Los agricultores se enfrentan anualmente el problema de la eliminación del estiércol. En ninguna parte dejar un montón de dinero que se requiere para la organización de su retirada y eliminación. Pero hay una manera de no sólo ahorrar dinero, sino que también hizo para servir a su propio beneficio, este producto natural.
maestros entusiastas han sido utilizados en la práctica, Tecnología Ambiental, que permite la obtención de biogás a partir de estiércol y utilizar el resultado como un combustible.
Por lo tanto, en este artículo nos centraremos en la tecnología del biogás, como explicaremos cómo construir una planta de bioenergía.
En este artículo:
- Pros biotecnología
- El mecanismo de formación del gas de materia prima orgánica
- Los cálculos de eficiencia de biogás
- configuración de las opciones para biocombustible
-
Especialmente sistema de biogás
- Principio de operación de la instalación
- Condiciones de funcionamiento eficaz del biorreactor
- La determinación del volumen requerido
- tunneling
- Conclusiones y vídeos útiles sobre el tema
Pros biotecnología
tecnología biocombustible de una variedad de fuentes naturales no es nuevo. La investigación en esta área comenzó a finales del siglo 18 y se desarrolló con éxito en el siglo 19. En la Unión Soviética la primera planta de biopoder se estableció en los años cuarenta del siglo pasado.
La biotecnología han sido utilizados en muchos países, pero que hoy son de particular importancia. Debido a la degradación del medio ambiente en el mundo y los altos costos energéticos, muchos dirige su mirada hacia la energía alternativa y la fuente de calor.
Tecnología para procesar estiércol en biogás reduce la cantidad de emisiones dañinas a la atmósfera de metano y recibir la fuente adicional de energía térmica
Por supuesto, el estiércol es un fertilizante valioso, y si no se produce ningún dos vacas en la granja, y los problemas con su uso. Otra cosa, cuando se trata de explotaciones con animales de granja grandes y medianas, donde un año se producen toneladas de material biológico fétido y podrido.
Para el estiércol convertido en abono de alta calidad, necesita espacio para una cierta temperatura, y este gasto adicional. Por lo tanto, muchos agricultores están almacenando que, cuando sea necesario, y luego llevados al campo.
Dependiendo del volumen de las materias primas, lo que resulta en un día, usted debe elegir las dimensiones de la instalación y el grado de automatización
El incumplimiento de las condiciones de almacenamiento de estiércol volatiliza a 40% de nitrógeno y la mayor parte del fósforo, lo que perjudica considerablemente sus indicadores de calidad. Además, la atmósfera se libera gas metano, que tiene un impacto negativo sobre el medio ambiente del planeta.
La biotecnología moderna no sólo puede neutralizar los efectos nocivos de metano en el medio ambiente medio ambiente, sino también para ponerlo al servicio del bien del hombre, eliminando así los beneficios económicos considerables. Como resultado, estiércol producido biogásDesde que luego se puede obtener miles de kilovatios de energía y la producción de residuos es una muy valiosa estiércol anaeróbico.
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Organización de los sistemas de biogás económicamente viables para los agricultores. Si se dan las materias primas sólo dos vacas, es mejor utilizar como fertilizante
Obtenidos mediante el procesamiento de gas estiércol proporcionar calor y energía. La purificación se puede proporcionar en la placa y la caldera, bombeado en un cilindro eléctrico utilizado
Estructuralmente, la planta de procesamiento más simple es fácil de construir con sus propias manos. Su principal cuerpo - un biorreactor, que debe estar bien aislados y hidro-
Para aquellos que desean reducir el tiempo de construcción del sistema, de plástico adecuado prefabricado. Con su uso son similares a los principios de construcción y aislamiento
Granjas - los principales proveedores de materias primas para la producción de biogás
Preparación y uso de biocombustible gaseoso
La construcción de la planta de procesamiento con sus propias manos
El recipiente de plástico acabado en biorreactor aparato
El mecanismo de formación del gas de materia prima orgánica
El biogás - una sustancia volátil y sin color y de cualquier olor, que contiene 70% de metano. En los indicadores de calidad que está cerca el tipo tradicional de combustible - gas natural. Tiene un buen poder calorífico, 1m3 biogás asigna tanto calor como obtenido a partir de la combustión de carbón y medio kilogramos.
