In tempi di crisi, ogni proprietario di casa si impegna a ridurre al minimo i costi di riscaldamento. Per questo vengono utilizzate fonti energetiche alternative. Una delle novità è la produzione di biogas, per la cui produzione viene utilizzato il letame ordinario. Un impianto di biogas permette di ottenerlo senza troppi sforzi.

Gli impianti per la produzione di biogas possono essere acquistati da aziende specializzate. Tuttavia, se hai un desiderio, puoi crearlo da solo. L'uso di tali apparecchiature consentirà risparmiare energia, il cui costo aumenta solo di anno in anno. Avendo a disposizione un impianto di questo tipo, potrete ottenere e utilizzare per i vostri scopi energia a basso costo, che potrà essere utilizzata, in particolare, per il riscaldamento della vostra casa.

Chi ha bisogno di installazioni?

Questa apparecchiatura viene utilizzata per produrre gas infiammabili da materie prime biologiche. Sono necessari ovunque dove questo tipo di combustibile viene utilizzato per generare calore ed elettricità. Prima di tutto, ce n'è bisogno nelle aziende agricole dove è presente una grande quantità di rifiuti organici. L'utilizzo di tali impianti consente di eliminare gli sprechi di produzione e inoltre di aumentarne significativamente la redditività.

In questo caso i costi sono esclusi per l’acquisto di energia termica ed elettrica. Utilizzando attrezzature per la produzione di biogas, le aziende zootecniche possono riciclare i rifiuti e generare energia elettrica. L'energia termica ottenuta dal biogas può essere utilizzata per riscaldare i locali, non solo quelli residenziali, ma anche i locali tecnici. Questo tipo di combustibile può essere utilizzato anche per generare elettricità.

Utilizzando un impianto di biogas è possibile produrre elettricità, la cui eccedenza può essere venduta al valore di mercato, trasformando così il letame in profitto. È particolarmente vantaggioso utilizzare tali attrezzature per gli agricoltori che gestiscono grandi aziende agricole. Loro possono acquistare una stazione già pronta, che produrrà biogas durante il funzionamento. Tuttavia, il costo di tali apparecchiature, prodotte nelle fabbriche, è piuttosto elevato. Ma pagando un sacco di soldi, ottieni una stazione affidabile che, in base alle condizioni operative, durerà a lungo.

Se non vuoi spendere molti soldi per l'acquisto di una stazione di fabbrica, puoi dedicare tempo e fatica e costruire un'installazione del genere con le tue mani. Per crearlo, sono necessari materiali disponibili, che garantiscono un costo accettabile dell'attrezzatura per una stazione creata da te. Il funzionamento di un'installazione fatta in casa non sarà diverso dalle apparecchiature prodotte in fabbrica. Un altro vantaggio di creare un’installazione da soli è che non devi spendere soldi strumento speciale. Puoi cavartela con il solito, che ha ogni maestro.

Principio di formazione del biogas

Chi ha deciso di realizzare un impianto per la produzione di biogas ha bisogno di conoscere la tecnologia di questa fonte energetica. Il processo di lavorazione delle masse biologiche avviene in un contenitore speciale. I batteri anaerobici ne prendono parte attiva.

Affinché il processo di produzione di biogas possa iniziare, è necessario creare al suo interno determinate condizioni. La cosa più importante è lì non deve esserci aria. In questo caso, avviene il processo di fermentazione della biomassa. La sua durata dipende in gran parte dalla quantità di materie prime utilizzate per produrre questo combustibile.

Durante il processo di fermentazione si forma una miscela di gas. Include:

• metano – 60%;
• gas acido – 35%.

I restanti componenti gassosi presenti nella miscela rappresentano il 5%.

Si forma così il gas, che viene poi allontanato dal reattore, subisce un processo di pulizia. Una volta completato, può essere utilizzato per lo scopo previsto.

Caratteristiche del servizio

I rifiuti sottoposti a tale lavorazione possono poi essere utilizzati come buon fertilizzante. Quando si produce biogas, devono essere periodicamente rimossi dal bioreattore. Puoi mettere le materie prime lavorate nei campi con colture orticole. Puoi creare un impianto di biogas con le tue mani senza problemi se sei un agricoltore o hai accesso ad aziende zootecniche. La produzione di biogas sarà redditizia solo se si dispone di una fonte di approvvigionamento di letame o altri rifiuti delle aziende zootecniche.

