Planta de biogàs per a habitatge particular: recomanacions per a la realització d'un projecte casolà
Un propietari estalviador somia amb recursos energètics barats, eliminació eficient dels residus i obtenció de fertilitzants.Una planta de biogàs domèstica de bricolatge és una manera econòmica de fer realitat el vostre somni.
L'autoassemblatge d'aquests equips costarà una quantitat raonable de diners i el gas produït serà una bona ajuda a la llar: es pot utilitzar per cuinar, escalfar la casa i altres necessitats.
Intentem entendre les característiques d'aquest equip, els seus avantatges i desavantatges. I també si és possible construir tu mateix una planta de biogàs i si serà eficaç.
El contingut de l'article:
Especificitats de la producció de biogàs
El biogàs es forma com a resultat de la fermentació d'un substrat biològic. Es descompone per bacteris hidrolítics, àcids i metà. La mescla de gasos produïda pels bacteris és inflamable, perquè conté un gran percentatge de metà.
Les seves propietats pràcticament no són diferents del gas natural, que s'utilitza per a necessitats industrials i domèstiques.
El biogàs és un combustible respectuós amb el medi ambient, i la tecnologia per a la seva producció no té gaire impacte en el medi ambient. A més, els residus que s'han d'eliminar s'utilitzen com a matèries primeres per al biogàs.
Es col·loquen en un bioreactor, on es produeix el processament:
- la biomassa està exposada a bacteris durant un temps. El període de fermentació depèn del volum de matèries primeres;
- Com a resultat de l'activitat dels bacteris anaeròbics, s'allibera una mescla inflamable de gasos, que inclou metà (60%), diòxid de carboni (35%) i alguns altres gasos (5%). La fermentació també allibera sulfur d'hidrogen potencialment perillós en petites quantitats. És verinós, per la qual cosa és molt indesitjable que les persones hi estiguin exposades;
- la barreja de gasos del bioreactor es purifica i es subministra a un dipòsit de gas, on s'emmagatzema fins que s'utilitza per a la finalitat prevista;
- el gas d'un dipòsit de gasolina es pot utilitzar de la mateixa manera que el gas natural. Va a electrodomèstics: estufes de gas, calderes de calefacció, etc.;
- La biomassa descomposta s'ha d'eliminar regularment del fermentador. Això és mà d'obra addicional, però l'esforç té els seus fruits. Després de la fermentació, la matèria primera es converteix en fertilitzant d'alta qualitat, que s'utilitza en camps i hortes.
Una planta de biogàs només és beneficiosa per al propietari d'una casa particular si té accés constant als residus de les explotacions ramaderes. De mitjana, a partir d'1 metre cúbic. Podeu obtenir 70-80 metres cúbics de substrat. biogàs, però la producció de gas és desigual i depèn de molts factors, entre ells temperatures de la biomassa. Això complica els càlculs.
Perquè el procés de producció de gas sigui estable i continu, el millor és construir diverses plantes de biogàs i afegir el substrat als fermentadors amb una diferència de temps.Aquestes instal·lacions funcionen en paral·lel i les matèries primeres s'hi carreguen seqüencialment.
Això garanteix una producció constant de gas, de manera que es pot subministrar contínuament als electrodomèstics.
Fet a casa equips de biogàs, muntat a partir de materials de ferralla, és molt més econòmic que les instal·lacions de producció industrial. La seva eficiència és menor, però val la pena la inversió. Si teniu accés a fems i el desig de posar el vostre propi esforç per muntar i mantenir l'estructura, això és molt rendible.
Avantatges i inconvenients del sistema
Les plantes de biogàs tenen molts avantatges, però també hi ha molts inconvenients, per la qual cosa abans de començar el disseny i la construcció cal sospesar-ho tot:
- Reciclatge. Gràcies a una planta de biogàs, podeu treure el màxim profit dels residus que, d'altra manera, haurien de ser eliminats. Aquesta eliminació és menys perillosa per al medi ambient que l'abocador.
- Renovació de matèries primeres. La biomassa no és carbó ni gas natural, l'extracció del qual esgota els recursos. A l'agricultura, les matèries primeres apareixen constantment.
