Planta de biogás para una casa privada: recomendaciones para la organización casera
Un propietario inteligente sueña con energía barata, gestión eficiente de residuos y fertilizantes. La planta de biogás casera de bricolaje es una forma económica de hacer realidad sus sueños.
El autoensamblaje de dicho equipo costará un precio razonable, y el gas producido será una buena ayuda en el hogar: puede usarse para cocinar, calentar la casa y otras necesidades.
Tratemos de comprender los detalles de este equipo, sus ventajas y desventajas. Y también si es posible construir independientemente una planta de biogás y si será efectiva.
El contenido del artículo:
Los detalles de la producción de biogás.
El biogás se forma como resultado de la fermentación de un sustrato biológico. Se descompone por hidrólisis, ácido y bacterias formadoras de metano. Una mezcla de gases producidos por bacterias es combustible, porque contiene un gran porcentaje de metano.
En sus propiedades, prácticamente no difiere del gas natural, que se utiliza para necesidades industriales y domésticas.
El biogás es un combustible ecológico y la tecnología para su producción no tiene un impacto especial en el medio ambiente. Además, los materiales de desecho que deben eliminarse se utilizan como materias primas para el biogás.
Se colocan en un biorreactor, donde se lleva a cabo el procesamiento:
- la biomasa ha estado expuesta a bacterias por algún tiempo. El período de fermentación depende del volumen de materias primas;
- Como resultado de la actividad de las bacterias anaerobias, se libera una mezcla combustible de gases, que incluye metano (60%), dióxido de carbono (35%) y algunos otros gases (5%). Además, durante la fermentación en pequeñas cantidades, se libera sulfuro de hidrógeno potencialmente peligroso.Es venenoso, por lo que es altamente indeseable que las personas estén expuestas a él;
- la mezcla de gases del biorreactor se limpia y entra al tanque de gas, donde se almacena hasta el uso previsto;
- El gas de un tanque de gas se puede utilizar de la misma manera que el gas natural. Acude a electrodomésticos: estufas de gas, calderas de calefacción, etc.
- La biomasa descompuesta debe eliminarse regularmente del fermentador. Este es un trabajo adicional, pero el esfuerzo vale la pena. Después de la fermentación, las materias primas se convierten en fertilizantes de alta calidad, que se utilizan en campos y jardines.
Una planta de biogás es beneficiosa para el propietario de una casa privada solo si tiene acceso constante a los desechos de las granjas ganaderas. En promedio de 1 metro cúbico. El sustrato se puede obtener 70-80 metros cúbicos. biogás, pero la producción de gas es desigual y depende de muchos factores, incluidos temperatura de biomasa. Esto complica los cálculos.
Para que el proceso de producción de gas sea estable y continuo, es mejor construir varias plantas de biogás y colocar el sustrato en los fermentadores con una diferencia de tiempo. Dichas plantas operan en paralelo, y las materias primas se cargan secuencialmente en ellas.
Esto asegura una producción constante de gas, de modo que se pueda suministrar continuamente a los electrodomésticos.
Hecho en casa equipo de biogás, ensamblado a partir de materiales improvisados, es mucho más barato que las plantas de producción industrial. Su efectividad es menor, pero es consistente con los fondos invertidos. Si tiene acceso al estiércol y desea hacer sus propios esfuerzos para el montaje y el mantenimiento de la estructura, esto es muy beneficioso.
Ventajas y desventajas del sistema.
Las plantas de biogás tienen muchas ventajas, pero hay suficientes deficiencias, por lo que antes de comenzar el diseño y la construcción, todo debe sopesarse:
- Eliminación de residuos. Gracias a la planta de biogás, puede obtener el máximo beneficio de la basura, que aún debería eliminarse. Esta eliminación es menos peligrosa para el medio ambiente que el vertedero.
- Renovabilidad de las materias primas. La biomasa no es carbón ni gas natural, cuya extracción agota las reservas de recursos. Cuando se cultiva, las materias primas aparecen constantemente.