Creazione di un bioreattore

La corretta creazione di un bioreattore è possibile solo se lo sai da quali parti è composto?.

Dispositivo bioreattore

Il design più semplice viene preso come base. Non prevede la presenza di componenti quali:

• riscaldamento;
• dispositivo per la miscelazione della biomassa.

Il progetto include un reattore, noto anche come digestore. Grazie ad esso, il letame viene lavorato. Inoltre, il bioreattore comprende un bunker. Viene utilizzato per caricare i rifiuti organici nel reattore. Per rendere conveniente l'aggiunta di letame, nella progettazione di questa attrezzatura è necessario installare un portello d'ingresso. Anche una chiusura idraulica sarebbe una buona idea. E per poter scaricare le materie prime di scarto è necessario aggiungere un tubo alla struttura. Verrà utilizzato anche per la rimozione del biogas dall'impianto.

Opere principali

Realizzare un disegno del genere con le tue mani è abbastanza semplice. Prima di iniziare il lavoro, devi selezionare un luogo sul sito in cui creerai un bioreattore. Lì verrà prodotto un contenitore rinforzato, la cui base sarà una superficie di cemento.

Il recipiente, che verrà realizzato successivamente, fungerà da bioreattore. Alla base dell'installazione devono essere previsti dei fori, attraverso il quale verranno eliminate le materie prime che hanno subito il processo di lavorazione. Il foro deve essere realizzato in modo tale da poter essere chiuso ermeticamente. La necessità di ciò è dovuta al fatto che l'efficienza del bioreattore per la lavorazione del letame è garantita solo in condizioni di assoluta tenuta.

Per calcolare correttamente le dimensioni di un'officina di calcestruzzo è necessario tenere conto della quantità di rifiuti organici contemporaneamente utilizzati per la lavorazione. Per fare questo, prima di iniziare il lavoro, è necessario scoprire quanta materia prima apparirà ogni giorno in una fattoria o in una fattoria privata. Tuttavia, non dovresti risparmiare sul serbatoio, poiché affinché il bioreattore funzioni completamente, è necessario che il serbatoio sia riempito fino a due terzi del volume disponibile.

L'opzione più semplice per realizzare un bioreattore è utilizzando una canna normale. In questo caso, l'installazione funzionerà secondo il seguente principio:

Quando i rifiuti organici entrano nel serbatoio del bioreattore, che si trova in profondità nel terreno, inizia il processo di fermentazione. Ciò porta al rilascio di biogas.

Caratteristiche della produzione di contenitori

Gli impianti di biogas possono essere realizzati in piccoli volumi per trattare i rifiuti organici in piccole quantità. Un'ottima opzione sarebbe quella di utilizzare non un serbatoio in cemento armato, ma un contenitore in acciaio, che può essere un barile.

Se decidi di utilizzare questa opzione, quando scegli un prodotto in metallo devi considerare i seguenti punti.

Prima di tutto, l'attenzione dovrebbe prestare attenzione alle saldature. Devono essere durevoli e garantire la tenuta dei prodotti. Se hai scelto un barile di piccola capacità per creare un bioreattore, non dovresti contare sul fatto che durante il suo funzionamento la quantità di gas prodotta sarà grande. La produzione di energia dipenderà in gran parte dalla massa di rifiuti organici trattati contemporaneamente nel reattore. Quindi, per ottenere 100 metri cubi. m di biogas, è necessario trattare il letame nella quantità di 1t.

Sistema di riscaldamento fai da te in un impianto di biogas

Un impianto di biogas autocostruito sarà più efficace nella produzione di biogas se dotato di riscaldamento. Ciò accelererà il processo di fermentazione della biomassa. Se l'attrezzatura viene utilizzata nelle regioni meridionali, allora non c'è bisogno di riscaldamento. L'attivazione dei processi di fermentazione è assicurata dalla temperatura dell'aria esterna.

Tuttavia, se vivi in ​​una zona dal clima freddo, utilizzare il riscaldamento in inverno ti consentirà di produrre una quantità di gas abbastanza elevata. Dovresti sapere che ad una temperatura di fermentazione di 38 gradi Celsius, questo processo inizia. Pertanto è necessario assicurarsi che la temperatura nel bunker non scenda al di sotto di questo limite. In questo caso il processo di produzione del biogas avverrà nel bioreattore.