La formación de bacterias anaerobias biogás, estamos obligados a trabajar activamente en la descomposición de materia orgánica materias primas, que se utilizan como abono de los animales de granja, excrementos de aves, los residuos plantas.
La producción independiente de biogás se puede utilizar el estiércol de pollo y productos de desecho de animales pequeños y grandes. El material de alimentación se puede aplicar en forma pura y en forma de una mezcla con la inclusión de hierbas, hojas, papel viejo
Para activar el proceso necesario para crear condiciones favorables para la vida de las bacterias. Ellos deben ser similares a aquellos en los que los microorganismos se desarrollan naturalmente en el tanque - en el estómago de los animales, en el que no hay calor y oxígeno.
En realidad, tiene dos condiciones principales que promueven la transformación milagrosa de descomposición masa estiércol en un combustible ecológico y valioso fertilizante.
El biogás necesita un reactor cerrado, sin acceso al aire, donde se realizará el proceso de fermentación del estiércol y la descomposición en sus componentes:
- metano (70%);
- dióxido de carbono (Aproximadamente el 30%);
- otras sustancias gaseosas (1-2%).
Los gases resultantes se elevan contenedor hacia arriba, donde luego se desinflan y se instala producto residual - de alta calidad orgánica fertilizantes, conserva como un resultado del procesamiento de todas las sustancias valiosas presentes en el estiércol - nitrógeno y fósforo, y ha perdido una parte significativa de la patógena microorganismos.
Reactor para producir biogás debe ser la estructura completamente hermético en el cual el oxígeno está ausente, de lo contrario proceso de descomposición del estiércol será muy lento
La segunda condición importante para la descomposición eficiente de estiércol y biogás - para observar la temperatura. Las bacterias involucradas en el proceso, se activan a una temperatura de 30 grados.
Por otra parte, dos tipos de bacterias que se encuentran en el estiércol:
- mesófilas. Su actividad de la vida se produce a una temperatura de 30 - 40 grados;
- termófilo. Para su reproducción es necesario observar el régimen de temperatura +50 (+60) grados.
materias primas procesadas en unidades de tiempo del primer tipo depende de la composición de la mezcla y oscila entre 12 a 30 días. Por lo tanto 1 litro de área de reactor útil da biocombustibles 2L. Cuando el uso de plantas del segundo tipo al tiempo que el producto final se reduce a tres días, y la cantidad de biogás se aumenta a 4,5 litros.
La eficiencia de las plantas termófilas visibles a simple vista, sin embargo, y el precio de sus servicios es muy alta, por lo que antes de elegir uno u otro método para la producción de biogás es necesario mucho cuidado todo contar
A pesar de que la eficiencia de las plantas termófilas es diez veces mayor, se utilizan con mucha menos frecuencia, ya que el mantenimiento de altas temperaturas en el reactor debido a los altos costos.
Mantenimiento y conservación del tipo mesófilo de instalación es más barato, por lo que la mayoría de los agricultores para producir biogás que se utiliza.
potencial energético de biogás de un poco inferior a los criterios habituales de combustible de gas. Sin embargo, en su composición tienen la evaporación de ácido sulfúrico, la presencia de los cuales se debe considerar al seleccionar los materiales de instalación de recursos
Los cálculos de eficiencia de biogás
Disfrutar de los beneficios de la utilización de biocombustibles alternativos para ayudar a cálculos sencillos. Una vaca pesa 500 kg un día produce aproximadamente 35-40 kg de estiércol. Esta cantidad será suficiente para aproximadamente 1,5 m3 biogás, de la que a su vez puede desarrollar un 3 kW / h de electricidad.
