Planta de biogás simple

En los últimos 30 años, el biogás se ha extendido significativamente no solo en países con climas cálidos. Los científicos estimaron que los desechos orgánicos de ganado en nuestro país pueden dar biogás en el cálculo del combustible convencional: 25 millones de toneladas y, teniendo en cuenta otros tipos de desechos orgánicos, hasta 40 millones de toneladas anuales de combustible convencional. Tal cantidad de biocombustible podría resolver completamente el problema de la gasificación de las aldeas.

Materias primas biológicas (biomasa): una de las fuentes de energía más prometedoras. Biomasa son el estiércol de los animales domésticos, la última ave, heces, residuos de alimentos, basura, basura, malas hierbas, plantas, tallo, hojas, paja, residuos de madera, restos de comida, carne, productos lácteos, etc. Es decir, prácticamente todos los residuos domésticos en estado húmedo y el raro que tienen la capacidad de fermentar y pudrirse, la expansión de “pantano” o fertilizante “detonantes” de gas metano y de alta calidad. En la preparación de compost a partir de estiércol de al menos 6 meses (por lo tanto perdido 30-40% de nitrógeno y 50% – de carbono bajo la acción de la lluvia, el viento y el sol), entonces virtualmente todo el nitrógeno mantiene cuando los de fermentación de metano se desarrolla en su forma mineral como amonio, mineralizada también fósforo y potasio, y el carbono que se libera,

De cada tonelada de estiércol errante (en materia seca) u otros desechos orgánicos, puede obtener hasta 0.5-0.6 toneladas de fertilizantes organo-minerales. Y durante un período de tiempo muy corto: 5-15 días en lugar de 6 meses. Durante el proceso biotérmico, se matan todas las bacterias patógenas dañinas e incluso las semillas de malas hierbas. El estudio mostró que al cultivar papas, el estiércol itinerante afecta el rendimiento

del cultivo mejor de lo normal. El rendimiento aumenta en un 20-30% en comparación con el uso de compost, fabricado de la manera tradicional. Dado el efecto energético y agroquímico de las plantas de biogás, su recuperación de la inversión varía de 3 a 5 años. Además, durante la fermentación de la biomasa es posible obtener un combustible poco común (alcohol etílico).

Plantas simples de biogás

El principio de funcionamiento de una planta de biogás es extremadamente simple. La condición principal para la fermentación eficiente con la liberación de biogás – calor sin acceso de oxígeno (proceso anaeróbico). condiciones agradables para la fermentación se producen cuando el estiércol humedad del 90-95% del calor a una temperatura de 32 ° C. Al reducir la temperatura a 25 ° C el rendimiento de gas se reducirá a 65%. De fermentación de metano – proceso bacteriano que sólo procede en anaeerobnyh condiciones (sin acceso de aire a una temperatura de 40 ° C.-C – mesófila, y en 52-56 ° C – modo termófila). Este proceso no requiere condiciones estériles. No es tecnológicamente difícil.

El tiempo de fermentación o la presencia de materias primas en el reactor (fermentadores) 5-10 días (régimen termófilo) y 10-15 días (mesófilo). Se ha establecido que agregar 30% de celulosa al pus aumenta el rendimiento de biogás en 2-3 veces. El biocombustible del estiércol de vaca y la combustión posterior del ave contienen 55-70% de metano. La liberación de metano depende de la proporción de carbono y nitrógeno en el proceso de fermentación anaeróbica.

Del estiércol de cerdo durante 15 días se forma el 57% del biogás, y de la vaca-36%. El biogás es una mezcla de gases: metano: 55-70%; dióxido de carbono – 28-43%; sulfuro de hidrógeno – 7%. Un kilogramo de estiércol produce 0,18 kg de metano, 0,32 kg de dióxido de carbono, 0,2 kg de agua y 0,3 kg de mulo (humus). Dependiendo del contenido de dióxido de carbono, 1m3 de biogás equivale a 0.6 kg de queroseno, 1.0-1.5 kg de carbón, 2-3 kg de leña. De una tonelada de estiércol en fermentación, se forman 300-400 m3 de biogás.

Proceso de fermentación continua racional La capacidad diaria de la bio-unidad (reactor) no debe exceder el 10% del volumen de materias primas en fermentación. La duración recomendada del proceso de fermentación para el ganado pus es de 20 días, cerdos – 10. El reactor no solo neutraliza sino que también desodoriza los desechos. El olor y el color específicos del pus desaparecen por completo. La biomasa recibe el olor a pan de centeno y un tinte marrón. La productividad de una planta de biogás depende de la cantidad y composición de la masa orgánica incorporada en el reactor.

A una temperatura de 33 ° C Gas rendimiento es 0,4-0,6 m3 por kilogramo de peso en seco, se introduce en el reactor. El requerimiento diario promedio de calor en la construcción residencial privada (con una familia de 5 personas) es igual a 12.110 kcal. A este valor, se debe agregar 30% al calentamiento de biomasa en el reactor. Por lo tanto, la demanda diaria de gas para la construcción de viviendas será de 2,9 m3. Para producir un volumen de gas de este tipo debe ser de 7 kg de materia seca por día orgánica más del 90% del fluido que enteramente en realidad desarrollado para parcelas de jardín personal con un conjunto mixto de animales (vaca, novilla, toro, cerdo con el descendiente, corderas, aves de corral).

Las plantas de biogás más simples son comunes en países con un clima cálido (en este caso, la biomasa no necesita calefacción). Son un pozo de concreto ordinario para una cuna donde se arroja estiércol raro a través de la bandeja, se agregan las gotas de la cocina, las heces, las malas hierbas, etc. Después del llenado, el pozo se cubre con una tapa flotante de estaño o una bolsa de película de polietileno, de la cual sale la tubería de gas. Tan pronto como la masa comienza a vagar, se recoge un gas bajo el capó, que, a través de la tubería de gas, va a un colector de tanque de gas, cuyo papel puede ser realizado por una cámara ordinaria. Las imágenes muestran la planta de biogás más simple.

