Installation de biogaz pour une maison privée: recommandations pour organiser la maison

Un propriétaire intelligent rêve d'une énergie bon marché, d'une gestion efficace des déchets et des engrais. La centrale de biogaz à la maison est une façon peu coûteuse de réaliser vos rêves.

L'auto-assemblage d'un tel équipement coûtera un prix raisonnable, et le gaz produit sera une bonne aide dans le ménage: il peut être utilisé pour la cuisine, le chauffage de la maison et d'autres besoins.

Essayons de comprendre les spécificités de cet équipement, ses avantages et ses inconvénients. Et aussi s'il est possible de construire indépendamment une usine de biogaz et si elle sera efficace.

Les spécificités de la production de biogaz

Le biogaz est formé à la suite de la fermentation d'un substrat biologique. Il est décomposé par hydrolyse, acide et bactéries formant du méthane. Un mélange de gaz produits par des bactéries est combustible, car contient un grand pourcentage de méthane.

Dans ses propriétés, il ne diffère pratiquement pas du gaz naturel, qui est utilisé pour les besoins industriels et domestiques.

Si vous le souhaitez, chaque propriétaire peut acheter une usine de biogaz pour la production industrielle, mais celle-ci est coûteuse et l'investissement est rentable en 7 à 10 ans. Par conséquent, il est logique de faire des efforts et de fabriquer un bioréacteur de vos propres mains

Le biogaz est un combustible respectueux de l'environnement et la technologie de sa production n'a pas d'impact particulier sur l'environnement. De plus, les déchets qui doivent être éliminés sont utilisés comme matières premières pour le biogaz.

Ils sont placés dans un bioréacteur, où le traitement a lieu:

• la biomasse est exposée aux bactéries depuis un certain temps. La période de fermentation dépend du volume des matières premières;
• en raison de l'activité des bactéries anaérobies, un mélange combustible de gaz est libéré, qui comprend du méthane (60%), du dioxyde de carbone (35%) et certains autres gaz (5%). De plus, pendant la fermentation en petites quantités, du sulfure d'hydrogène potentiellement dangereux est libéré.Il est toxique, il n'est donc pas souhaitable que les gens y soient exposés;
• le mélange de gaz provenant du bioréacteur est nettoyé et pénètre dans le réservoir de gaz, où il est stocké jusqu'à l'utilisation prévue;
• le gaz d'un réservoir de gaz peut être utilisé de la même manière que le gaz naturel. Il va aux appareils électroménagers - cuisinières à gaz, chaudières de chauffage, etc.;
• la biomasse pourrie doit être régulièrement retirée du fermenteur. C'est un travail supplémentaire, mais l'effort porte ses fruits. Après la fermentation, les matières premières se transforment en engrais de haute qualité, utilisé dans les champs et les jardins.

Une usine de biogaz n'est bénéfique pour le propriétaire d'une maison privée que s'il a un accès constant aux déchets des élevages. En moyenne à partir de 1 mètre cube. le substrat peut être obtenu 70-80 mètres cubes. biogaz, mais la production de gaz est inégale et dépend de nombreux facteurs, notamment température de la biomasse. Cela complique les calculs.

Les usines de biogaz sont idéales pour les agriculteurs. Les déchets animaux peuvent fournir suffisamment de gaz pour chauffer correctement les locaux résidentiels et les bâtiments de ferme

Pour que le processus de production de gaz soit stable et continu, il est préférable de construire plusieurs usines de biogaz et de poser le substrat dans les fermenteurs avec une différence de temps. Ces usines fonctionnent en parallèle et les matières premières y sont chargées séquentiellement.

Cela garantit une production de gaz constante, de sorte qu'il peut être fourni en continu aux appareils électroménagers.

Idéalement, le bioréacteur doit être chauffé. Tous les 10 degrés de chaleur doublent la production de gaz. Bien que la disposition du chauffage nécessite des investissements, il est rentable avec une plus grande efficacité de la conception

Fait maison équipement de biogaz, assemblé à partir de matériaux improvisés, est beaucoup moins cher que les usines de production industrielle. Son efficacité est moindre, mais elle est cohérente avec les fonds investis. Si vous avez accès au fumier et souhaitez faire vos propres efforts pour le montage et l'entretien de la structure, cela est très bénéfique.

