Com fer biocombustible amb les teves pròpies mans a partir de fems a casa

Les tecnologies modernes per processar tot tipus de matèries primeres obren la perspectiva de resoldre amb èxit el problema d’obtenir biocombustibles a partir de fems directament a casa. A més, fent biocombustible amb les teves pròpies mans a casa gràcies als nous principis de processament de residus, podreu produir fertilitzants per a sembres agrícoles.

I què cal per a això i com fer un bioreactor correctament, considerarem aquestes qüestions en detall al nostre article. Donarem recomanacions sobre l’elecció de les millors matèries primeres per a la producció de biogàs, analitzarem les característiques de l’ús del combustible resultant per a les necessitats de la llar.

Per descomptat, la manera més senzilla és comprar plantes industrials a punt. Tot i això, el seu elevat cost els fa considerar les opcions per a fabricar sistemes de producció amb les seves pròpies mans.

Breument sobre la definició de biogàs

Segons definicions científiques, el biogàs és un producte obtingut com a resultat del procés de fermentació d'una massa de residus biològics. En aquest cas, el producte de la fermentació és metà o hidrogen.

La formació de metà (o hidrogen) es produeix com a resultat de l’activitat de tres tipus de bacteris:

• hidròlisi;
• formació d’àcids;
• formant metà.

La qualitat del producte de fermentació és la composició de la barreja de gas, el contingut de la qual es distribueix en la relació: 50-85% metà, 15-50% diòxid de carboni i menys del 5% sulfur d'hidrogen.

El diagrama estructural de la producció d’energia alternativa sembla una cosa així. Al mateix temps, s'utilitzen amb èxit fonts de matèries primeres, tradicionals per a la vida quotidiana, adequades per obtenir energia alternativa: biocombustible

Aquesta barreja de gas es passa a través de filtres per eliminar CO.² i H²S, després del qual es manté el metà biològic pur. Aquest gas no difereix del gas natural utilitzat en els sectors domèstic i industrial.

Les matèries primeres per obtenir una barreja de gas biològic d'alta qualitat solen ser:

• excrement de fems i aus;
• residus de producció d'alcohol (bard);
• indústries elaboradores de cervesa (excedents de cervesa);
• massa fecal i residus de peix;
• polpa de remolatxa, residus domèstics, herba i molt més.

Això només és part de totes les matèries primeres acceptables per al seu ús. Però fins i tot aquesta llista mostra: com de diversa és la llista de matèries primeres per poder establir la producció de biogàs de manera continuada.

Una unitat de producció de biocombustibles fabricada per a les necessitats d’una de les moltes explotacions existents. Una estació petita, però que satisfà plenament les necessitats d’una granja privada

Els indicadors volumètrics de la producció de barreja de gas depenen directament del tipus de matèries primeres utilitzades i del contingut de matèria seca que s’hi inclou. Així, si apliquem fem de bestiar, en realitat podem obtenir 50-60 m d’una tona de fems³ biocombustibleque conté fins a un 60% de metà.

Es creu que les millors matèries primeres són residus amb un alt contingut en greixos. El processament d’una tona de residus de greix mitjançant una planta clàssica de biocombustibles pot produir fins a 1300 m³ mescla de gas, on el contingut de metà arriba al 90%.

Com fer un mòdul de granja de processament?

Per tal de fer un sistema de processament de residus en biocombustible, com a mínim, heu d’estar al corrent del principi de funcionament d’aquests dispositius, així com tenir una idea de circuit.

Esquema de la instal·lació del bioreactor: 1 - bioreactor; 2 - batedora; 3 - escalfador; 4 - bomba; 5 - element de filtre; 6 - compressor de gas; 7 - porta de gas; 8 - una col·lecció de fems; 9 - producció d'adobs (fangs); 10 - quadre de control de calefacció

Penseu en tots dos, però cal destacar: la construcció d’una instal·lació completa és un negoci força problemàtic i costós. A casa, per regla general, només es pot fer alguna cosa semblant a les estacions de tramitació. Tot i això, alguns intents tenen èxit.

El principi de la biostació

La tecnologia de producció de biocombustibles, per regla general, recolza el següent enfocament sistemàtic:

1. El bioreactor (dipòsit) està carregat amb fems.
2. Durant un cert temps, es produeix un procés de fermentació dins del reactor.
3. Es forma un medi gasós.
4. La sortida de gasos del reactor
5. La barreja de gas es neteja i s’envia per utilitzar-lo com a combustible.

La composició de la barreja de gas resultant es caracteritza per una saturació prou alta amb diverses substàncies. El component percentual és sobretot el metà (60%), el diòxid de carboni (35%) i altres substàncies, inclòs el sulfur d'hidrogen (5%).

