A planta estacionária de biogás é projetada para a eliminação eficaz de resíduos, obtendo matérias-primas e energia de baixo custo. Você pode montar esse equipamento com suas próprias mãos e usar o gás gerado para aquecer a sala, cozinhar e outras necessidades. Antes da construção, é útil aprender sobre o princípio de operação da instalação, os tipos de matérias-primas adequadas, as especificidades da produção de gás biológico e todas as etapas da instalação.
Determinação de biogás
O biogás do tipo padrão é um combustível natural produzido como resultado da fermentação de substratos biológicos. Decompõe-se sob a influência da hidrólise, bem como organismos bacterianos formadores de ácido e metano. A mistura resultante possui propriedades combustíveis devido ao alto teor de metano, devido às suas características quase não difere das matérias-primas naturais usuais usadas para fins domésticos e industriais. O biogás é uma substância ecológica, sua tecnologia de produção também não tem um impacto negativo no meio ambiente. Como componente de matéria-prima, são utilizados produtos residuais, que devem ser descartados.
Uma usina de biogás será benéfica para os proprietários de edifícios particulares com acesso a resíduos de fazendas de gado. Nesse caso, a construção de várias usinas de biogás será a melhor opção.
O princípio de operação de uma usina de biogás
Este dispositivo pode ter uma configuração diferente, dependendo da sua potência, do tipo de matéria-prima usada e do produto resultante. A instalação de um tipo padrão inclui a instalação de um tanque de armazenamento, moinhos e misturadores, um suporte de gás para o acúmulo de gás produzido, um reator e um sistema para fornecer resíduos a ele, sistemas de transferência de componentes de combustível, processamento, automação, controle e proteção dos processos de produção. A estação doméstica de biogás funciona de acordo com o princípio padrão:
- A biomassa é despejada em um recipiente hermético, que é diluído em água, onde começa a fermentar e emitir gás.
- O conteúdo do tanque é atualizado drenando os resíduos e adicionando novos.
- O gás acumulado na parte superior do tanque passa pelo tubo para o coletor de gás e depois para os eletrodomésticos conectados.
A principal vantagem dessa fonte de energia alternativa é a redução das emissões de metano. Após esse processamento e seu processo em fases, são formados fertilizantes eficazes, ideais para campos e jardins, e também sem impurezas perigosas.
Quais matérias-primas são adequadas para instalação
Qualquer usina de biogás funciona melhor em um componente orgânico fresco - esterco de animais ou aves, que deve ser reabastecido todos os dias. Você pode adicionar grama cortada, copas ou folhagem ao reator, incluindo resíduos domésticos, como casca de vegetais. A eficácia da estação depende do tipo de matéria-prima utilizada. A maior quantidade de gás biológico é obtida a partir de uma mistura de fezes de porcos e esterco de peru. A combinação de resíduos de vaca e silagem permite obter muito menos gás em uma carga semelhante.
Alguns fatores podem reduzir a atividade de bactérias anaeróbicas e até parar completamente a produção de biogás natural. As matérias-primas que contêm antibióticos, mofo, componentes sintéticos do tipo detergente e resinas não devem entrar no tanque. Não é necessário usar estrume podre; apenas resíduos frescos ou secos podem ser carregados na instalação. Além disso, as matérias-primas não devem estar encharcadas, um número de 95% é considerado crítico.
Para facilitar o carregamento da massa biológica e acelerar os processos de fermentação, é necessário adicionar um pouco de água purificada aos resíduos e diluí-la até uma consistência normal.
As especificidades da produção de biogás
O biogás produzido em casa é processado em um reator biológico em várias etapas. Por algum tempo, as bactérias atuam na biomassa, o momento exato da fermentação dependerá do volume de matérias-primas. Devido ao trabalho das bactérias, uma mistura de gás combustível é formada contendo metano, dióxido de carbono e várias outras substâncias, incluindo sulfeto de hidrogênio. Em seguida, a mistura vai do reator para o suporte de gás, onde é armazenada até o início do uso pretendido, o gás de lá pode ser usado para a manutenção de eletrodomésticos, e suas propriedades não são inferiores às naturais. A massa decomposta deve ser removida do fermentador em tempo hábil, a fim de finalmente receber fertilizante de alta qualidade.
Cálculo da rentabilidade de uma usina de biogás
A produção de biogás por conta própria é benéfica, pois 1 metro cúbico desse combustível fornece uma quantidade semelhante de energia, como 3,5 kg de lenha, 1-2 kg de carvão ou 9-10 kW de eletricidade. Se você souber o peso aproximado dos resíduos disponíveis e a quantidade de energia necessária, poderá calcular os possíveis benefícios e desvantagens dessa estação.