- Cantidad relativamente pequeña de CO2. Al recibir gas, el ambiente no está contaminado, pero cuando se usa, se libera una pequeña cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera. No es peligroso y no puede cambiar críticamente el entorno, porque Las plantas lo absorben durante el crecimiento.
- Liberación moderada de azufre. Cuando se quema biogás, una pequeña cantidad de azufre ingresa a la atmósfera. Este es un fenómeno negativo, pero su escala es conocida en comparación: cuando se quema gas natural, la contaminación ambiental con óxidos de azufre es mucho mayor.
- Trabajo estable La producción de biogás es más estable que el trabajo. paneles solares o molinos de viento. Si la energía del sol y el viento no se puede controlar, entonces las plantas de biogás dependen de la actividad humana.
- Puede usar varias configuraciones. El gas siempre es un riesgo. Para reducir el daño potencial en caso de accidente, se pueden dispersar varias plantas de biogás en todo el sitio. Si diseña y ensambla correctamente un sistema de varios fermentadores, funcionará más estable que un biorreactor grande.
- Beneficios para la agricultura. Para obtener biomasa, se plantan ciertos tipos de plantas. Puede elegir aquellos que mejoren la condición del suelo.Por ejemplo, el sorgo reduce la erosión del suelo, mejora su calidad.
El biogás tiene sus inconvenientes. Aunque es un combustible relativamente limpio, aún contamina la atmósfera. También puede haber problemas con el suministro de biomasa vegetal.
Los propietarios de plantas irresponsables a menudo lo obtienen de tal manera que drenan la tierra y alteran el equilibrio ecológico.
Cálculo de la rentabilidad de la instalación.
El estiércol de vaca generalmente se usa como materia prima para la producción de biogás. Una vaca adulta puede darle lo suficiente para proporcionar 1,5 metros cúbicos. combustible cerdo - 0.2 metros cúbicos; pollo o gateo (dependiendo del peso corporal) - 0.01-0.02 cbm. Para entender si es mucho o poco, uno puede compararlo con tipos de recursos más familiares.
1 cbm El biogás proporciona la misma cantidad de energía térmica que:
- leña - 3.5 kg;
- carbón - 1-2 kg;
- electricidad - 9-10 kW / h.
Si conoce el peso aproximado de los residuos agrícolas que estarán disponibles en los próximos años y la cantidad de energía necesaria, puede calcular la rentabilidad de una planta de biogás.
Para colocar en el biorreactor, se prepara un sustrato, que incluye varios componentes en las siguientes proporciones:
- estiércol (mejor vaca o cerdo) - 1.5 t;
- desechos orgánicos (puede ser hojas podridas u otros componentes de origen vegetal) - 3.5 t;
- calentado a 35 grados de agua (la cantidad de agua tibia se calcula de modo que su masa sea 65-75% de la cantidad total de materia orgánica).
El cálculo del sustrato se realiza para un marcador durante seis meses, en función del consumo moderado de gas. Después de unos 10-15 días, el proceso de fermentación dará los primeros resultados: el gas aparecerá en pequeñas cantidades y comenzará a llenar el almacenamiento. Después de 30 días, puede esperar la producción total de combustible.
Si la instalación funciona correctamente, el volumen de biogás aumentará gradualmente hasta que el sustrato decaiga.La productividad del diseño depende directamente de la tasa de fermentación de biomasa, que a su vez está relacionada con la temperatura y la humedad del sustrato.
Instrucción de autoconstrucción
Si no hay experiencia en el ensamblaje de sistemas complejos, tiene sentido seleccionar la red o desarrollar el dibujo más simple de una planta de biogás para una casa privada.
Cuanto más simple es el diseño, más confiable y duradero es. Más tarde, cuando haya habilidades para construir y manejar el sistema, será posible rehacer el equipo o montar una instalación adicional.
Al calcular el volumen del fermentador, vale la pena centrarse en 5 metros cúbicos. Esta instalación le permite obtener la cantidad de gas necesaria para calentar una casa privada con un área de 50 metros cuadrados, si se utiliza una caldera de gas o una estufa como fuente de calor.
Este es un indicador promedio, ya que El valor calorífico del biogás no suele ser superior a 6000 kcal / m3.
