Os agricultores enfrentam anualmente o problema da eliminação de estrume. Nowhere deixar um monte de dinheiro que é necessário para a organização da sua remoção e eliminação. Mas há uma maneira de não só poupar dinheiro, mas também fez para servir seu próprio benefício, este produto natural.
mestres zelosos têm sido muito utilizados na prática, Tecnologia Ambiental, que permite a obtenção de biogás a partir de estrume e utilizar o resultado como um combustível.
Portanto, neste artigo vamos nos concentrar na tecnologia do biogás, como vamos explicar como construir uma usina de bioenergia.
Neste artigo:
- prós biotecnologia
- O mecanismo de formação do gás de matéria-prima orgânica
- eficiência cálculos do biogás
- configurações de opções para biocombustível
-
Especialmente sistema de biogás
- Princípio instalação de operação
- Condições de funcionamento do biorreator
- Determinando o volume requerido
- tunneling
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
prós biotecnologia
tecnologia biocombustível a partir de uma variedade de fontes naturais não é nova. A investigação nesta área começou no final do século 18 e desenvolvido com sucesso no século 19. Na União Soviética, a primeira planta biopoder foi estabelecido nos anos quarenta do século passado.
Biotecnologia têm sido muito utilizados em muitos países, mas que hoje são de particular importância. Devido à degradação ambiental no mundo e altos custos de energia, muitos direciona seu olhar em direção a energia alternativa e fonte de calor.
Tecnologia para o tratamento de estrume em biogás reduz a quantidade de emissões nocivas para a atmosfera de metano e receber a fonte adicional de energia térmica
Claro, o estrume é um fertilizante valioso, e se quaisquer duas vacas na fazenda, e os problemas com o seu uso não ocorre. Outra coisa, quando se trata de fazendas com gado de grande e médio porte, onde um ano são produzidas toneladas de material biológico fétido e podre.
Para o estrume transformado em fertilizante de alta qualidade, precisam de espaço para uma determinada temperatura, e essa despesa extra. Por isso, muitos agricultores estão estocando-o, se necessário, e depois levado para o campo.
Dependendo do volume de matérias-primas, resultando em um dia, você deve escolher as dimensões de instalação e o grau de automação
O não cumprimento das condições de armazenamento de estrume volatilizado a 40% de azoto e a maior parte do fósforo, o que prejudica consideravelmente os seus indicadores de qualidade. Além disso, a atmosfera é libertado gás metano, ter um impacto negativo sobre o ambiente do planeta.
biotecnologia moderna não só pode neutralizar os efeitos nocivos do metano no meio ambiente ambiente, mas também para torná-lo servir o bem do homem, removendo assim benefícios económicos consideráveis. Como resultado, estrume produzido biogásA partir do qual você pode então receber milhares de quilowatts de energia ea produção de resíduos é um esterco anaeróbio muito valioso.
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Organização dos sistemas de biogás economicamente viáveis para os agricultores. Se as matérias-primas são dadas apenas duas vacas, é melhor usar como fertilizante
Obtido através do processamento de gás estrume fornecer calor e energia. A purificação pode ser fornecida na placa e a caldeira, bombeada para um cilindro eléctrico usado
Estruturalmente, a planta de processamento mais simples é fácil de construir com as próprias mãos. Seu corpo principal - um biorreator, que deve ser bem isolado e hidro
Para aqueles que desejam reduzir o tempo de construção do sistema, recipiente adequado de plástico pré-fabricadas. Com a sua utilização são semelhantes para os princípios da construção e isolamento
Farms - os principais fornecedores de matérias-primas para a produção de biogás
Preparação e utilização de biocombustível gasoso
A construção da fábrica de processamento com suas próprias mãos
O recipiente de plástico acabado em biorreactor aparelho
O mecanismo de formação do gás de matéria-prima orgânica
Biogás - uma substância volátil, sem cor e de qualquer odor, que contém 70% de metano. Sobre os indicadores de qualidade que está perto do tipo tradicional de combustível - gás natural. Tem bom poder calorífico, 1m3 biogás aloca tanto calor como obtido a partir da combustão de carvão e meio kg.
