Comment fabriquer du biocarburant de vos propres mains avec du fumier à la maison

Les technologies modernes de traitement de toutes sortes de matières premières ouvrent la perspective de résoudre avec succès le problème de l'obtention de biocarburants à partir de fumier directement à la maison. De plus, faire du biocarburant de vos propres mains à la maison grâce aux nouveaux principes de traitement des déchets, vous pouvez produire simultanément des engrais pour les plantations agricoles.

Et ce qui est nécessaire pour cela et comment faire un bioréacteur correctement - nous examinerons ces questions en détail dans notre article. Nous donnerons des recommandations sur le choix des meilleures matières premières pour la production de biogaz, nous analyserons les caractéristiques de l'utilisation du combustible résultant pour les besoins des ménages.

Bien entendu, le moyen le plus simple consiste à acheter des installations industrielles prêtes à l'emploi. Cependant, leur coût élevé leur fait envisager les options de fabrication de systèmes de production de leurs propres mains.

En bref sur la définition du biogaz

Selon les définitions scientifiques, le biogaz est un produit obtenu à la suite du processus de fermentation d'une masse de déchets biologiques. Dans ce cas, le produit de la fermentation est du méthane ou de l'hydrogène.

La formation de méthane (ou d'hydrogène) résulte de l'activité de trois types de bactéries:

• hydrolyse;
• formation d'acide;
• formant du méthane.

La qualité du produit de fermentation est la composition du mélange gazeux, dont le contenu est réparti dans le rapport: 50-85% de méthane, 15-50% de dioxyde de carbone et moins de 5% de sulfure d'hydrogène.

Le schéma structurel de la production d'énergie alternative ressemble à ceci. Dans le même temps, des sources de matières premières, traditionnelles pour la vie quotidienne, sont utilisées avec succès et adaptées à l'obtention d'énergie alternative - les biocarburants

Ce mélange gazeux passe à travers des filtres pour éliminer le CO.² et H²S, après quoi il reste du méthane biologique pur. Ce gaz n'est pas différent du gaz naturel utilisé dans les secteurs domestique et industriel.

Les matières premières pour obtenir un mélange de gaz biologique de haute qualité sont généralement:

• fumier et déjections d'oiseaux;
• déchets de production d'alcool (barde);
• industries de brasserie excédentaires (grains de brasserie);
• masse fécale et déchets de poisson;
• pulpe de betterave, déchets ménagers, herbe et plus encore.

Ce n'est qu'une partie de toutes les matières premières acceptables. Mais même cette liste montre: quelle est la diversité de la liste des matières premières afin de pouvoir établir une production de biogaz sur une base continue.

Une unité de production de biocarburants fabriquée pour les besoins d'une des nombreuses fermes existantes. Une petite station, mais répondant pleinement aux besoins d'une ferme privée

Les indicateurs volumétriques de la production de mélange gazeux dépendent directement du type de matières premières utilisées et de la teneur en matière sèche qu'elles contiennent. Donc, si nous appliquons du fumier de bovins, nous pouvons en fait obtenir 50 à 60 m d'une tonne de fumier³ biocarburantcontenant jusqu'à 60% de méthane.

On pense que les meilleures matières premières sont des déchets à haute teneur en matières grasses. Le traitement d'une tonne de matières grasses dans une usine de biocarburant classique peut produire jusqu'à 1300 m³ mélange gazeux, où la teneur en méthane atteint 90%.

Comment faire un module de ferme de traitement?

Afin de faire un système de traitement des déchets en biocarburant, vous devez au moins être conscient du principe de fonctionnement de ces appareils, ainsi que d'avoir une idée des circuits.

Schéma d'installation du bioréacteur: 1 - bioréacteur; 2 - mélangeur; 3 - chauffage; 4 - pompe; 5 - élément filtrant; 6 - compresseur de gaz; 7 - réservoir de gaz; 8 - une collection de fumier; 9 - production d'engrais (boues); 10 - panneau de commande de chauffage

Considérez les deux, mais il convient de noter: la construction d'une installation à part entière est une entreprise plutôt gênante et coûteuse. À la maison, en règle générale, seule une opération similaire aux stations de traitement peut être effectuée. Cependant, certaines tentatives ont réussi.

Le principe de la biostation

La technologie de production de biocarburants, en règle générale, soutient l'approche systématique suivante:

1. Le bioréacteur (réservoir) est chargé de fumier.
2. Pendant un certain temps, un processus de fermentation a lieu à l'intérieur du réacteur.
3. Un milieu gazeux se forme.
4. La sortie des gaz du réacteur.
5. Le mélange gazeux est nettoyé et envoyé pour être utilisé comme carburant.

La composition du mélange gazeux résultant est caractérisée par une saturation suffisamment élevée en diverses substances. Le composant en pourcentage est surtout le méthane (60%), le dioxyde de carbone (35%) et d'autres substances, y compris le sulfure d'hydrogène (5%).