- Quantitat relativament petita de CO2. Quan es produeix gas, el medi ambient no es contamina, però quan s'utilitza, s'allibera una petita quantitat de diòxid de carboni a l'atmosfera. No és perillós i no és capaç de canviar críticament el medi ambient, perquè... és absorbit per les plantes durant el creixement.
- Alliberació moderada de sofre. Quan es crema biogàs, una petita quantitat de sofre s'allibera a l'atmosfera.Aquest és un fenomen negatiu, però la seva escala es pot veure en comparació: quan es crema gas natural, la contaminació ambiental amb òxids de sofre és molt més gran.
- Treball estable. La producció de biogàs és més estable que el treball panells solars o turbines eòliques. Tot i que l'energia solar i eòlica no es pot controlar, les plantes de biogàs depenen de l'activitat humana.
- Es poden utilitzar diversos paràmetres. El gas sempre comporta riscos. Per reduir els danys potencials en cas d'accident, diverses plantes de biogàs es poden dispersar per tot el lloc. Si un sistema de diversos fermentadors està dissenyat i muntat correctament, funcionarà més estable que un sol gran bioreactor.
- Beneficis per a l'agricultura. Alguns tipus de plantes es planten per obtenir biomassa. Podeu triar-ne els que millorin l'estat del sòl. Per exemple, el sorgo redueix l'erosió del sòl i millora la seva qualitat.
El biogàs també té desavantatges. Tot i que és un combustible relativament net, encara contamina l'atmosfera. També hi pot haver problemes amb el subministrament de biomassa vegetal.
Els propietaris de plantes irresponsables sovint la collien de tal manera que esgoten la terra i alteran l'equilibri ecològic.
Càlcul de la rendibilitat de la instal·lació
Els fems de vaca s'utilitzen generalment com a matèria primera per a la producció de biogàs. Una vaca adulta pot produir prou per proporcionar 1,5 metres cúbics. combustible; porc - 0,2 metres cúbics; pollastre o conill (segons el pes corporal) - 0,01-0,02 metres cúbics. Per entendre si això és molt o poc, podeu comparar-lo amb tipus de recursos més coneguts.
1 metre cúbic El biogàs proporciona la mateixa quantitat d'energia tèrmica que:
- llenya - 3,5 kg;
- carbó - 1-2 kg;
- electricitat – 9-10 kW/h.
Si coneixeu el pes aproximat dels residus agrícoles que estarà disponible durant els propers anys i la quantitat d'energia necessària, podeu calcular la rendibilitat d'una planta de biogàs.
Per posar-lo al bioreactor, es prepara un substrat, que inclou diversos components en les proporcions següents:
- fems (millor vaca o porc) – 1,5 t;
- residus orgànics (pot ser fulles podrides o altres components d'origen vegetal) – 3,5 t;
- aigua escalfada a 35 graus (la quantitat d'aigua tèbia es calcula de manera que la seva massa sigui del 65-75% de la quantitat total de matèria orgànica).
El càlcul del substrat es va fer per a una sola posada durant sis mesos, basant-se en un consum moderat de gas. Passats uns 10-15 dies, el procés de fermentació donarà els primers resultats: el gas apareixerà en petites quantitats i començarà a omplir l'emmagatzematge. Després de 30 dies, podeu esperar una producció completa de combustible.
Si la instal·lació funciona correctament, el volum de biogàs augmentarà gradualment fins que el substrat es podrigui. El rendiment de l'estructura depèn directament de la velocitat de fermentació de la biomassa, que al seu torn està relacionada amb la temperatura i la humitat del substrat.
Instruccions per a l'autoconstrucció
Si no tens experiència en el muntatge de sistemes complexos, té sentit seleccionar en línia o desenvolupar el dibuix més senzill d'una planta de biogàs per a una casa particular.
Com més senzill sigui el disseny, més fiable i durador és. Més tard, quan desenvolupeu habilitats per construir i manejar el sistema, podeu tornar a fer l'equip o instal·lar una instal·lació addicional.