Utilizando los datos de la tabla, es fácil calcular cuántos metros3 El biogás se pueden obtener en la salida de acuerdo con la disponible en los animales de granja
se puede utilizar como un tipo de materias primas orgánicas para biodiesel, y una mezcla de componentes que tienen 85-90% de humedad. Es importante que no contienen ningún impurezas químicas extranjeras que afectan negativamente el proceso de reciclaje.
La mezcla de la receta más fácil inventó en 2000 un hombre ruso de la región de Lipetsk, que construyó un simple plantas de biogás. Se mezcló 1500 kg de estiércol de vaca con, se añade agua (aproximadamente 65% del peso de todos los ingredientes) 3500 kg de residuos de diferentes plantas, y la mezcla se calentó a 35 grados.
Dos semanas más tarde, un combustible libre de listo. Este pequeño planta produce 40 m3 de gas por día, lo cual es suficiente para calentar la casa y hozpostroek plazo de seis meses.
configuración de las opciones para biocombustible
Después de los cálculos necesarios para determinar cómo hacer la instalación para obtener biogás de acuerdo con las necesidades de sus granjas. Si una pequeña cantidad de ganado, la versión más simple de la demanda, que es fácil de hacer improvisa sus propias manos.
Las grandes explotaciones, que tienen una fuente constante de grandes cantidades de materias primas, es recomendable construir un sistema automatizado de biogás industrial. En este caso, es probable que tenga éxito a prescindir de la intervención de especialistas que desarrollarán el proyecto y montar la instalación a nivel profesional.
El diagrama muestra claramente cómo el sistema automatizado industrial para la obtención de biogás. Construcción de una escala de este tipo puede ser organizada para varias comunidades, en las cercanías
Hoy en día, hay docenas de empresas que pueden ofrecer una variedad de opciones: desde soluciones prefabricadas para el desarrollo de proyectos individuales. Para reducir el costo de la construcción puede cooperar con las granjas vecinas (si lo hay cerca) y construir uno en todas las plantas de biogás.
Cabe señalar que para la construcción de incluso una pequeña instalación es necesario emitir los documentos pertinentes, para hacer un plan de diagrama de flujo la colocación y el equipo de ventilación (si el equipo está instalado en la habitación), ir a través de los procedimientos de aprobación con el SES, Fuego y Gas la inspección.
Mini-planta para la producción de gas para cubrir las necesidades de un pequeño sector privado puede hacer propia, centrándose en la estructura y especificidad de las instalaciones de dispositivos producidos en a escala industrial.
Construcción de instalaciones para el procesamiento de estiércol y materia orgánica en planta de biogás no son complicados. Lanzamiento de la industria original es muy adecuado como una plantilla para la construcción de su propio mini-planta
artesanos independientes que deciden hacer su propia construcción de la instalación, es necesario abastecerse de tanque de agua, agua o las tuberías de desagüe de plástico, los codos, y sellos el globo para almacenar instalación resultante de gas.
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El elemento principal de la futura instalación - un tanque de plástico con una tapa hermética. En la capacidad foto de 700 litros, es necesario para prepararse para el trabajo: para marcar y dibujar un entradas de tuberías
Requerir tubo de PVC para su inserción en un recipiente, el adaptador como un embudo, esquinas de plástico, un tubo flexible para suministrar agua al accesorio de gran capacidad, adhesivo para fijar a la cubierta y el cruce de válvulas
Delinear los agujeros más fácil de describir, utilizando una tubería que terminarán en el mismo. La apertura debe ser cortado con la máxima precisión
Los agujeros cortados limpiamente infestan tubería. Ellos no deben ser dañados por las rebabas, se interpongan en el proceso de corte. La unión se llena con adhesivo y sellante
El tubo, destinado para la carga de materia prima para el procesamiento se ajusta de manera que hay entre la parte inferior del recipiente 2 y su borde inferior - 5 cm
Adaptador como un embudo para la carga de materias primas utilizadas, desde está construyendo unidad diseñada para el procesamiento de residuos de alimentos. Para descargar embudo de estiércol y el tubo necesita más
Del mismo modo, el orificio formado y se fija el tubo de salida horizontal. De heridas en un tanque equipado con una zona de borde del tubo
La cubierta se corta un orificio en el que instalar la manguera de suministro de agua requerido para el procesamiento
Paso 1: Hecho en casa mini-fábrica para la producción de biogás
Paso 2: Herrajes para instalación portátil
Paso 3: La formación de aberturas para tubos de plástico de entrada
Paso 4: Ajuste el tubo de PVC en el agujero cortado en el depósito
Paso 5: Reglas de instalación de la carga de la tubería de materias primas
Paso 6: Instalación del adaptador como un embudo en el tubo
Paso 7: Instalación y fijación de la instalación del tubo de escape
Paso 8: Fijación de la manguera a la entrada de agua en la tapa
Especialmente sistema de biogás
Instalación completa de biogás es un sistema complejo que consiste en:
- Bioreactor, donde el proceso de descomposición de los flujos de estiércol;
- sistema de alimentación automática de residuos orgánicos;
- Dispositivos para la mezcla de la biomasa;
- Equipo para mantener la temperatura óptima;
- tanque de gasolina - tanque para almacenar el gas;
- de escape del receptor de los residuos sólidos.