Voici à quoi ressemble le diagramme de distribution de gaz du mélange: 1 - teneur en méthane d'environ 63-65%; 2 - teneur en dioxyde de carbone d'environ 30 à 33%; 3 - une teneur en sulfure d'hydrogène d'environ 2%; 4 - teneur en ammoniac d'environ 1%; 5 - teneur en hydrogène d'environ 1%

Parallèlement, pour le bon fonctionnement de la centrale à gaz de production domestique, d'importantes réserves de déchets animaux sont nécessaires.

Par conséquent, la première chose à laquelle vous devez prêter attention lorsque vous résolvez le problème de l'obtention de biocombustibles dans des conditions domestiques (chalet) est la disponibilité de sources de matières premières pour l'usine de transformation.

Fabrication de bioréacteurs DIY

Après avoir décidé des sources de matières premières, vous devez déterminer l'emplacement du bioréacteur domestique (ou national). Le réacteur lui-même est un récipient scellé, suffisamment solide, ayant un volume basé sur l'apport quotidien de fumier pour le traitement (pour référence: obtenir 100 m³ mélange gazeux nécessite environ 1 tonne de fumier).

Tableau du rapport du type de fumier et de la quantité de biogaz produit

Un tableau montrant l'efficacité d'un type particulier de déchets biologiques en termes de volume de gaz produit. Comme le montre le tableau, le plus efficace est le fumier de porc, qui peut produire la plus grande quantité de biocarburant

Un tel conteneur devra être installé sur une base solide, équipé de vannes d'arrêt et d'autres attributs techniques selon le schéma classique. La partie supérieure du récipient est de préférence amovible, avec des boulons de fixation et un joint.

Pour assurer la continuité du cycle, le réservoir de stockage doit être équipé d'un module de chauffage artificiel. Si pendant la période estivale l'efficacité de la fermentation du fumier et le taux de production de gaz sont entièrement assurés par les conditions de température extérieure, en hiver la situation change.

Pour le fonctionnement hivernal du bioréacteur, un chauffage artificiel est définitivement nécessaire, étant donné l'arrêt de l'activité des bactéries de fermentation déjà à 4-10 ° C au-dessus de zéro. En conséquence, le réservoir doit avoir une isolation thermique bien faite. Pour cela, la méthode classique d'isolation avec de la laine minérale est bien adaptée.

Un bon exemple d'isolement d'un bioréacteur pour son fonctionnement hivernal. La laine minérale a été utilisée ici comme matériau isolant. La couche supérieure de coton est recouverte d'une feuille.

Il existe plusieurs options pour organiser le chauffage. Par exemple, l'utilisation de radiateurs électriques ou d'un système de chauffage sur un liquide de refroidissement (chemise d'eau).

La puissance du circuit de chauffage doit être calculée sur la base de la norme de température optimale à l'intérieur du réacteur de 25 à 40 ° C, nécessaire pour réaliser un processus de fermentation de la biomasse efficace.

En plus des réchauffeurs, le degré de stagnation affecte également l'activité de fermentation de la biomasse. En effet, à l'intérieur de la cuve, le fumier doit toujours être en mouvement. Le mouvement de la biomasse améliore le processus de fermentation et réduit le temps d'obtention du composant gazeux.

Variante d'une usine d'été pour le traitement du fumier et des biocarburants. Dans ce cas, le chauffage se fait sous la forme d'un bain-marie en béton, où la cuve du réacteur est immergée. Cependant, cette installation ne peut pas fonctionner en hiver.

Le problème d'organisation du mouvement est résolu en introduisant un mélangeur mécanique spécial dans la conception du bioréacteur. L'arbre de ce dispositif est relié à l'arbre d'un moteur à basse vitesse, qui effectue l'action de rotation. L'activation et la désactivation du processus de mélange peuvent être effectuées manuellement ou automatiquement.

Nous avons un autre article sur le site qui contient instructions d'installation pour le biogaz pour les besoins d'une maison privée.

Le processus d'obtention du biogaz et des engrais

La conception du système de production de biocarburants à la maison implique technologiquement le chargement du navire avec du fumier à environ 1/3 de la capacité. Pour le chargement du fumier, une trappe de chargement avec une porte hermétique se ferme. La région supérieure restante du bioréacteur est utilisée pour accumuler les gaz émis.

Bioréacteur miniature fait maison, fabriqué sur la base d'un fût conventionnel de 200 litres. En principe, pour satisfaire les besoins modestes en biocarburant, il convient tout à fait à une utilisation dans le secteur privé. C'est la conception même qui peut être réalisée à la maison pour obtenir des biocarburants.

Aux niveaux supérieur et inférieur du navire, vous devez faire des trous de sortie. En haut, il y a une sortie de gaz, en bas, il y a une sortie pour l'évacuation du fumier traité (engrais). Toujours dans la région de la région supérieure du récipient, il est souhaitable de monter une fenêtre d'observation pour surveiller le processus.

Le tuyau de sortie du mélange gazeux est relié par un tuyau étanche à un dispositif qui remplit simultanément les fonctions de séparateur et de joint étanche à l'eau. Pour la communication, un tuyau (métal ou polyéthylène) d'un petit diamètre (25-32 mm) est utilisé.