Quan calculeu el volum del fermentador, hauríeu de centrar-vos en 5 metres cúbics. Aquesta instal·lació permet obtenir la quantitat de gas necessària per escalfar una casa privada amb una superfície de 50 metres quadrats, si s'utilitza una caldera o estufa de gas com a font de calor.
Aquesta és una xifra mitjana, perquè El contingut calòric del biogàs no sol ser superior a 6000 kcal/m3.
La construcció d'una planta de biogàs es pot dividir en diverses etapes.
Etapa 1: preparació de la fossa per al bioreactor
Gairebé tota la planta de biogàs està sota terra, de manera que depèn molt de com s'hagi excavat i acabat la fossa. Hi ha diverses opcions per reforçar les parets i segellar la fossa: plàstic, formigó, anells de polímer.
La solució òptima és comprar anells de polímer ja fets amb un fons sòlid. Costaran més que els materials disponibles, però no caldrà cap segellat addicional. Els polímers són sensibles a les càrregues mecàniques, però no tenen por de la humitat i les substàncies químicament agressives. No es poden reparar, però si és necessari es poden substituir fàcilment.
Etapa 2: disposició del drenatge de gasos
Comprar i instal·lar mescladors especials per a plantes de biogàs és una proposta cara. El sistema es pot fer més barat instal·lant un drenatge de gas. Consisteix en polímer instal·lat verticalment canonades de clavegueram, en el qual es fan molts forats.
En calcular la longitud de les canonades de drenatge, hauríeu de centrar-vos en la profunditat d'ompliment previst del bioreactor. La part superior de les canonades ha d'estar per sobre d'aquest nivell.
Podeu carregar immediatament el substrat al bioreactor acabat. Es cobreix amb una pel·lícula perquè el gas alliberat durant el procés de fermentació estigui sota una lleugera pressió. Quan la cúpula estigui a punt, això garantirà un subministrament normal de biometà a través de la canonada de sortida.
Etapa 3: instal·lació de la cúpula i les canonades
L'etapa final del muntatge de la planta de biogàs més senzilla és la instal·lació de la part superior de la cúpula. Al punt més alt de la cúpula, instal·leu un tub d'escapament de gas i estireu-lo suport de gas, del qual no pots prescindir.
El contenidor del bioreactor es tanca amb una tapa hermètica. Per evitar que el biometà es barregi amb l'aire, s'instal·la un segell d'aigua. També serveix per a la purificació de gasos. S'ha de proporcionar una vàlvula d'alliberament que funcioni si la pressió al fermentador és massa alta.
Llegiu més sobre com fer biogàs a partir de fems en aquest material.
Mètodes per escalfar un bioreactor
Els microorganismes que processen el substrat estan constantment presents a la biomassa, però per a la seva reproducció intensiva necessiten una temperatura de 38 graus o més.
Per a la calefacció durant els períodes de fred, podeu utilitzar una serpentina connectada al sistema de calefacció de la llar o escalfadors elèctrics. El primer mètode és més econòmic, de manera que s'utilitza més sovint.
La planta de biogàs no s'ha d'enterrar a terra, hi ha altres opcions d'ordenació. Al vídeo següent es mostra un exemple del funcionament d'un sistema muntat a partir de barrils.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Encara que no hi ha res complicat a l'hora de muntar i organitzar equips de biogàs, cal estar molt atent als detalls. Els errors són inacceptables, perquè pot provocar explosions i destrucció. Oferim instruccions de vídeo que us ajudaran a entendre el disseny de les plantes, muntar-les correctament i complementar-les amb dispositius útils per a un ús més còmode del biogàs.
El vídeo descriu com funciona i funciona una planta de biogàs estàndard:
Un exemple de planta de biogàs casolana. Vídeo tutorial sobre com configurar un sistema amb les vostres pròpies mans:
Instruccions de vídeo per muntar una planta de biogàs a partir d'un barril:
Descripció del procés de fabricació de mescladors de substrats:
Descripció detallada del funcionament d'un magatzem de gas casolà:
Per senzilla que sigui la instal·lació de biogàs escollida per a un habitatge particular, no s'ha de escatimar. Si és possible, és millor comprar un bioreactor industrial plegable.