La construcción de una planta de biogás se puede dividir en varias etapas.
Etapa 1 - preparación del pozo para el biorreactor
Casi toda la planta de biogás está bajo tierra, por lo que depende mucho de cómo se cavó y se terminó el pozo. Hay varias opciones para fortalecer las paredes y sellar el hoyo: plástico, concreto, anillos de polímero.
La mejor solución es comprar anillos de polímero confeccionados con un fondo en blanco. Costarán más que los materiales improvisados, pero no se requerirá un sellado adicional. Los polímeros son sensibles al estrés mecánico, pero no temen la humedad y las sustancias químicamente agresivas. No se pueden reparar, pero si es necesario se reemplazarán fácilmente.
Etapa 2 - drenaje de gas
Comprar e instalar mezcladores especiales para plantas de biogás es un placer costoso. El sistema puede abaratarse organizando el drenaje de gas. Es un polímero montado verticalmente. tuberías de alcantarilladoen el que se han hecho muchos agujeros.
Al calcular la longitud de las tuberías de drenaje, uno debe guiarse por la profundidad de llenado planificada del biorreactor. Las partes superiores de las tuberías deben estar por encima de este nivel.
Puede cargar inmediatamente el sustrato en el biorreactor terminado. Está cubierto con una película para que el gas liberado durante el proceso de fermentación esté bajo una ligera presión. Cuando el domo esté listo, esto asegurará el flujo normal de biometano a través de la tubería de salida.
Etapa 3 - instalación del domo y tuberías
La etapa final de ensamblaje de la planta de biogás más simple es la instalación de la parte superior abovedada. En el punto más alto del domo, se instala un tubo de escape de gas y se tira para titular de gas, que es indispensable.
La capacidad del biorreactor se cierra con una tapa hermética. Para evitar la mezcla de biometano con aire, equipe una trampa de agua. También sirve para purificar gas. Es necesario proporcionar una válvula de descarga que funcione si la presión en el fermentador es demasiado alta.
Lea más sobre cómo hacer biogás a partir de estiércol. en este material.
Métodos para calentar un biorreactor
Los microorganismos que procesan el sustrato están constantemente presentes en la biomasa, sin embargo, para su reproducción intensiva, se necesita una temperatura de 38 grados o más.
Para calentar en la estación fría, puede usar una bobina conectada al sistema de calefacción en el hogar o calentadores eléctricos. El primer método es económicamente más rentable, por lo tanto, se usa con mayor frecuencia.
No es necesario cavar una planta de biogás en el suelo; hay otras opciones para organizarla. En el siguiente video se muestra un ejemplo de un sistema ensamblado a partir de barriles.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Aunque no hay nada complicado en el montaje y equipamiento de equipos de biogás, debe estar extremadamente atento a los detalles. No se permiten errores, porque Puede causar explosiones y destrucción. Ofrecemos instrucciones en video que lo ayudarán a comprender la configuración del dispositivo, ensamblarlo correctamente y complementarlo con dispositivos útiles para un uso más conveniente del biogás.
El video cuenta cómo se organiza y funciona la planta estándar de biogás:
Un ejemplo de una planta de biogás casera. Video tutorial de bricolaje sobre cómo organizar el sistema:
Instrucciones en video para ensamblar una planta de biogás a partir de un barril:
Descripción del proceso de fabricación de mezcladores para el sustrato:
Una descripción detallada del trabajo de un almacenamiento de gas improvisado:
No importa cuán simple sea la planta de biogás elegida para una casa privada, no debe ahorrar en ella. Si es posible, es mejor comprar un biorreactor plegable para la producción industrial.
De lo contrario, hágalo con materiales duraderos y de alta calidad: polímeros, concreto o acero inoxidable. Esto creará un sistema de suministro de gas verdaderamente confiable y seguro en el hogar.
¿Tiene preguntas sobre el tema del artículo, encuentra alguna falla o hay alguna información valiosa que pueda compartir con nuestros lectores? Por favor deje sus comentarios, haga preguntas, comparta experiencias.