Todos los elementos anteriores están instalados en plantas industriales que operan en modo automático. reactores de uso doméstico suelen tener una construcción más simplificada.
En el diagrama muestra los componentes principales del sistema automatizado de biogás. El volumen del reactor depende de la ingesta diaria de materiales orgánicos. Para el funcionamiento completo de la instalación del reactor debe ser llenado a dos tercios de
Principio de operación de la instalación
El elemento principal del sistema es un biorreactor. Hay varias variantes de su rendimiento, lo más importante - para garantizar la integridad del diseño y evitar la entrada de oxígeno. Puede estar formado como un recipiente de metal de formas diferentes (por lo general cilíndrica) situado en la superficie. A menudo se utiliza para este fin 50 cuba tanque de combustible vacío.
Usted puede comprar contenedores prefabricados diseño plegable. Su ventaja - la capacidad de desmontar con rapidez y, si es necesario - transporte a otro lugar. instalación industrial de superficies es aconsejable aplicar en grandes explotaciones, donde hay un flujo constante de grandes cantidades de material orgánico.
Para las pequeñas granjas colocación tanque subterráneo opción más adecuada. Del búnker subterráneo está construida de ladrillo o de hormigón. Es posible enterrar recipiente acabado, por ejemplo, barriles de metal, acero inoxidable o PVC. Tal vez su ocupación de superficie en la calle o en un lugar designado con buena ventilación.
Para la fabricación de la producción de biogás se pueden comprar contenedores prefabricados de PVC e instalarlos en un local equipado con un sistema de ventilación
Con independencia de dónde y cómo el reactor se encuentra, que está provisto de un estiércol bin de carga. Antes de descargar la materia prima, que debe ser pre-formación: se tritura en fracciones de no más de 0,7 mm y se diluye con agua. Idealmente, la humedad del sustrato debe ser de aproximadamente 90%.
Instalación automatizada del tipo industrial equipado con un sistema de suministro de materia prima, que consiste en un receptor, en el que una mezcla de se lleva al conducto y bomba de suministro de agua del dispositivo de humidificación deseada para el bombeo de la masa en biorreactor.
En las instalaciones domésticas para preparar recipientes separados utilizados sustrato, en el que el residual triturado y mezclado con agua. Entonces se carga la masa en el compartimento receptor. En reactores dispuestos bajo tierra, para recibir el sustrato colector de salida hacia el exterior, una mezcla preparada por la gravedad a través del conducto entra en la cámara para la fermentación.
Si el reactor se coloca en el suelo o en una habitación, la tubería de entrada que tiene un dispositivo de recepción puede estar situado en el lado inferior del recipiente. También es posible llevar el tubo en una parte superior y en su embudo de desgaste del cuello. En este caso, la biomasa tendrá que ser bombeada.