Avantages et inconvénients du système

Les usines de biogaz ont de nombreux avantages, mais il y a suffisamment de lacunes, donc avant de commencer la conception et la construction, tout doit être pesé:

• Élimination des déchets. Grâce à l'usine de biogaz, vous pouvez tirer le meilleur parti des ordures, qui devraient encore être éliminées. Cette élimination est moins dangereuse pour l'environnement que la mise en décharge.
• Renouvelabilité des matières premières. La biomasse n'est ni du charbon ni du gaz naturel, dont l'extraction épuise les réserves de ressources. Lors de l'agriculture, les matières premières apparaissent constamment.
• Quantité de CO2 relativement faible. Lors de la réception de gaz, l'environnement n'est pas pollué, mais lorsqu'il est utilisé, une petite quantité de dioxyde de carbone est libérée dans l'atmosphère. Il n'est pas dangereux et ne peut pas changer l'environnement de manière critique, car les plantes l'absorbent pendant la croissance.
• Libération modérée de soufre. Lorsque le biogaz est brûlé, une petite quantité de soufre pénètre dans l'atmosphère. Il s'agit d'un phénomène négatif, mais son ampleur est connue par comparaison: lors de la combustion de gaz naturel, la pollution de l'environnement par les oxydes de soufre est beaucoup plus importante.
• Travail stable. La production de biogaz est plus stable que le travail panneaux solaires ou des moulins à vent. Si l'énergie du soleil et du vent ne peut pas être contrôlée, les usines de biogaz dépendent de l'activité humaine.
• Vous pouvez utiliser plusieurs paramètres. Le gaz est toujours un risque. Pour réduire les dommages potentiels en cas d'accident, plusieurs usines de biogaz peuvent être dispersées sur le site. Si vous concevez et assemblez correctement un système de plusieurs fermenteurs, il fonctionnera plus stable qu'un grand bioréacteur.
• Avantages pour l'agriculture. Pour obtenir de la biomasse, certains types de plantes sont plantés. Vous pouvez choisir ceux qui améliorent l'état du sol.Par exemple, le sorgho réduit l'érosion du sol, améliore sa qualité.

Le biogaz a ses inconvénients. Bien qu'il s'agisse d'un carburant relativement propre, il pollue toujours l'atmosphère. Il peut également y avoir des problèmes d'approvisionnement en biomasse végétale.

Les propriétaires de plantes irresponsables se l'approvisionnent souvent de manière à drainer les terres et à perturber l'équilibre écologique.

Calcul de la rentabilité de l'installation

La bouse de vache est généralement utilisée comme matière première pour la production de biogaz. Une vache adulte peut lui en donner suffisamment pour fournir 1,5 mètre cube. carburant; porc - 0,2 mètre cube; poulet ou crawl (selon le poids corporel) - 0,01-0,02 m3. Pour comprendre si c'est beaucoup ou peu, on peut le comparer avec des types de ressources plus familiers.

1 m3 le biogaz fournit la même quantité d'énergie thermique que:

• bois de chauffage - 3,5 kg;
• charbon - 1-2 kg;
• électricité - 9-10 kW / h.

Si vous connaissez le poids approximatif des déchets agricoles qui seront disponibles dans les années à venir et la quantité d'énergie nécessaire, vous pouvez calculer la rentabilité d'une usine de biogaz.

L'un des principaux inconvénients de la production de biogaz est l'odeur. La possibilité d'utiliser de petits tas de compost est un gros plus, mais vous devrez supporter les inconvénients et contrôler soigneusement le processus afin de ne pas provoquer la propagation d'agents pathogènes.