Metodi per dotare l'impianto di riscaldamento

Installare il riscaldamento nel bioreattore possibile in diversi modi.

Se utilizzi sistemi automatizzati per organizzare il riscaldamento, il dispositivo verrà acceso senza il tuo aiuto quando la biomassa fredda entra nel reattore. Quando la materia prima si riscalda alla temperatura impostata, il sistema di riscaldamento si spegne.

Per realizzare un impianto di biogas di alta qualità con le proprie mani, è necessario ancor prima di iniziare i lavori preparare i disegni, di cui tenere conto durante lo svolgimento del lavoro. Gli elementi riscaldanti possono essere installati nelle caldaie ad acqua calda, quindi è necessario prestare attenzione all'acquisto dell'attrezzatura a gas necessaria.

Per aumentare la quantità di biogas prodotto, oltre al riscaldamento, potete dotare il vostro impianto anche di un dispositivo per la miscelazione della biomassa. Per fare ciò, dovrai dedicare del tempo e creare un dispositivo che funzioni come un normale mixer domestico. Sarà guidato da un albero. Quest'ultimo dovrà essere fatto uscire attraverso i fori presenti sul coperchio.

Progettazione del sistema di uscita

Quando costruisci tu stesso un impianto di biogas, non puoi fare a meno di creare un sistema di rimozione del biogas. Per fare ciò, è necessario creare un foro speciale nella struttura dell'attrezzatura. È meglio farlo nella parte superiore del coperchio. Quest'ultimo dovrebbe chiudere bene il serbatoio. Per evitare che il biogas prodotto si mescoli con l'aria, è necessario eliminare il gas finito attraverso una tenuta idraulica.

Conclusione

Se sei il proprietario di un'azienda agricola, generi costantemente una grande quantità di rifiuti organici. Molte persone li usano come fertilizzante nei campi. Tuttavia, possono essere utilizzati per ottenere maggiori benefici per te stesso. Il letame può essere utilizzato per produrre calore ed elettricità. Per fare ciò è necessario installare un impianto di biogas. Tratta il letame e produce biogas. Puoi acquistarlo da aziende specializzate senza problemi. Tuttavia, il costo di tali stazioni è piuttosto elevato. Per ridurre i costi, puoi organizzarlo tu stesso.

Trattando con esso il letame e altri rifiuti organici, è possibile ottenere combustibile che può essere utilizzato per riscaldare la propria casa, nonché i locali in cui vengono tenuti gli animali. Ciò ridurrà al minimo i costi di manutenzione e renderà la produzione più redditizia.

Non è difficile produrre biogas con le proprie mani, cosa che anche un principiante può gestire perfettamente. Chiunque può creare biogas da solo. Ciò non richiede conoscenze particolari o competenze particolari nel campo delle fonti energetiche rinnovabili. Se ogni persona pensasse al mondo che li circonda, la situazione ambientale sulla Terra migliorerebbe in modo significativo.

• • Come ottenere gas dal letame
  • Produrre biogas in casa
  • Perché hai bisogno di un impianto di biogas per l’agricoltura?
  • Domanda per un’agricoltura efficiente: come procurarsi correttamente il metano
  • Impianto biogas fai da te (video)

Il gas del letame è una realtà. In realtà può essere ottenuto dal letame, che in qualche modo fertilizza la terra. Ma puoi metterlo in circolazione e ottenere gas vero.

Per ottenere gas dal letame con le proprie mani a casa, viene utilizzato un impianto di biogas agricolo. Puoi produrre gas naturale utilizzando un digestore direttamente nella fattoria. Questo è quanto producono molti agricoltori. Non è necessario acquistare carburante speciale per questo. Abbastanza materie prime naturali.

Il bioreattore dovrebbe contenere da 1 a 8-10 metri cubi. scarti di produzione privata, sterco di pollo. La produzione e la lavorazione delle materie prime su un dispositivo di tale volume sarà in grado di trattare più di 50 kg di letame. Per realizzare un impianto di biogas, dovresti trovare i disegni in base ai quali è realizzata l'apparecchiatura e avrai bisogno anche di uno schema.

È possibile ottenere biogas utilizzando il letame, che viene utilizzato per fertilizzare il terreno.