Cómo hacer biocombustible con sus propias manos a partir de estiércol en casa 
Cómo hacer un generador de hidrógeno para su hogar con sus propias manos: consejos prácticos para fabricar e instalar 
Cómo obtener biogás a partir del estiércol: una visión general de los principios básicos y el diseño de una planta de producción 
Biocombustible para la chimenea: tipos de biocombustible, sus propiedades + cómo elegir y cómo hacerlo usted mismo 
Tipos de biocombustibles: comparación de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos 
Cómo hacer una biochimenea con sus propias manos: dispositivo, diagramas e instrucciones de montaje paso a paso 
¿Cuánto cuesta conectar gas a una casa privada? El precio de organizar el suministro de gas. 
Las mejores lavadoras con secadora: calificación del modelo y consejos para el cliente 
¿Cuál es la temperatura de color de la luz y los matices de elegir la temperatura de las lámparas para satisfacer sus necesidades? 
Reemplazo de un géiser en un departamento: papeleo de reemplazo + normas y requisitos básicos 
¿Entendí correctamente que es mejor instalar una planta de biogás en una granja ganadera? Hay muchas materias primas y espacio para la instalación del dispositivo en sí. Papá trabajó una vez en una granja de ovejas como pastor. Había turnos de noche, y hacía frío en la habitación donde la gente pasaba la noche. Ni siquiera sé si los rediles se calentaron. Y así, la idea es bastante factible, con las manos correctas y la cabeza se puede implementar.
Aún así, es bueno que la humanidad lentamente esté llegando a la idea de mantener un ambiente ecológico limpio, despertando responsabilidad, conciencia y el deseo de buscar fuentes alternativas. Después de todo, nuestros hijos viven aquí. Me gustó la idea de una planta de biogás.A primera vista parece que no es nada complicado, será muy rentable si tenemos en cuenta nuestros precios de la gasolina. Pero, por supuesto, hay desventajas que no deben pasarse por alto.
Pregunta 1 (probablemente la más importante): ¿hay un terreno (cabaña) con un área de aproximadamente 0.5 hectáreas? Quiero construir una instalación de este tipo (las manos crecen donde sea necesario). ¿Qué tan cómodo será para una persona en las inmediaciones de una instalación de este tipo? En otras palabras, ¿no habrá mal olor "en una hectárea"? Entiendo que muchas cosas dependen del diseño y la calidad de construcción, pero supongamos que todo se hace como debería.
Pregunta 2: ¿Y cómo, de hecho, limpiar una planta así de materias primas procesadas? Y nuevamente, una subpregunta: ¿necesita una máscara de gas cerrada o puede salir con el tipo abierto?
Y última pregunta 3: ¿Se requieren bacterias especiales para la fermentación de biomasa, o es solo un movimiento comercial?
PD: En cuanto a los precios de la gasolina, DA-A_a - (durante mucho tiempo imprimiendo alfombrillas en relación con usted mismo, sabe a quién y dónde ...) - Tengo un apartamento de una habitación aislado por todas las reglas, pero para la calefacción de gas recibimos una factura igual (o incluso más) que para todas las demás empresas de servicios públicos: electricidad, agua, servicios públicos para los "Territors de Utrimuvannya Budinka y Pribudinkovo" e Internet.
¡Saquen conclusiones, damas y caballeros!
Será mucho más cómodo para una persona en las inmediaciones de dicha instalación que en las inmediaciones de un montón de dermis y escombros en un espacio abierto.
En cualquier caso, la mierda emite gases (metano y otros), y si necesita biohumus, debe esperar 2-3 años para que la mierda se pudra y desaparezcan todos los gases nocivos. Pero las plantas de biogás son una solución a un problema global. Bueno, si haces un sistema, entonces no habrá mal olor. Ni siquiera se escuchará el sonido de algunas unidades que funcionan en este sistema. Solo es necesario pensarlo bien.
Como resultado, eliminación justa de residuos, bioenergía gratuita, fertilizantes gratuitos. Creo que cada agricultor simplemente está obligado a instalar un reactor de este tipo solo para eliminar los desechos.