Pour la pose dans le bioréacteur, un substrat est préparé, qui comprend plusieurs composants dans les proportions suivantes:

• fumier (meilleure vache ou porc) - 1,5 t;
• déchets organiques (il peut s'agir de feuilles pourries ou d'autres composants d'origine végétale) - 3,5 t;
• chauffé à 35 degrés d'eau (la quantité d'eau chaude est calculée de manière à ce que sa masse soit de 65 à 75% de la quantité totale de matière organique).

Le calcul du substrat est effectué pour un signet pendant six mois, sur la base d'une consommation de gaz modérée. Après environ 10-15 jours, le processus de fermentation donnera les premiers résultats: le gaz apparaîtra en petites quantités et commencera à remplir le stockage. Après 30 jours, vous pouvez vous attendre à une production de carburant complète.

Les équipements de production de biogaz ne sont pas encore particulièrement répandus dans notre pays. Cela est dû en grande partie à la faible sensibilisation des gens aux avantages et aux caractéristiques des systèmes de biogaz. En Chine et en Inde, de nombreuses petites exploitations sont équipées d'artisanat pour fournir du carburant propre supplémentaire.

Si l'installation fonctionne correctement, le volume de biogaz augmentera progressivement jusqu'à ce que le substrat se décompose.La productivité de la conception dépend directement du taux de fermentation de la biomasse, qui à son tour est lié à la température et à l'humidité du substrat.

Instruction d'auto-construction

S'il n'y a pas d'expérience dans l'assemblage de systèmes complexes, il est judicieux de sélectionner le réseau ou de développer le dessin le plus simple d'une usine de biogaz pour une maison privée.

Plus la conception est simple, plus elle est fiable et durable. Plus tard, quand il y aura des compétences dans la construction et la manipulation du système, il sera possible de refaire l'équipement ou de monter une installation supplémentaire.

Dans les conceptions coûteuses de production industrielle, des systèmes de mélange de biomasse, de chauffage automatique, de purification de gaz, etc. sont fournis. Les appareils électroménagers ne sont pas si compliqués. Il est préférable de mettre en place une installation simple, puis d'ajouter les éléments dont vous avez besoin

Lors du calcul du volume du fermenteur, il convient de se concentrer sur 5 mètres cubes. Cette installation vous permet d'obtenir la quantité de gaz nécessaire pour chauffer une maison privée d'une superficie de 50 mètres carrés, si une chaudière à gaz ou un poêle est utilisé comme source de chaleur.

Il s'agit d'un indicateur moyen, le pouvoir calorifique du biogaz n'est généralement pas supérieur à 6000 kcal / m3.

Pour que le processus de fermentation se déroule de manière plus ou moins stable, il est nécessaire d'atteindre le bon régime de température. Pour ce faire, le bioréacteur est installé dans une fosse en terre ou une isolation thermique fiable et pré-pensée. Un chauffage constant du substrat peut être assuré si un tuyau de chauffage de l'eau est placé sous la base du fermenteur

La construction d'une usine de biogaz peut être divisée en plusieurs étapes.

Étape 1 - préparation de la fosse pour le bioréacteur

Presque toute l'usine de biogaz est souterraine, tout dépend donc de la façon dont la fosse a été creusée et terminée. Il existe plusieurs options pour renforcer les murs et sceller la fosse - plastique, béton, anneaux en polymère.

La meilleure solution consiste à acheter des bagues en polymère prêtes à l'emploi avec un fond vierge. Ils coûteront plus cher que les matériaux improvisés, mais une étanchéité supplémentaire ne sera pas nécessaire. Les polymères sont sensibles aux contraintes mécaniques, mais n'ont pas peur de l'humidité et des substances chimiquement agressives. Ils ne peuvent pas être réparés, mais si nécessaire, ils seront facilement remplacés.

L'intensité de la fermentation du substrat et de la sortie de gaz dépend de la préparation des parois et du fond du bioréacteur; par conséquent, la fosse est soigneusement renforcée, isolée et scellée. Il s'agit de l'étape de travail la plus difficile et la plus longue.

Étape 2 - drainage des gaz

Acheter et installer des mélangeurs spéciaux pour les usines de biogaz est un plaisir coûteux. Le système peut être bon marché en organisant le drainage du gaz. C'est un polymère monté verticalement tuyaux d'égoutdans lequel de nombreux trous ont été réalisés.