A formação de bactérias anaeróbicas biogás, somos obrigados a trabalhar activamente na decomposição de compostos orgânicos matérias-primas, que são utilizados como adubo de animais de fazenda, excrementos de pássaros, todos os resíduos plantas.
A produção independente de biogás pode ser usado esterco de galinha e resíduos de produtos de pequenos e grandes animais. A matéria prima pode ser aplicada na forma pura e na forma de uma mistura com a inclusão de ervas, folhas, papel velho
Para ativar o processo necessário para criar condições favoráveis para a vida de bactérias. Eles devem ser semelhantes àquelas em que os microorganismos desenvolver-se naturalmente no tanque - no estômago de animais, em que nenhum calor e oxigénio.
Na verdade, ele tem duas principais condições que promovam a transformação miraculosa de apodrecimento massa estrume em um combustível ecológico e fertilizante valioso.
Biogás precisa de um reactor selado, sem acesso ao ar, onde o processo de fermentação do estrume e decomposição ocorrerá nos seus componentes:
- metano (70%);
- gás carbônico (Cerca de 30%);
- outras substâncias gasosas (1-2%).
Os gases resultantes subir recipiente para cima, onde, em seguida, esvaziar e estabelece-se o produto residual - alta qualidade orgânica fertilizante, conserva-se como um resultado do processamento de todos as substâncias valiosas presentes no estrume - de azoto e fósforo, e tenha perdido uma parte significativa da patogenicidade microrganismos.
Reactor para a produção de biogás deve ser completamente hermética estrutura em que o oxigénio está ausente, caso contrário processo de decomposição estrume será muito lento
A segunda condição importante para a decomposição eficaz de estrume e de biogás - observar a temperatura. As bactérias envolvidas no processo, são activados a uma temperatura de 30 graus.
Além disso, dois tipos de bactérias encontradas no estrume:
- mesófilos. A sua actividade vida ocorre a uma temperatura de 30 - 40 graus;
- termofílica. Para a sua reprodução é necessário observar o regime de temperatura de +50 (+60) graus.
matérias-primas processadas em unidades de tempo do primeiro tipo depende da composição da mistura e varia entre 12 a 30 dias. Assim, a área de 1 litro de reactor útil dá biocombustíveis 2L. Quando o uso de plantas do segundo tipo, ao mesmo tempo que o produto final é reduzido para três dias, e a quantidade de biogás é aumentado para 4,5 litros.
A eficiência das usinas termófilas visíveis a olho nu, no entanto, o preço de seus serviços é muito alta, por isso antes de escolher um ou outro método para a produção de biogás é necessário muito cuidado todos contar
Apesar do facto da eficiência de plantas termofílicas é dez vezes maior, que são utilizados muito menos frequentemente, uma vez que a manutenção de temperaturas elevadas no reactor, devido aos elevados custos.
Manutenção e conservação do tipo mesófilos de instalação é mais barato, por isso, a maioria dos agricultores para produzir biogás é utilizado los.
potencial energético do biogás de ligeiramente inferior aos critérios habituais de gás combustível. No entanto, na sua composição ter a evaporação de ácido sulfúrico, a presença da qual deve ser considerado quando da escolha de materiais de instalação de recursos
eficiência cálculos do biogás
Aproveite os benefícios do uso de biocombustíveis alternativos ajudar a cálculos simples. Uma vaca pesando 500 kg por dia produz aproximadamente 35-40 kg de estrume. Esta quantidade será suficiente para cerca de 1,5 m3 biogás, a partir do qual, por sua vez podem desenvolver a 3 kW / h de energia elétrica.