Um exemplo é o cálculo de um substrato preparado a partir de 1,5 componente de estrume, 3,5 toneladas de resíduos orgânicos e água aquecida em uma quantidade igual a 65-75% do volume padrão de matéria orgânica. Esta matéria-prima foi projetada para seis meses de uso moderado de gás. O processo de fermentação fornece o resultado desejado após 10 a 15 dias, o gás começará a ser produzido em uma quantidade mínima e encherá o tanque. Trinta dias depois, o combustível estará totalmente desenvolvido. Na ausência de problemas e na operação correta da estação, o volume aumenta gradualmente até que o substrato fique completamente apodrecido.
A produtividade de uma planta de biogás dependerá da taxa de fermentação da matéria-prima, que está associada a um aumento do nível de umidade e temperatura do substrato.
Etapas de construção DIY
O gás biológico faça você mesmo é totalmente acessível a todos os proprietários de um prédio particular, que podem fazer a instalação mais simples e confiável de forma independente. Sua instalação é realizada de acordo com os desenhos e consiste em várias etapas.
Preparação do poço
Como a usina de biogás está localizada no subsolo, a eficácia de sua operação dependerá de quão bem foi realizada a preparação e decoração da cava especial. Reforce suas paredes com anéis de plástico, concreto ou polímero, que devem estar equipados com um fundo em branco. Eles custarão mais do que materiais improvisados, mas não exigirão selante adicional. Os componentes de polímero não têm medo de água e componentes químicos, mas são sensíveis ao estresse mecânico, se necessário, sempre podem ser substituídos.
Sistema de escape de gás
A obtenção de biogás natural é realizada por meio de um tubo instalado no elemento superior do barril. A substância entra na armadilha de água através de um tubo conectado, depois passa para a unidade e passa para os eletrodomésticos.Não muito longe da saída de gás, uma válvula de gatilho é instalada; em caso de excesso de pressão no interior do tanque, ela libera substâncias em excesso.
Sistema de alimentação e descarga
Para produzir constantemente uma mistura de gases em um gerador de biogás, as bactérias no interior do substrato devem receber constantemente adubo fresco e matéria orgânica. Os resíduos de matérias-primas são removidos da tremonha para que não ocupem muito espaço. Os furos são feitos no barril para descarregar e carregar, nos quais são soldados tubos com um diâmetro de pelo menos 300 mm. O oleoduto do tipo carregamento deve ser direcionado para cima, complementado com um funil, e a parte de drenagem deve ser construída de forma que seja conveniente coletar resíduos após o processamento durante a operação.
Aquecedor
Se a estação for colocada no quintal ou em uma sala sem aquecimento, ela precisará fornecer isolamento térmico ideal e aquecimento estável. Para esse fim, você pode instalar na instalação o tubo ao longo do qual a água sai do sistema de aquecimento e instalá-lo ao longo das paredes do barril. Além disso, um tanque cheio de água aquecida por elementos de aquecimento elétrico é colocado no reator; a primeira opção é considerada mais econômica. Para que a instalação seja estável, a temperatura de seu conteúdo não deve cair abaixo de 38 e subir acima de 55 graus.
Sistema de mistura
Um misturador manual adicional com qualquer design pode aumentar significativamente a eficiência da estação. Para criá-lo, o eixo com as lâminas soldadas é destacado pela tampa do cano. Depois, colocam o guidão e selam completamente o orifício.
Montagem da cúpula e tubos
Na fase final, você precisará fazer um tanque de gasolina com as próprias mãos para a estação de biogás e instalar a cúpula do seu elemento superior. No ponto mais alto da cúpula, um tubo de exaustão de gás é colocado e puxado em direção ao suporte de gás.
O espaço livre dentro do reator funciona como um armazenamento de gás, mas isso não é suficiente para a operação completamente segura da instalação. Para evitar explosão de alta pressão sob o domo, o gás deve ser usado continuamente. Para impedir a mistura de metano biológico com o ar, é instalado um coletor de água, que também é projetado para purificar o gás.
Vantagens e desvantagens de uma usina de biogás
A lista de benefícios inclui:
- a possibilidade de eliminação segura de resíduos;
- obtenção de estoques renováveis de matérias-primas ecológicas;
- a liberação de uma quantidade mínima de dióxido de carbono e enxofre em comparação com instalações de gás convencionais;
- estabilidade total da estação;
- a capacidade de usar várias plantas ao mesmo tempo para reduzir custos e evitar danos;
- benefícios máximos para a agricultura.
Além de todas essas vantagens, uma usina de biogás tem suas desvantagens. Esse gás é um combustível relativamente limpo, mas ainda é capaz de poluir o meio ambiente. Além disso, os proprietários dessas estações podem ter dificuldades com o fornecimento de biomassa, se não cuidarem disso com antecedência.