L'installazione viene eseguita in più fasi:

Miscelazione di materie prime;

Riscaldamento;

Rilascio di biogas.

Un'installazione fatta in casa ti consentirà di ottenere gas dal letame in una questione di tempo. Puoi assemblarlo da solo, avendo diagrammi e disegni. Per il generatore di calore è possibile scegliere caldaie per il riscaldamento dell'acqua. Per raccogliere il gas in loco è necessario un serbatoio di gas. Raccoglie e immagazzina gas.

Ricordarsi che le impurità ed i detriti presenti nel serbatoio devono essere periodicamente puliti.

È possibile ottenere gas dal letame utilizzando un impianto di biogas. Puoi progettarlo tu stesso. Determinare il volume delle materie prime da lavorare, selezionare un contenitore adatto in cui le materie prime verranno lavorate e miscelate: ecco come viene prodotto il gas saturo di metano nel biocarburante.

Produrre biogas in casa

Esiste uno stereotipo secondo cui il biogas può essere ottenuto solo in industrie e aziende agricole specializzate. Tuttavia non lo è. Oggi puoi produrre biogas in casa.

Il biogas è una combinazione di vari gas che si creano dalla decomposizione di sostanze organiche. Vale la pena sapere che il biogas è infiammabile. Si accende facilmente con una fiamma pulita.

Il vantaggio di produrre biogas in casa è che può essere ottenuto facilmente senza acquistare attrezzature costose

Notiamo i vantaggi di un impianto di biogas a casa:

1. Produrre biogas senza attrezzature costose;
2. Utilizzando la tua energia alternativa;
3. Materie prime naturali e libere sotto forma di letame o piante;
4. Prendersi cura dell'ambiente.

Avere un impianto di biogas a casa è un'attività redditizia per il proprietario di un cottage estivo. Per realizzare un'installazione del genere, è necessaria una piccola somma di denaro: due barili da 200 litri, un barile da 50 litri, tubi per fognatura, un tubo del gas e un rubinetto.

Come puoi vedere, per eseguire l'installazione da solo, non è nemmeno necessario acquistare strumenti aggiuntivi. Barili, rubinetti, tubi flessibili e tubi si trovano quasi sempre nelle fattorie dei proprietari di dacie. Un generatore di gas rappresenta una preoccupazione per l'ambiente, nonché la possibilità di utilizzare una fonte alternativa di energia e carburante.

Perché hai bisogno di un impianto di biogas per l’agricoltura?

Alcuni agricoltori, residenti estivi e proprietari di case private non vedono la necessità di costruire un impianto di biogas. A prima vista, questo è vero. Ma poi, quando i proprietari vedono tutti i vantaggi, la questione della necessità di tale installazione scompare.

Il primo ovvio motivo per installare un impianto di biogas in un'azienda agricola è quello di ottenere elettricità e riscaldamento, che vi permetteranno di pagare meno l'elettricità.

Usare la propria energia costa meno che pagarla per fornirla all’azienda agricola.

Altro motivo principale della necessità di realizzare un impianto è l'organizzazione di un ciclo produttivo completo e senza sprechi. Utilizziamo letame o rifiuti come materie prime per il dispositivo. Dopo l'elaborazione otteniamo nuovo gas.

Molte aziende agricole sono disposte a utilizzare un impianto di biogas perché consente di risparmiare notevolmente sui costi di energia e gas

La terza ragione a favore di un impianto di biogas è il suo efficiente trattamento e l'impatto ambientale.

3 vantaggi di un impianto biogas:

• Generare energia per far funzionare l’azienda agricola di famiglia;
• Organizzazione di un ciclo completo;
• Utilizzo efficiente delle materie prime.

Avere un'installazione nella tua azienda agricola è un indicatore della tua efficienza e attenzione per l'ambiente. I biogeneratori fanno risparmiare enormi quantità di denaro, garantendo una produzione senza sprechi, una distribuzione efficiente delle risorse e delle materie prime, ma anche la vostra completa autosufficienza.

Domanda per un’agricoltura efficiente: come procurarsi correttamente il metano

Il metano è il componente principale del biogas. Il biogas stesso è una miscela di vari gas. Tra questi il ​​metano è il più importante.