Usando dados da tabela, é fácil calcular quantos metros3 O biogás pode ser obtida na saída de acordo com o disponível nos animais de exploração
pode ser usado como um tipo de matérias-primas orgânicas para o biodiesel, e uma mistura de componentes tendo 85-90% de humidade. É importante que eles não contêm quaisquer impurezas químicas estrangeiras que afetam negativamente o processo de reciclagem.
A mistura mais fácil receita inventada em 2000, um homem russo da região de Lipetsk, que se construiu um simples usinas de biogás. Ele misturados 1500 kg de estrume de vaca com 3500 kg de resíduos de plantas diferentes, é adicionada água (aproximadamente 65% do peso de todos os ingredientes), e a mistura foi aquecida a 35 graus.
Duas semanas mais tarde, um combustível livre pronto. Esta pequena planta produz 40 m3 de gás por dia, o que é suficiente para aquecer a casa e hozpostroek no prazo de seis meses.
configurações de opções para biocombustível
Após os cálculos necessários para determinar como fazer a instalação para obter o biogás, de acordo com as necessidades de suas fazendas. Se um pequeno número de gado, a versão mais simples do processo, que é fácil de fazer improvisado suas próprias mãos.
Grandes fazendas, que têm uma fonte constante de grandes quantidades de matérias-primas, é aconselhável para construir um sistema de biogás automatizado industrial. Neste caso, é improvável ter sucesso fazer sem o envolvimento de especialistas que irão desenvolver o projeto e montar a instalação no nível profissional.
O diagrama mostra claramente como o sistema automatizado industrial para a obtenção de biogás. Construção de uma escala tão podem ser organizadas em vários farms, localizado nas proximidades
Hoje, existem dezenas de empresas que podem oferecer uma variedade de opções: a partir de soluções prontas para o desenvolvimento de projectos individuais. Para reduzir o custo de construção pode cooperar com fazendas vizinhas (se houver nas proximidades) e construir um em todas as unidades de biogás.
Note-se que para a construção de até mesmo uma pequena instalação é necessário emitir os documentos relevantes, para fazer um plano fluxograma colocação e ventilação (se o equipamento está instalado na sala), passar por procedimentos de aprovação com a SES, Fogo e Gás inspeção.
Mini-fábrica para a produção de gás para cobrir as necessidades de um pequeno setor privado pode fazer próprio, incidindo sobre a estrutura e especificidade das instalações de dispositivos produzidos em escala industrial.
Construção de instalações para processamento de adubo e matéria orgânica em biogás não são complicados. Lançado a indústria original será bastante adequado como um modelo para a construção de seu próprio mini-planta
artesãos independentes que decidem fazer a sua própria construção da instalação, é necessário estocar tanque de água, água ou tubos de esgoto de plástico, cotovelos, e selos do balão para armazenar instalação resultante gás.
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O principal elemento da instalação futuro - um tanque de plástico com uma tampa hermética. Na capacidade de fotos de 700 litros, é necessário para se preparar para o trabalho: para marcar e desenhar um entradas de tubos
Requerem tubo de PVC para inserção dentro de um recipiente, o adaptador como um funil, cantos de plástico, uma mangueira de fornecimento de água a grande capacidade de montagem, adesivo para fixação da mesma para a tampa e a sobreposição das válvulas
Delinear os buracos mais fácil de descrever, utilizando um tubo que vai acabar na mesma. A abertura deve ser cortado com a máxima precisão
Os furos ordenadamente cortados infestar tubo. Eles não devem ser danificados por rebarbas, entrar no processo de corte. A junção é cheio com adesivo e selante
O tubo, destina-se a carregar matéria-prima para o processamento é ajustada de modo que existe entre a parte inferior do recipiente 2 e a sua extremidade inferior - 5 centímetros
Adaptador como um funil para o carregamento de matérias-primas usadas, desde sendo construído unidade concebida para resíduos de processamento de alimentos. Para baixar funil de estrume e tubulação precisa de mais
Do mesmo modo, o furo formado e é definido tubo de saída horizontal. Feridas num tanque equipado com uma zona de bordo tubo
A tampa é cortado um furo no qual instalado mangueira de fornecimento de água necessária para o processamento
Passo 1: Homemade mini-fábrica para a produção de biogás
Passo 2: Conexões para instalação portátil
Passo 3: Formação de aberturas para os tubos de plástico de entrada
Passo 4: Definir o tubo de PVC no buraco cortado no tanque
Passo 5: Regras de instalação do tubo de carga de matérias-primas
Passo 6: A instalação do adaptador como um funil sobre o tubo
Passo 7: A instalação e fixação da instalação do tubo de escape
Passo 8: fixação do tubo flexível para a entrada de água na tampa
Especialmente sistema de biogás
unidade de biogás completa é um sistema complexo que consiste em:
- Biorreactor, em que o processo de decomposição dos fluxos de adubo;
- sistema de alimentação automática dos resíduos orgânicos;
- Dispositivos para a mistura de biomassa;
- Equipamento para manter a temperatura óptima;
- Tanque de gás - do tanque de armazenamento de gás;
- escape receptor de resíduos sólidos.