El biorreactor también es necesario proporcionar una salida, que lo hacen prácticamente en la parte inferior del recipiente en el lado opuesto de la tolva de entrada. En salas subterráneas tubo de salida instalada oblicuamente hacia arriba y lleva a un recipiente de residuos, con forma de caja rectangular. Su borde superior tiene que ser por debajo del nivel de entrada.
tuberías de entrada y salida están dispuestas oblicuamente hacia arriba en los lados opuestos del recipiente, en el que el recipiente de compensación, que recibe los residuos a estar por debajo de la tolva
El proceso continúa como sigue: tolva de entrada recibe un nuevo lote de sustrato, que desemboca en el reactor, mientras que la misma cantidad de la masa de residuos a través de la tubería situada en el cesto de basura de donde posteriormente se recogió, y se utiliza como una alta calidad biofertilizantes.
El almacenamiento de biogás se lleva a cabo en el soporte de gas. Lo más a menudo que está justo en el techo del reactor y tiene la forma de una cúpula o cono. Está hecha de hierro corrugado y, a continuación para evitar los procesos de corrosión, pintado con varias capas de pintura de aceite.
En las plantas industriales, diseñadas para obtener una gran cantidad de gas gasholder realiza a menudo como un solo depósito conectado al conducto de reactor.
Gas resultante de la fermentación, no es adecuado para su uso, ya que contiene una gran cantidad de vapor de agua, y como tal que no se queme. Con el fin de limpiarlo de la fracción de agua, el gas se hace pasar a través de una trampa de agua. Para este propósito desde el tubo de salida a través del cual gasholder biogás se introduce en el recipiente con agua, y desde allí es un tubo de plástico o de metal se suministra a los consumidores.
Esquema de la instalación, que se encuentra bajo el suelo. Entrada y salida deben estar situados en lados opuestos del recipiente. Por encima de la del reactor es la trampa de agua a través del cual para drenar el gas producido se pasa
En algunos casos, el almacenamiento de gas utilizado bolsas especiales, tanques de gas, hechos de PVC. Las bolsas se colocan al lado de instalar y se llenan gradualmente con gas. Como relleno se hincha material elástico y aumenta el volumen de las bolsas, mientras que permite el necesario temporalmente para almacenar más del producto final.
Condiciones de funcionamiento eficaz del biorreactor
Para un funcionamiento eficiente de la planta e intensivo aislamiento biogás necesarias fermentación sustrato orgánico uniforme. La mezcla debe estar en movimiento constante. De lo contrario corteza formada sobre el mismo, el proceso de descomposición se ralentiza, en el resultado de gas es menor que el calculado originalmente.
Para proporcionar una mezcla activa de la biomasa en la parte superior o lateral de un reactor típico establecer agitadores sumergibles o tipo inclinado, equipado con un accionamiento eléctrico. En las instalaciones de tipo artesanal agitación se lleva a cabo mecánicamente por un dispositivo parecido a un mezclador doméstico. Ellos pueden ser operados manualmente o eléctricamente proporcionar.
Cuando la disposición de asa mezclador reactor vertical representada en la parte superior del aparato. Si el contenedor está montado horizontalmente, el tornillo también está situado en un plano horizontal, y el mango está en el lado del biorreactor
Una de las condiciones más importantes para la producción de biogás es mantener la temperatura del reactor requerida. El calentamiento se puede lograr de varias maneras. En las instalaciones fijas se utilizan sistemas de calefacción automatizado, que se incluyen en la obra cuando la temperatura cae por debajo de un nivel predeterminado, y se desactiva cuando establece la temperatura deseada de modo.
Para la calefacción, puede utilizar calderas de gas, Para llevar a cabo el calentamiento directo por radiadores eléctricos, o incrustar en la base del elemento de calentamiento del vaso.
Para reducir las pérdidas de calor, es conveniente para construir el reactor alrededor de un pequeño marco con aislamiento de fibra de vidrio o instalación ocultar. Tiene buenas propiedades aislantes del calor poliestireno y sus otras variedades.