Utilización y bloque de energía de la finca rural con instalación compleja de biogás, sistema solar, turbina eólica y procesamiento de residuos para camas de fertilización.

Productos alimenticios

Esquema tecnológico:

1 – un edificio de apartamentos para una familia con 4-5 personas (salida diaria de desagües 1.75-2 m3); 2 – establo para ganado (vaca, novilla, gobio, caballo, cerda con hojarasca, oveja, aves de corral, rendimiento diario de estiércol de 0.5 m3); 3 – un tanque de recolección de estiércol, agua fecal doméstica, desechos y otros desechos; 4 – bomba-chopper NDC-F-100; 5 – reactor aislado con un agitador y un intercambiador de calor continuo; 6 – la producción de biogás y su purificación del azufre; 7 – la válvula de retención; 8 – porta-gas; 9 – generador de viento junto con el sistema solar; 10 – acumulador de calor; 11 – impulsión eléctrica; 12 – depósito de masa móvil; 13 – sitio de compost de bomba y cerrado; 14 – compostaje en el suelo y el riego; 15 – gusano para el engorde de aves de corral y pescado; 16 – champiñones en compost; 17 – invernaderos, invernadero, invernadero en compost; 18 – cúpula ecológica (piscina de peces debajo del vidrio); 19 – perforación artesiana; 20 – suministro de agua al cobertizo, sistema solar y riego de la parcela; 21 – línea de suministro de gas; 22 – caldera de gas para calefacción y agua caliente.

El pozo, cubierto con una bolsa de polietileno, combina el reactor y el tanque de gasolina.

Para la bolsa no está muy hinchada y para crear presión, se aplica una piedra a la película. Un manómetro y una válvula de advertencia ajustada a una cierta presión se instalan en la tubería de bifurcación inicial. De lo contrario, puede ocurrir una explosión. Cuando la masa está fermentando, se forma una costra en su superficie, que interfiere con el escape del gas. Se debe romper diariamente mezclando. Es más fácil hacerlo mediante la unión de horquillas de acero a la campana. Cuando se eleven hacia arriba, expulsados ​​por el gas, las horquillas destruirán la corteza.

La carga y descarga periódica del reactor es inconveniente en la vida cotidiana. Por lo tanto, los reactores se producen continuamente. Esto puede ser capacidades cilíndricas, verticales u horizontales sin calefacción, profundizadas en el suelo (solo para regiones del sur). En las regiones al norte, se necesitan reactores con calefacción. De particular interés es la utilización – bloque de energía (URB) que utiliza biogás y fuentes de energía no convencionales – viento, sol y calor de la tierra. Este es un sistema autónomo completamente cerrado de soporte vital para un hogar campesino o una granja familiar basado en la utilización de desechos industriales y domésticos a partir de la generación de gas, electricidad y fertilizantes valiosos para la producción de alimentos ecológicos.

Este sistema incluye un sistema de campo de forraje de granja de irrigación (con granja). El esquema WEB tiene esta forma (ver diagrama). A partir del estiércol del ganado que entra al reactor, la biomasa adicional cae en una centrífuga o en una criba vibratoria, donde se produce la distribución de la fracción sólida y rara. La biomasa condensada se seca con la ayuda de un sistema solar, también se hacen durante el arado de primavera en forma de polvo o briquetas secas (por cierto, también se pueden utilizar como combustible – estiércol).

En el período estival de crecimiento de los cultivos forrajeros, una fracción rara se diluye con agua de riego y se bombea a través del filtro hacia el colector estacionario del sistema de aspersión colocado a lo largo del campo de alimentación. A través de las tes al colector en diferentes lugares conectados a la unidad de rociadores móviles. Calidades de fertilización del estiércol perdido, diluido con agua de riego, más alto de lo normal, así como humus. Con tal producción intensiva de alimento, el rendimiento de los cultivos de forraje aumentará en un 120-150% en comparación con el cultivo tradicional. Al mismo tiempo, el área de la cuña de forraje disminuirá significativamente en un factor de 1.5-2, que es muy importante en áreas densamente pobladas, por ejemplo, Donbass.

La unidad de reciclaje en una granja familiar puede convertirse en producción adicional de subproductos. En particular, es posible producir un gusano para engordar pollos de engorde y peces en un estanque artificial: un domo ecológico (que combina un invernadero con una piscina). En la biomasa, se pueden plantar moscas (la llamada tecnología de la mosca para la producción de proteínas forrajeras), biocombustibles para invernaderos, invernaderos, etc. En resumen, las posibilidades de uso y búsqueda en el campo de las tecnologías sin derroche son ilimitadas, especialmente sobre la base de esas granjas, granjas, granjas, donde 25, 50, 100 y aún más cabezas de ganado grande se abstienen. Entonces, hay un desarrollo bastante interesante de la granja WEB para 100 vacas.

Conclusión uno: una planta de biogás puede convertirse en un elemento indispensable de cada hogar campesino o granja familiar. La construcción de estas instalaciones es un método prometedor de ahorro de combustibles orgánicos, que simultáneamente resuelve el problema de mejorar la vida de los campesinos. Ellos encontrarán su lugar en las sociedades de jardín.

Uso integrado de biogás residuos proporcionar protección del medio ambiente por la desinfección, la desodorización, la revitalización (semillas inhibición similitud de malas hierbas), el estiércol de desinfección, la mejora sanitaria-higiénicas y el bienestar en la granja en el borde, la nivelación efecto negativo en el suelo los residuos animales, agua y aire.