Todos os elementos acima são instalados nas plantas industriais operando em modo automático. reatores domésticos geralmente têm uma construção mais simplificada.
No diagrama mostra os principais componentes do sistema automatizado de biogás. O volume do reactor depende da ingestão diária de materiais orgânicos. Para o pleno funcionamento da instalação do reator deve ser cheio até dois terços do
Princípio instalação de operação
O elemento principal do sistema é um bio-reactor. Existem diversas variantes de seu desempenho, a principal coisa - para garantir a integridade do projeto e evitar a entrada de oxigênio. Pode ser formado como um recipiente de metal de diferentes formas (geralmente cilíndrica) situado sobre a superfície. Muitas vezes utilizado para este fim 50 cuba tanque de combustível vazio.
Você pode comprar recipientes ready-made design dobrável. Sua vantagem - a capacidade de desmontar rapidamente e, se necessário - o transporte para outro local. instalação industrial superfície é aconselhável aplicar em grandes explorações pecuárias, onde existe um fluxo constante de grandes quantidades de material orgânico.
Para as pequenas fazendas colocação tanque subterrâneo opção mais adequada. De bunker subterrâneo é construído de tijolo ou concreto. É possível enterrar recipiente acabado, por exemplo, barris de metal, aço inoxidável ou de PVC. Talvez sua ocupação superfície na rua ou em um local designado com boa ventilação.
Para o fabrico de produção de biogás pode ser comprado recipientes ready-made de PVC e instalá-los em uma sala equipada com um sistema de ventilação
Independentemente de onde e como o reactor está localizado, ele é fornecido com um estrume compartimento de carga. Antes de baixar a matéria-prima, deve ser pré-treino: é esmagado em frações de não mais de 0,7 mm e diluído com água. Idealmente, a humidade do substrato deve ser de cerca de 90%.
instalação automatizada do tipo industrial equipada com um sistema de fornecimento de matéria-prima, que consiste em um receptor, em que uma mistura de é trazido para a conduta da bomba e dispositivo de fornecimento de água de humidificação desejado para bombear a massa em biorreator.
Em instalações domésticas a preparar recipientes separados substrato utilizados, em que os resíduos triturados e misturados com água. Em seguida, a massa é carregado para o compartimento receptor. Em reactores dispostos no subsolo, para receber o substrato tremonha de saída para o exterior, uma mistura preparada por gravidade através da conduta entra na câmara de fermentação.
Se o reactor é colocado no chão ou em um quarto, o tubo de entrada que tem um dispositivo de recepção pode ser localizada no lado de baixo do recipiente. Também é possível trazer o tubo para uma parte superior e na sua funil desgaste pescoço. Neste caso, a biomassa terá que ser bombeado.