Lors du calcul de la longueur des tuyaux de drainage, il faut être guidé par la profondeur de remplissage prévue du bioréacteur. Les parties supérieures des tuyaux doivent être au-dessus de ce niveau.

Pour l'évacuation des gaz, vous pouvez choisir des tuyaux en métal ou en polymère. Les premiers sont plus résistants et les seconds plus résistants aux influences chimiques. Il vaut mieux privilégier les polymères, comme le métal rouille et pourrit rapidement

Vous pouvez immédiatement charger le substrat dans le bioréacteur fini. Il est recouvert d'un film afin que le gaz dégagé lors de la fermentation soit sous légère pression. Lorsque le dôme est prêt, cela garantira le flux normal de biométhane à travers le tuyau de sortie.

Étape 3 - installation du dôme et des tuyaux

La dernière étape de l'assemblage de l'installation de biogaz la plus simple est l'installation du toit bombé. Au point le plus élevé du dôme, un tuyau d'échappement de gaz est installé et tiré vers support de gaz, ce qui est indispensable.

La capacité du bioréacteur est fermée avec un couvercle étanche. Pour éviter le mélange du biométhane avec l'air, équipez un piège à eau. Il sert également à purifier le gaz. Il est nécessaire de prévoir une soupape de décharge qui fonctionnera si la pression dans le fermenteur est trop élevée.

En savoir plus sur la façon de produire du biogaz à partir de fumier. dans ce matériau.

L'espace libre du bioréacteur sert dans une certaine mesure de stockage de gaz, mais cela n'est pas suffisant pour le fonctionnement sûr de l'installation. Le gaz doit être consommé en permanence, sinon une explosion due à une pression excessive sous le dôme est possible

Méthodes de chauffage d'un bioréacteur

Les micro-organismes qui traitent le substrat sont constamment présents dans la biomasse, cependant, pour leur reproduction intensive, une température de 38 degrés et plus est nécessaire.

Pour le chauffage pendant la saison froide, vous pouvez utiliser un serpentin connecté au système de chauffage à la maison ou des radiateurs électriques. La première méthode est économiquement plus rentable, elle est donc le plus souvent utilisée.

Il n'est pas nécessaire de creuser une usine de biogaz dans le sol; il existe d'autres options pour l'aménager. Un exemple d'un système assemblé à partir de barils est montré dans la vidéo ci-dessous.

Le moyen le plus simple consiste à organiser le chauffage par le bas, en posant un tuyau à partir du système de chauffage, mais l'efficacité d'un tel échangeur de chaleur est relativement faible. Il vaut mieux équiper un chauffage externe, idéalement de la vapeur, pour que la biomasse ne surchauffe pas

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Bien qu'il n'y ait rien de compliqué à assembler et à équiper les équipements de biogaz, vous devez être extrêmement attentif aux détails. Les erreurs ne sont pas autorisées, car peut provoquer des explosions et des destructions. Nous proposons des instructions vidéo qui vous aideront à comprendre la configuration de l'appareil, à les assembler correctement et à compléter avec des appareils utiles pour une utilisation plus pratique du biogaz.

La vidéo explique comment l'usine de biogaz standard est agencée et fonctionne:

Un exemple d'une usine de biogaz maison. Tutoriel vidéo de bricolage sur l'organisation du système:

Instruction vidéo pour assembler une usine de biogaz à partir d'un baril:

Description du processus de fabrication des mélangeurs pour le substrat:

Une description détaillée du travail d'un stockage de gaz de fortune:

Peu importe la simplicité de l'installation de biogaz choisie pour une maison privée, vous ne devriez pas y économiser. Si possible, il vaut mieux acheter un bioréacteur pliable pour la production industrielle.

Sinon, faites de matériaux durables et de haute qualité: polymères, béton ou acier inoxydable. Cela créera un système d'alimentation en gaz vraiment fiable et sûr à la maison.

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