Le séparateur lui-même est un récipient de capacité relativement petite, rempli d'eau. Le gaz passant à travers la colonne d'eau est purifié, rejeté dans réservoir d'essence puis servi aux consommateurs.

Un exemple de séparateur à deux étages - un obturateur hydraulique pour l'alimentation d'un mélange gazeux provenant d'un bioréacteur. Cette option de filtration vous permet d'obtenir un produit purifié de haute qualité.

Le tuyau inférieur sur le réacteur (pour le retrait du fumier usé - boue) est souhaitable pour faire le plus grand diamètre possible. Des vannes d'arrêt (vannes) y sont connectées et un robinet est fait dans le réservoir pour collecter les boues. La masse de déchets dans la ferme peut être utilisée avec succès comme engrais.

Des informations détaillées sur la détermination du volume de capacité requis, ainsi que sur les calculs de l'efficacité du bioréacteur et la pertinence de l'utilisation du biogaz, nous avons examiné en article suivant.

Quelle devrait être la composition de la masse d'excréments?

La masse de chargement de fumier à l'intérieur du bioréacteur ne doit pas être considérée simplement comme des matières premières adaptées à n'importe quelle qualité. Le constituant de la substance est d'une importance fondamentale pour le processus de fermentation. En pratique, il a été noté qu'une diminution des particules de substrat s'accompagne d'une meilleure efficacité du procédé.

La nature fibreuse prononcée du substrat et l'augmentation de la zone d'interaction des bactéries sont les principaux critères qui contribuent à la décomposition rapide du fumier. Dans cet état, lorsqu'il est chauffé et mélangé, le fumier ne forme pas de précipité ou de film à la surface, ce qui simplifie considérablement la filtration du mélange gazeux.

Préparation du fumier pour le chargement dans le réacteur. Pas moins d'attention est accordée à cette procédure qu'à tout le reste si l'on souhaite obtenir une quantité importante de biocarburant dans un court laps de temps.

Le degré de broyage des matières premières détermine la durée de la fermentation, qui à son tour affecte le volume de gaz produit. Ainsi, pour réduire le temps de fermentation, il est nécessaire de bien broyer les matières premières: meilleure est la qualité de broyage, plus courte est la période de fermentation.

Caractéristiques de l'utilisation du biogaz pour les besoins des ménages

La portée de ce type d'énergie est assez étendue. Grâce à l'utilisation du biogaz comme combustible, ils produisent de l'énergie électrique, produisent de l'eau chaude ou de la vapeur. Il existe de nombreux exemples de pratique où le transport automobile alimente les biocarburants.

Mais, pour qu'il n'y ait pas de problème d'économie lors de l'utilisation d'un tel combustible, il est extrêmement important d'équiper le stockage du biogaz obtenu, en soulignant le bon endroit sous le réservoir de gaz sur le site.

Les installations de biogaz de ce type sont l'équipement qui ouvre la possibilité de créer des installations de production sans déchets. À cet égard, un bon exemple est démontré par certains pays d'Europe occidentale.

Par exemple, au Danemark, la production de ce type de carburant a atteint le niveau de près de 20% des ressources énergétiques totales du pays. Dans de grandes régions du monde - l'Inde et la Chine - les dépenses des usines de biogaz atteignent des centaines de milliers.

De puissantes usines de production de biocarburants industriels. De telles structures sont capables de fournir pleinement de grandes structures agricoles en biocarburant. Un grand nombre de ces systèmes sont utilisés dans le monde. Et la croissance quantitative se poursuit activement

Non seulement il y a eu une augmentation significative de l'intérêt mondial pour les processus de production de biogaz.

Il s'agit de l'une de ces options énergétiques attribuées à des sources alternatives et pour lesquelles ils voient l'avenir.Par conséquent, les agriculteurs et les gestionnaires de logements et de services communaux, les propriétaires de ménages privés et les petites entreprises suivent de près le développement de la technologie.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vue d'ensemble de l'usine de biogaz, dont la fabrication utilisait un réservoir en plastique de 127 litres. Caractéristiques de l'appareil et conseils d'utilisation.

L'utilisation des installations est particulièrement intéressante chez les propriétaires du secteur de la restauration et de la gastronomie, où le thème du traitement des déchets alimentaires reste d'actualité. Sur cette base, il existe une bonne opportunité de créer un recyclage bon marché des déchets organiques au profit des exploitations agricoles.Enfin, la technologie de production de biocarburants est une véritable conservation de l'environnement, ce qui ne peut pas être dit de la production d'autres ingénieurs de puissance.

Êtes-vous intéressé par la production de biocarburants et souhaitez clarifier certains points? Posez des questions controversées dans les commentaires - nos experts essaieront de clarifier ces points.

Ou peut-être n'êtes-vous pas familier avec la fabrication d'un bioréacteur et le processus de production de biogaz? Partagez nos connaissances pratiques et votre opinion sur cette question dans notre article - de nombreux chefs d'entreprise seront intéressés par votre expérience et vos recommandations.