O bioreactor também é necessário para fornecer uma saída, o que torna praticamente na parte inferior do recipiente no lado oposto a partir da tremonha de entrada. Em salas subterrâneas tubo de saída instalada obliquamente para cima e leva a um recipiente de resíduos, em forma de uma caixa retangular. A sua aresta superior tem de ser inferior ao nível de entrada.
tubos de entrada e de saída são dispostas obliquamente para cima sobre os lados opostos do recipiente, em que o recipiente de compensação que recebe os resíduos para estar abaixo do funil
O processo prossegue como se segue: tremonha de entrada recebe um novo lote de substrato, que flui para o reactor, enquanto que a mesma quantidade de a massa de resíduos através do tubo encontra-se no receptulo de resuos, de onde ele subsequentemente esvaziado, e é utilizado como uma alta qualidade biofertilizantes.
Armazenamento do biogás é realizada no suporte de gás. Na maioria das vezes ele está certo sobre o telhado do reator e tem a forma de uma cúpula ou cone. É feita a partir de chapa ondulada, e em seguida, para evitar processos de corrosão, pintadas com várias camadas de tinta de óleo.
Em instalações industriais, destinados a obter uma grande quantidade de gás gasholder frequentemente realizada como um só tanque de suporte ligado à conduta do reactor.
Gás resultante da fermentação, não é adequado para uso, pois contém uma grande quantidade de vapor de água, e, como tal, não irá queimar. De modo a limpá-lo a partir da fracção de água, o gás é passado através de uma armadilha de água. Para este efeito, a partir do tubo de saída através da qual gasholder biogás é alimentado para dentro do vaso com água, e a partir daí é um tubo de plástico ou de metal é fornecido para os consumidores.
Esquema de instalação, localizado sob o solo. De entrada e de saída deve estar localizado em lados opostos do recipiente. Acima do reactor é do colector de água através do qual a drenar o gás produzido é passado
Em alguns casos, o armazenamento de gás utilizado bolsas especiais, tanques de gás, feitos de PVC. Os sacos são colocados ao lado de instalar e estão gradualmente preenchido com gás. Como enchimento incha material elástico e aumenta o volume das bolsas, enquanto permite que o necessário para armazenar temporariamente mais do produto final.
Condições de funcionamento do biorreator
Para uma operação eficiente do isolamento planta e intensiva biogás necessárias fermentação substrato orgânico uniforme. A mistura deve estar em movimento constante. Caso contrário crosta formada sobre a mesma, o processo de decomposição é abrandado, em resultado de gás é menor do que originalmente calculado.
Para proporcionar uma mistura activa de biomassa na parte superior ou lateral de um reactor típico definido agitadores submersíveis ou tipo inclinado, equipado com um accionamento eléctrico. Em instalações de tipo artesanal a agitação é efectuada mecanicamente por um dispositivo semelhante a um misturador doméstico. Eles podem ser operado manualmente ou eletricamente proporcionar.
Quando o arranjo vertical punho misturador reactor apresentado na parte superior do aparelho. Se o recipiente é montado na horizontal, o parafuso também está situado num plano horizontal, e a pega é, no lado do bioreactor
Uma das condições mais importantes para a produção de biogás é manter a temperatura do reactor requerida. O aquecimento pode ser feito de várias maneiras. Em instalações fixas sistemas de aquecimento automático são utilizados, os quais estão incluídos na obra quando a temperatura cai abaixo de um nível predeterminado, e desligado quando a temperatura desejada definida mode.
Para o aquecimento, você pode usar caldeiras a gás, Para realizar o aquecimento directo por radiadores eléctricos, ou incorporar na base do elemento de aquecimento do vaso.
Para reduzir as perdas de calor, é aconselhável para construir o reactor em torno de um pequeno quadro com isolamento de fibra de vidro ou ocultar a instalação. Tem boas propriedades de isolamento de calor poliestireno e suas outras variedades.