Encontré este tema por una razón, porque comenzó a pensar en organizar una mini granja de pollos. Todo estaba claramente planeado y descansaba en la mierda: apestará, los vecinos se quejarán. Estudié normas sanitarias: no se puede construir una granja de pollos en el pueblo. "Aquí está la barrera", pensé, y de alguna manera no surgió ninguna razón para usar los desechos ... pero la pregunta es: ¿cómo? Pensé mucho y escuché de alguna parte sobre una planta de biogás. Total Si está involucrado en KH, entonces debe participar en una planta de biogás. Si no tiene KH, entonces no es rentable tratar con biogás.
Contestaré a Alena y Vadim.
¡Toda esta basura es realizable! Pero nadie respondió mis preguntas. ¡Después de todo, la cuestión es que Oil / Gazprom no es absolutamente rentable / no rentable FUENTES ALTERNATIVAS DE ENERGÍA! Y nuestro jodido pésimo gobierno hará todo lo posible para matar los intentos de dar a luz a tales tecnologías de raíz. Sobre el apoyo financiero de tales empresas, estoy en silencio en un trapo.
Bueno, en general, una planta de biogás es posible incluso en el área suburbana de 0.25 ha. Pero todo depende de los requisitos / capacidades específicos. Escuché (no afirmo) que en una de las casas de campo en la región de Poltava el exceso de biogás se quemó estúpidamente para que no apestara, porque los compresores no podían llenar una batería de cilindros de almacenamiento de biogás conectados en serie.
Si no hay estiércol, pero hay tallos y mazorcas de maíz vacías o paja de trigo (centeno), cimas, hojas, etc., entonces, ¿cuánta materia prima se necesitará para producir un metro cúbico de gas?
Hola Trataré de responder con respecto a cada materia prima para la que tenga preguntas.Los números no serán precisos, con algún error, ya que dependen de muchos factores que no pueden calcularse "a simple vista".
Entonces, una tonelada de paja según los datos preliminares permitirá obtener unos 300 metros cúbicos de gas. Con respecto a las hojas, aquí no es tan simple, ya que no hay una mención específica de su parte sobre qué árboles están en cuestión. Pero incluso ahora, las instalaciones experimentales (de aficionados) le permiten obtener 50 metros cúbicos de gas de una tonelada de hojas.
Creo que esta información será suficiente para calcular la productividad aproximada de la futura instalación. También puede considerar obtener biogás a partir de desechos orgánicos. Como referencia, también adjunto una placa con datos sobre otros tipos de materias primas.
Leo todos los comentarios y responderé de inmediato a todos. En uno de los ejemplos anteriores, solo mi configuración experimental. Según la experiencia operativa: la instalación es estanca, por lo tanto, no hay olor, si hay un olor, entonces hay una falta lógica de estanqueidad, lo que significa que hay una pérdida de gas. Después del procesamiento, la materia prima tiene un olor pequeño, pero no se ve como estiércol, desechos o análogos, tiene un ligero olor amargo. Trabajar desde el reactor es un biohumus de calidad, que después de la aireación se puede echar en camas de forma segura. La aireación con aire es necesaria para matar a todos los metanógenos.
El reactor se realiza mejor en un ciclo continuo, como hacer el reactor: inundado, esperar dos semanas, una semana produce gas y luego todo se fusiona, creo que no es práctico. Es más óptimo agregar 5-7% de materias primas frescas cada 1-2 días y drenar tanto, luego el reactor producirá gas continuamente.
El volumen de gas por día es en promedio igual a un volumen y medio del reactor. Simplemente no confunda el líquido y el gas gaseoso. El biorreactor da exactamente gaseoso.
Si tiene su propia casa, se necesita un biorreactor con un volumen de al menos 5 metros cúbicos para la calefacción. Y sí, el biorreactor debe estar aislado y parte del gas gastado en calentarlo en invierno.
En principio, todo está claro para mí, excepto cómo eliminar todo lo que se ha descompuesto. Si fabrica 2 reactores de 3 metros cúbicos, ¿cuáles son las proporciones de los contenidos en un reactor? ¿Es posible agregar sustrato durante la operación del reactor? Gracias de antemano por su respuesta.