Així es veu el diagrama de distribució de gasos de la barreja: 1 - contingut de metà de prop del 63-65%; 2 - contingut de diòxid de carboni al voltant del 30-33%; 3 - un contingut en sulfur d’hidrogen al voltant d’un 2%; 4 - contingut d'amoníac al voltant d'un 1%; 5 - contingut d’hidrogen al voltant d’un 1%

Mentrestant, per a un funcionament efectiu de l'estació de generació de gas de producció domèstica, calen importants reserves de residus animals.

Per tant, el primer que cal prestar atenció a l’hora de resoldre el problema d’obtenir biocombustible a les condicions domèstiques és la disponibilitat de fonts de matèries primeres per a la planta de processament.

Fabricació de bioreactors de bricolatge

Després d’haver decidit sobre les fonts de matèries primeres, haureu de determinar la ubicació del biorreactor de casa (o país). El reactor en si és un vas segellat, prou fort, amb un volum basat en el subministrament diari de fems per al seu processament (per referència: obtenir 100 m³ la barreja de gas requereix aproximadament 1 tona de fems).

Taula de la relació entre el tipus de fems i la quantitat de biogàs produït

Taula que mostra l'eficàcia d'un tipus particular de residus biològics en termes del volum de gas produït. Com es pot observar a la taula, el més eficaç és el fem de porc, que pot produir la major quantitat de biocombustible

Aquest contenidor s’haurà d’instal·lar sobre una base forta, equipada amb vàlvules de tancament i altres atributs tècnics segons l’esquema clàssic. La part superior del vaixell és preferiblement desmuntable, amb fixacions de cargol i una junta.

Per garantir la continuïtat del cicle, el dipòsit d'emmagatzematge ha d'estar equipat amb un mòdul de calefacció artificial. Si durant el període d’estiu l’eficiència de la fermentació de fems i la taxa de producció de gas estan totalment garantides per les condicions de temperatura externa, a l’hivern la situació canvia.

Per a l’operació hivernal del bioreactor, cal un escalfament artificial definitivament, atès que la cessació de l’activitat dels bacteris de fermentació ja es troba a 4-10 ° C per sobre de zero. En conseqüència, el dipòsit ha de tenir un aïllament tèrmic ben fet. Per a això, s’adapta bé el mètode clàssic d’aïllament amb llana mineral.

Un bon exemple d’aïllar un bioreactor per al seu funcionament hivernal. La llana mineral s'utilitzava aquí com a material aïllant. La capa superior de cotó està recoberta de material de paper.

Hi ha diverses opcions per organitzar la calefacció. Per exemple, l’ús d’escalfadors elèctrics o un sistema de calefacció en un refrigerant d’aigua (jaqueta d’aigua).

La potència del circuit de calefacció s’ha de calcular sobre la base de la norma de temperatura òptima dins del reactor de 25-40 ° C, necessària per aconseguir un procés efectiu de fermentació de biomassa.

A més dels escalfadors, el grau d’estancament també afecta l’activitat de la fermentació de la biomassa. De fet, dins del dipòsit, els fems sempre han d’estar en moviment. El moviment de biomassa millora el procés de fermentació i redueix el temps per obtenir el component del gas.

Variant d'una planta d'estiu per al processament de fems i biocombustibles. En aquest cas, la calefacció es realitza en forma de bany d'aigua de formigó, on està immers el recipient del reactor. Tanmateix, aquesta instal·lació no pot funcionar a l'hivern.

El problema d’organitzar el moviment es resol mitjançant la introducció d’un mesclador mecànic especial en el disseny del bioreactor. L’eix d’aquest dispositiu està connectat a l’eix d’un motor de baixa velocitat, que realitza l’acció de gir. Activar i desactivar el procés de barreja es pot fer de forma manual o automàtica.

Tenim un altre article al lloc que conté instruccions d’instal·lació per a biogàs per necessitats d'un habitatge particular.

El procés d’obtenció de biogàs i fertilitzants

El disseny del sistema de producció de biocombustibles a casa implica tecnològicament carregar el vaixell amb fems a aproximadament 1/3 de la capacitat. Per a càrrega de fems, es fa una escotilla de càrrega amb una porta tancada hermèticament. La regió superior restant del bioreactor s'utilitza per acumular els gasos emesos.

Biorreactor casolà en miniatura, elaborat sobre la base d'un barril convencional de 200 litres. En principi, per satisfer les necessitats modestes de biocombustible, és força adequat per al seu ús en el sector privat. Aquest és el disseny que es pot fer a casa per obtenir biocombustibles.

Als nivells superior i inferior del vaixell, heu de fer forats de sortida. A la part superior hi ha una sortida de gas, a la part inferior hi ha una sortida per a l'abocament de fems tractats (adobs). També a la regió de la regió superior del vaixell, és desitjable muntar una finestra de visualització per supervisar el procés.

La canonada per a la sortida de la barreja de gas està connectada per un tub segellat a un dispositiu que compleix simultàniament les funcions d’un separador i d’un segellador d’aigua. Per a la comunicació s’utilitza una canonada (metall o polietilè) d’un diàmetre petit (25-32 mm).