Para dotar o sistema de aquecimento da biomassa pode ser feita a partir de um tubo de aquecimento Brownie, que é alimentado a partir do reactor
Determinando o volume requerido
O volume do reactor é determinada com base na quantidade diária de estrume produzido no agregado. É também necessário ter em conta o tipo de material, temperatura e tempo de fermentação. Para planta foi operado cheio, o recipiente é cheio até 85-90% do volume, pelo menos 10% devem permanecer livre para a saída de gás.
O processo de decomposição da matéria orgânica no aparelho mesófilos a uma temperatura média de 35 graus com duração de 12 dias, após o que os resíduos fermentados são removidos, e o reactor é cheio com uma nova poro substrato. Como antes de enviar para o reactor de resíduos é diluída com água para 90%, a quantidade de líquido também devem ser considerados quando da determinação da carga ao dia.
Com base nos parâmetros acima, o volume do reactor será igual à quantidade diária do substrato preparado (estrume com água) multiplicado por 12 (o tempo necessário para a decomposição de biomassa) e aumentou para 10% (volume livre capacidade).
tunneling
Agora vamos falar sobre a instalação fácil que lhes permite biogás em casa com o menor custo. Considere a construção do sistema subterrâneo. Para torná-lo você precisa cavar um buraco, a sua fundação e as paredes são preenchidos com agregado leve reforçada.
Em lados opostos da câmara são apresentadas aberturas de entrada e saída, os quais são montados tubo inclinado para o fornecimento do substrato e bombear a massa de resíduos.
diâmetro do tubo de saída de cerca de 7 cm deve ser substancialmente perto da parte inferior da tremonha, a outra a sua extremidade está montada na capacidade de compensao de forma rectangular, que irá ser bombeada resíduos. Conduta para o fornecimento do substrato é de aproximadamente a uma distância de 50 cm do fundo e tem um diâmetro de 25-35 cm. A parte superior do tubo entra no compartimento para receber as matérias-primas.
O reactor deve ser completamente selado. Para evitar o aprisionamento de ar, o recipiente deve ser coberto com uma camada de impermeabilização betuminoso
A parte superior da tremonha - gasholder tendo uma cúpula ou de uma forma de cone. Ela é feita de folha de metal ou ferro ondulado. Você também pode completar a estrutura de alvenaria, que é então obbivat malha de aço e rebocada. Topo gasholder precisa para fazer uma escotilha hermético retirar tubo de gás que se estende através da válvula de vedação de água e ajustar a pressão do gás é libertado.
Para a mistura do substrato pode ser equipada com a instalação do sistema de drenagem, que actua sobre o princípio do borbulhamento. Para este efeito, no interior da estrutura fixar verticalmente o tubo de plástico para a extremidade superior acima da camada de substrato. Fazê-los uma pluralidade de aberturas. O gás pressurizado irá afundar-se e levantar-se as bolhas de gás irão misturar a biomassa localizada no vaso.
Se você não deseja se envolver na construção de um bunker de concreto, você pode comprar recipiente de PVC ready-made. Para manter o calor é necessário para aplicar uma camada de isolamento em torno - espuma de poliestireno. O fundo do poço é preenchido com betão reforçado cama de 10 cm. Reservatórios de cloreto de polivinilo pode ser usado, se o reactor não exceda o volume de 3 m3.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Como fazer a instalação mais simples de tambores convencionais, você sabe, se você assistir ao vídeo:
Como é a construção de um reator subterrâneo, você pode ver no vídeo:
Como carregamento ocorre em estrume instalação subterrânea mostrado em vídeo a seguir:
Instalação de biogás a partir de estrume vai economizar significativamente no pagamento de calor e electricidade, e colocar para uma boa utilização do material orgânico que existe em cada em excesso fazenda. Antes de iniciar a construção, você precisa calcular tudo com cuidado e se preparar.
O reator mais simples pode ser feito em poucos dias com suas próprias mãos, usando os meios à mão. Se uma fazenda é grande, é melhor comprar instalação pronto ou referir-se a especialistas.
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