Si no, feu-lo amb materials sostenibles i de gran qualitat: polímers, formigó o acer inoxidable. Això us permetrà crear un sistema de subministrament de gas realment fiable i segur a casa.
Teniu preguntes sobre el tema de l'article, heu trobat alguna mancança o teniu informació valuosa que podeu compartir amb els nostres lectors? Si us plau, deixeu els vostres comentaris, feu preguntes, compartiu la vostra experiència.
He entès bé que el millor és instal·lar una planta de biogàs en una granja ramadera? Hi ha moltes matèries primeres i espai per instal·lar el propi dispositiu. El pare va treballar una vegada en una granja d'ovelles com a pastor. També hi havia torns de nit, i feia fred a l'habitació on dormia la gent. Ni tan sols sé si els corrals d'ovelles estaven escalfats. I així la idea és força factible, amb les mans i el cap correctes es pot implementar.
Tot i així, és bo que la humanitat vagi arribant a poc a poc a la idea de mantenir una situació mediambiental neta, desperta la responsabilitat, la consciència i el desig de buscar fonts alternatives. Després de tot, els nostres fills viuen aquí. Em va agradar la idea d'una planta de biogàs. A primera vista no sembla res complicat, però serà molt rendible si tenim en compte els preus del gas. Però, per descomptat, hi ha desavantatges que no s'han de passar per alt.
Pregunta 1 (probablement la més important): hi ha una parcel·la de terra (datxa) amb una superfície d'aproximadament 0,5 hectàrees. Vull construir aquesta instal·lació (les mans creixen des d'on cal). Què tan còmode serà per a una persona estar a les proximitats d'aquesta instal·lació, és a dir, hi haurà pudor "per hectàrea"? Entenc que depèn molt del disseny i la qualitat de construcció, però suposem que tot es fa com cal.
Pregunta 2: Com, exactament, s'ha de netejar una instal·lació d'aquest tipus de materials reciclats? I una altra vegada, una subpregunta: necessiteu una màscara de gas tancada o us podeu sortir amb una de tipus obert?
I l'última pregunta 3: Es necessiten bacteris especials per a la fermentació de la biomassa, o és només un moviment comercial?
P.D.: Pel que fa als preus del gas SÍ-A_a - (es triga molt a escriure obscenitats en relació a qui i on...) - Tinc un pis d'una habitació aïllat segons totes les normes, però per calefacció de gas la factura resulta ser igual (o fins i tot més) que per a totes les altres utilitats: electricitat, subministrament d'aigua, serveis públics per al "territori d'Utrimuvannya budinka i pribudinka" i Internet - ENS ENSEMBLE!!!
Treu les vostres conclusions, senyores i senyors!
Serà molt més còmode per a una persona a les proximitats immediates d'aquesta instal·lació que a les proximitats immediates d'un munt de derm i escombraries pudents en un espai obert.
En qualsevol cas, la merda emet gasos (metà i altres), i si necessites vermicompost, cal esperar 2-3 anys perquè la merda es podri i s'evaporin tots els gasos nocius. Però les plantes de biogàs són una solució a un problema global. És bo si feu un sistema, llavors no hi haurà cap pudor. Ni tan sols s'escoltarà el so d'algunes unitats que funcionen en aquest sistema. Només cal pensar-ho bé.
El resultat és una eliminació justa dels residus, bioenergia gratuïta i fertilitzants gratuïts. Crec que sí, cada agricultor està simplement obligat a instal·lar aquest reactor només per eliminar els residus.
Em vaig trobar amb aquest tema per un motiu, perquè... Vaig començar a pensar en començar una mini granja de pollastres. Ho vaig planificar tot amb claredat i em vaig conformar amb la merda: farà pudor, els veïns es queixaran. Vaig estudiar les normes sanitàries: no es pot construir una granja de pollastres al poble. "Això és un obstacle", vaig pensar, i d'alguna manera del no-res semblava utilitzar els residus... però la pregunta és: com? Vaig pensar molt i vaig sentir d'algun lloc parlar d'una planta de biogàs. Total. Si treballeu amb una granja, heu de treballar amb una planta de biogàs. Si no teniu una granja, tractar amb biogàs no és rendible.