El separador en si és un vas de capacitat relativament petita, ple d'aigua. El gas que passa per la columna d'aigua es purifica, es descarrega a dipòsit de gas i després va servir als consumidors.

Un exemple de dispositiu separador de dues etapes: un obturador hidràulic per a subministrar una barreja de gas procedent d’un bioreactor. Aquesta opció de filtració permet obtenir un producte purificat de gran qualitat.

El tub inferior del reactor (per a la retirada de fems gastats - fangs) és desitjable per fer el diàmetre més gran possible. Les vàlvules d’apagatge (vàlvules) es connecten a ella i es fa una aixeta al dipòsit per recollir els fangs. La massa de residus de la granja es pot utilitzar amb èxit com a adob.

Es va revisar informació detallada sobre la determinació del volum de capacitat requerit, així com sobre els càlculs de l'eficiència del biorreactor i l'adequació d'utilitzar biogàs. article següent.

Quina ha de ser la composició de la massa de fang?

La massa de càrrega de fems dins del bioreactor no s'ha de considerar simplement com a matèries primeres adequades en cap qualitat. El constituent de la substància té una importància fonamental per al procés de fermentació. A la pràctica, es va notar que una disminució de les partícules de substrats va acompanyada d’una millor eficiència del procés.

El pronunciat caràcter fibrós del substrat i l’augment de l’àrea d’interacció dels bacteris són els principals criteris que contribueixen a la ràpida descomposició del fem. En aquest estat, quan s’escalfa i es barreja, els fems no formen precipitat ni pel·lícula a la superfície, cosa que simplifica molt la filtració de la barreja de gasos.

Preparació de fems per a la seva càrrega al reactor. No es presta menys atenció a aquest procediment que a tota la resta si es vol obtenir una quantitat important de biocombustible en un període de temps curt.

El grau de trituració de les matèries primeres determina la durada de la fermentació, que al seu torn afecta el volum de gas produït. Així, per reduir el temps de fermentació, cal moldre bé les matèries primeres: com millor sigui la qualitat de mòlta, més curt serà el període de fermentació.

Característiques de l’ús del biogàs per necessitats domèstiques

L’abast d’aquest tipus d’energia és força extens. Gràcies a l’ús del biogàs com a combustible, produeixen energia elèctrica, produeixen aigua calenta o vapor. Hi ha nombrosos exemples de pràctiques en què el transport automobilístic combustible genera biocombustibles.

Però, perquè no es produeixin problemes en l’economia quan s’utilitza aquest combustible, és extremadament important equipar l’emmagatzematge per al biogàs obtingut, destacant el lloc adequat sota el suport de gas al lloc.

Les plantes de biogàs d’aquest tipus són l’equip que obre la possibilitat de crear instal·lacions de producció sense residus. En aquest sentit, es mostra un bon exemple per part dels països de l’Europa occidental.

Per exemple, a Dinamarca, la producció d’aquest tipus de combustible ha assolit el nivell de gairebé el 20% dels recursos energètics totals del país. A les grans regions del món - l’Índia i la Xina - la despesa de les plantes de biogàs va a centenars de milers.

Potents plantes industrials de producció de biocombustibles. Aquestes estructures són capaces de proveir plenament biocarburants a les grans estructures agrícoles. Un gran nombre d’aquests sistemes s’utilitzen arreu del món. I el creixement quantitatiu continua activament

No només així, hi ha hagut un augment important de l’interès mundial pels processos de producció de biogàs.

Aquesta és una d’aquestes opcions energètiques que s’atribueixen a fonts alternatives i per a les quals es veu el futur, de manera que els agricultors i els gestors d’habitatges i serveis comunals, els propietaris de les llars privades i les petites empreses monitoren estretament el desenvolupament de la tecnologia.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Visió general de la planta de biogàs, la fabricació del qual va utilitzar un dipòsit de plàstic de 127 litres. Funcions i consells de funcionament del dispositiu.

És particularment d'interès l'ús de les instal·lacions entre els propietaris del sector de la restauració i el sector gastronòmic, on el tema del processament de residus d'aliments continua sent rellevant. Sobre aquesta base, hi ha una bona oportunitat de crear un reciclatge barat de residus orgànics en benefici de les explotacions.Finalment, la tecnologia de producció de biocombustibles és una autèntica conservació del medi ambient, cosa que no es pot dir de la producció d’altres enginyers d’energia.

T’interessa la producció de biocombustible i vols aclarir alguns punts? Feu preguntes controvertides als comentaris: els nostres experts intentaran aclarir aquests punts.

O potser no coneixeu la fabricació d’un bioreactor i el procés de producció de biogàs? Compartiu coneixements pràctics i la vostra opinió sobre aquest tema al nostre article: molts executius empresarials estaran interessats en la vostra experiència i recomanacions.