La produzione di metano è influenzata dall'ambiente, dalla qualità delle materie prime e da altri fattori

Evidenziamo i fattori che influenzano la produzione di metano:

• Ambiente;
• Materie prime di alta qualità;
• Frequenza di miscelazione delle materie prime nel serbatoio di installazione.

Le materie prime nel contenitore devono essere mescolate con un forcone almeno una volta al giorno, idealmente sei volte.

La produzione di metano è direttamente correlata alla produzione di biogas. Quanto meglio si tratta il processo di produzione del biogas, migliore sarà la qualità del biogas che si otterrà in uscita. Per fare ciò, è necessario utilizzare solo materie prime di alta qualità, monitorare il luogo in cui si trova l'installazione e mescolare il contenuto del serbatoio. Quindi otterrai il metano correttamente.

Impianto biogas fai da te (video)

Sono sempre di più i sostenitori della preservazione dell’ambiente nella sua forma originaria. Nessuna emissione né inquinamento. Gli impianti di biogas risolvono questo problema. Inoltre, il proprietario dell'impianto di biogas riceve personalmente benefici monetari diretti dal suo utilizzo.

Tra le componenti importanti della nostra vita, di grande importanza sono le risorse energetiche, i cui prezzi aumentano quasi ogni mese. Ogni stagione invernale crea un buco nei bilanci familiari, costringendoli a sostenere le spese di riscaldamento e, quindi, di combustibile per stufe e caldaie. Ma cosa fare, dopo tutto, l'elettricità, il gas, il carbone o la legna da ardere costano, e quanto più le nostre case sono lontane dalle principali autostrade energetiche, tanto più costoso costerà il riscaldamento... Nel frattempo, il riscaldamento alternativo, indipendente da qualsiasi fornitore e tariffa , può essere costruito sul biogas, la cui estrazione non richiede esplorazione geologica, perforazione di pozzi o costose attrezzature di pompaggio.

Il biogas può essere ottenuto quasi in condizioni domestiche, sostenendo costi minimi e rapidamente recuperabili: la maggior parte delle risposte su questo problema sono contenute in questo articolo.

Riscaldamento a biogas - storia

L'interesse per il gas infiammabile formato nelle paludi durante la stagione calda dell'anno è sorto tra i nostri lontani antenati: culture avanzate di India, Cina, Persia e Assiria hanno sperimentato il biogas più di 3mila anni fa. Negli stessi tempi antichi, nell'Europa tribale, gli Svevi Alemanni notarono che il gas rilasciato nelle paludi bruciava bene: lo usavano per riscaldare le loro capanne, fornendo loro gas attraverso tubi di cuoio e bruciandoli nei focolari. Gli Svevi consideravano il biogas il “soffio dei draghi”, che credevano vivessero nelle paludi.

Secoli e millenni dopo, il biogas conobbe la sua seconda scoperta: nel XVII e XVIII secolo due scienziati europei gli prestarono immediatamente attenzione. Il famoso chimico del suo tempo, Jan Baptista van Helmont, stabilì che la decomposizione di qualsiasi biomassa produce un gas infiammabile, e il famoso fisico e chimico Alessandro Volta stabilì una relazione diretta tra la quantità di biomassa in cui avvengono i processi di decomposizione e la quantità di biogas rilasciato. Nel 1804, il chimico inglese John Dalton scoprì la formula del metano e quattro anni dopo l'inglese Humphry Davy lo scoprì come parte del gas di palude. L'interesse per l'uso pratico del biogas sorse con lo sviluppo dell'illuminazione stradale a gas Nel 19° secolo, le strade di un quartiere della città inglese di Exeter erano illuminate dal gas ottenuto dal collettore delle acque reflue.

Nel XX secolo, la domanda energetica causata dalla Seconda Guerra Mondiale costrinse gli europei a cercare fonti energetiche alternative. Gli impianti di biogas, in cui il gas veniva prodotto dal letame, si diffusero in Germania e Francia, e in parte nell'Europa dell'Est. Tuttavia, dopo la vittoria dei paesi della coalizione anti-Hitler, il biogas fu dimenticato: elettricità, gas naturale e prodotti petroliferi coprivano completamente il fabbisogno delle industrie e della popolazione.