Para equipar el sistema de calefacción de biomasa puede ser hecho de un tubo de calefacción brownie, que se alimenta desde el reactor
La determinación del volumen requerido
El volumen del reactor se determina basándose en la cantidad diaria de estiércol producido en el hogar. También es necesario tener en cuenta el tipo de material, temperatura y tiempo de fermentación. Para planta fue operada lleno, el recipiente se llena a 85-90% del volumen, al menos el 10% debe permanecer libre para la salida de gas.
El proceso de descomposición de la materia orgánica en el aparato mesófila a una temperatura media de 35 grados que duran 12 días, después de lo cual los residuos fermentados se eliminan, y el reactor se llena con una nueva porción sustrato. Como antes de enviar a los residuos del reactor se diluye con agua a 90%, la cantidad de líquido también debe ser considerado cuando se determina la carga diaria.
Basado en los parámetros anteriores, el volumen del reactor será igual a la cantidad diaria de la superficie preparada (estiércol con agua) multiplicado por 12 (el tiempo necesario para la descomposición de la biomasa) y aumentó a 10% (volumen libre capacidad).
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Ahora vamos a hablar de la facilidad de instalación que les permite biogás en el hogar al menor costo. Considere la construcción de la red de metro. Para hacerlo hay que cavar un agujero, su fundamento y las paredes están llenas de agregado liviano reforzada.
En lados opuestos de la cámara se muestran las aberturas de entrada y de salida, que se montan tubo inclinado para suministrar el sustrato y el bombeo de la masa de residuos.
diámetro de la tubería de salida de aproximadamente 7 cm debe ser sustancialmente cerca de la parte inferior de la tolva, el otro su extremo está montado en la capacidad de compensación de forma rectangular, que se bombea residuos. Conducto para suministrar el sustrato es de aproximadamente a una distancia de 50 cm desde la parte inferior y tiene un diámetro de 25-35 cm. La parte superior del tubo entra en el compartimiento para la recepción de las materias primas.
El reactor debe estar completamente sellado. Para evitar el atrapamiento de aire, el recipiente debe estar cubierto con una capa impermeabilizante bituminosa
La parte superior de la tolva - gasholder que tiene una cúpula o una forma de cono. Está hecho de hoja de metal o hierro corrugado. También puede completar la estructura de mampostería, que luego se obbivat malla de acero y enyesado. Top gasholder necesita para hacer un escotilla hermético retirar tubería de gas que se extiende a través de la válvula de cierre de agua y ajustar la presión de gas se libera.
Para la mezcla del sustrato puede ser equipado con la instalación del sistema de drenaje, que actúa sobre el principio de burbujeo. Para este propósito, dentro de la estructura fijar verticalmente el tubo de plástico en el borde superior por encima de la capa de sustrato. ponerlos por una pluralidad de aberturas. El gas a presión se hundirá hacia abajo y levantando las burbujas de gas se mezclará la biomasa se encuentra en el recipiente.
Si no desea participar en la construcción de un búnker de hormigón, se puede comprar contenedores de PVC ya hecho. Para mantener el calor que es necesario imponer una capa de aislamiento alrededor de - espuma de poliestireno. El fondo del pozo se llena con reforzados lecho de hormigón de 10 cm. Recipientes de cloruro de polivinilo se pueden utilizar si el reactor no excede el volumen de 3 m3.
Conclusiones y vídeos útiles sobre el tema
Cómo aprovechar al máximo la instalación simple de los tambores convencionales, ya sabes, si usted mira el vídeo:
¿Cómo es la construcción de un reactor subterráneo, se puede ver en el video:
A medida que se produce la carga en la instalación subterránea de estiércol se muestra en el siguiente video:
La instalación de biogás a partir de estiércol ahorrará significativamente en el pago de calor y electricidad, y un buen uso del material orgánico que existe en cada uno en exceso granja. Antes de comenzar la construcción, es necesario calcular todo con cuidado y prepararse.
El reactor simple se puede hacer en un par de días con sus propias manos, utilizando los medios a su alcance. Si una granja es grande, lo mejor es comprar la instalación ya hecha o hacer referencia a los especialistas.
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