Contesto l'Alena i en Vadim.
Tota aquesta merda es pot fer! Però ningú va respondre les meves preguntes. Després de tot, la qüestió és que les FONTS D'ENERGIA ALTERNATIVAS són absolutament no rendibles/no rendibles per a la indústria del petroli/gas! I el nostre fotut mal govern farà tot el possible per matar els intents de donar a llum a aquestes tecnologies en la seva infància. Tancaré la boca sobre el suport financer a aquestes empreses.
Bé, en general, una instal·lació de biogàs és possible fins i tot en una parcel·la d'estiueig de 0,25 hectàrees. Però tot depèn dels requisits/oportunitats específics. Vaig escoltar (no dic) que en una de les cases rurals de la regió de Poltava, l'excés de biogàs es va cremar estúpidament per no fer pudor, ja que els compressors no podien fer front a repostar la bateria dels cilindres connectats en sèrie per emmagatzemar biogàs.
Si no hi ha fems, però hi ha tiges i panotxes de blat de moro buides o palla de blat (segol), tapes, fulles, etc., quina quantitat d'aquestes matèries primeres es necessitarà per produir un metre cúbic de gas?
Hola. Intentaré respondre a cada matèria primera sobre la qual tingueu preguntes. Les xifres no seran exactes, amb algun error, ja que depenen de molts factors que no es poden calcular “a ull”.
Així, segons dades preliminars, una tona de palla produirà uns 300 metres cúbics de gas. Pel que fa a les fulles, aquí no tot és tan senzill, ja que no hi ha cap menció específica per part teva de quins arbres parles. Però encara ara, les instal·lacions experimentals (aficionades) permeten obtenir 50 metres cúbics de gas d'una tona de fulles.
Crec que aquesta informació serà suficient per calcular el rendiment aproximat de la futura instal·lació. També podeu plantejar-vos produir biogàs a partir de residus orgànics. Per a la vostra referència, també adjunto una placa amb dades d'altres tipus de matèries primeres.
He llegit tots els comentaris i respondré a tothom alhora. Un dels exemples anteriors és exactament la meva configuració experimental. Segons l'experiència operativa, la instal·lació està segellada, per tant no hi ha olor; si hi ha olor, lògicament no hi ha segellat, la qual cosa significa que hi ha una pèrdua de gas. Després del processament, les matèries primeres tenen una lleugera olor, però no és com els fems, els talls o els anàlegs, té una lleugera olor amarga. Els residus del reactor són un vermicompost d'alta qualitat, que després de l'aireació es pot abocar amb seguretat als llits. L'aireació amb aire és necessària per matar tots els metanògens.
El reactor es fa millor en un cicle continu, perquè fer un reactor: ompliu-lo, espereu dues setmanes, es produeix el gas durant una setmana i després es buida tot, crec que no és pràctic.El més òptim és afegir un 5-7% de matèries primeres fresques cada 1-2 dies i drenar la mateixa quantitat, aleshores el reactor produirà gas contínuament.
El volum de gas per dia és de mitjana igual a un volum i mig del reactor. Simplement no confongueu el gas líquid i el gas gasós. El bioreactor produeix gas.
Si teniu casa vostra, per a la calefacció necessiteu un bioreactor amb un volum d'almenys 5 metres cúbics. I sí, cal aïllar el bioreactor i gastar part del gas a escalfar-lo a l'hivern.
En principi, tot està clar per a mi, excepte com treure tot el podrit. Si feu 2 reactors de 3 cubs cadascun, quines proporcions té el contingut d'un reactor? És possible afegir substrat mentre el reactor funciona? Gràcies per endavant per la teva resposta.
què passa amb la seguretat? Les bombones de gas de vegades exploten, però això no explotarà?
el que vaig llegir i veure va ser a nivell d'un cercle de joves químics, electricistes i mecànics, potser algú altre. cap concepte, sense càlculs, sense concepte.