Oggi, l'atteggiamento nei confronti delle fonti energetiche alternative è cambiato radicalmente: sono diventate interessanti, poiché il costo delle risorse energetiche convenzionali aumenta di anno in anno. Fondamentalmente, il biogas è un modo reale per evitare tariffe e costi per le fonti energetiche classiche, per ottenere la propria fonte di carburante, per qualsiasi scopo e in quantità sufficiente.

Il maggior numero di impianti di biogas è stato realizzato e gestito in Cina: 40 milioni di impianti di media e bassa potenza, il volume di metano prodotto è di circa 27 miliardi di m3 all'anno.

Biogas: cos'è

Si tratta di una miscela di gas costituita principalmente da metano (contenuto dal 50 all'85%), anidride carbonica (contenuto dal 15 al 50%) e altri gas in percentuali molto minori. Il biogas è prodotto da un gruppo di tre tipi di batteri che si nutrono di biomassa: batteri dell'idrolisi, che producono cibo per i batteri che formano acidi, che a loro volta forniscono cibo per i batteri che producono metano, che formano il biogas.

La fermentazione del materiale organico originale (ad esempio letame), il cui prodotto sarà il biogas, avviene senza accesso all'atmosfera esterna ed è chiamata anaerobica. Un altro prodotto di tale fermentazione, chiamato humus di compost, è ben noto agli abitanti delle zone rurali che lo utilizzano per concimare campi e orti, ma il biogas e l'energia termica prodotti nei cumuli di compost di solito non vengono utilizzati - e invano!

Quali fattori determinano la resa di biogas con un maggiore contenuto di metano?

Innanzitutto dipende dalla temperatura. Maggiore è la temperatura del loro ambiente, maggiore è l'attività dei batteri che fermentano la materia organica; a temperature inferiori allo zero, la fermentazione rallenta o si arresta completamente. Per questo motivo, la produzione di biogas è più comune nei paesi dell’Africa e dell’Asia, situati nelle zone subtropicali e tropicali. Nel clima russo, la produzione di biogas e il passaggio completo ad esso come combustibile alternativo richiederanno l'isolamento termico del bioreattore e l'introduzione di acqua calda nella massa di materia organica quando la temperatura dell'atmosfera esterna scende sotto lo zero il materiale organico immesso nel bioreattore deve essere biodegradabile, è necessario introdurlo e contiene una quantità significativa di acqua, fino al 90% della massa di materia organica. Un punto importante sarà la neutralità dell'ambiente organico, l'assenza nella sua composizione di componenti che impediscono lo sviluppo di batteri, come detergenti e detergenti, ed eventuali antibiotici. Il biogas può essere ottenuto da quasi tutti i rifiuti di origine economica e vegetale, acque reflue, letame, ecc.

Il processo di fermentazione anaerobica della materia organica funziona meglio quando il valore del pH è compreso tra 6,8 e 8,0: l'elevata acidità rallenterà la formazione di biogas, perché i batteri saranno impegnati a consumare acidi e a produrre anidride carbonica, che neutralizza l’acidità.

Il rapporto tra azoto e carbonio nel bioreattore deve essere calcolato da 1 a 30: in questo caso i batteri riceveranno la quantità di anidride carbonica di cui hanno bisogno e il contenuto di metano nel biogas sarà il più alto.

La migliore resa di biogas con un contenuto di metano sufficientemente elevato si ottiene se la temperatura nella materia organica fermentabile è compresa tra 32 e 35 ° C, a temperature sempre più basse aumenta il contenuto di anidride carbonica nel biogas e la sua qualità; diminuisce. I batteri che producono metano si dividono in tre gruppi: psicrofili, efficaci a temperature da +5 a +20 °C; mesofili, il loro intervallo di temperatura va da +30 a +42 °C; termofilo, operante nella modalità da +54 a +56 °C. Per i consumatori di biogas sono di grande interesse i batteri mesofili e termofili, che fermentano la materia organica con una maggiore resa di gas.

La fermentazione mesofila è meno sensibile alle variazioni di temperatura di un paio di gradi rispetto all'intervallo di temperatura ottimale e richiede meno energia per riscaldare il materiale organico nel bioreattore. I suoi svantaggi, rispetto alla fermentazione termofila, sono una minore produzione di gas, un periodo più lungo di lavorazione completa del substrato organico (circa 25 giorni) e il materiale organico decomposto risultante può contenere flora dannosa, perché la bassa temperatura nel bioreattore non garantisce la sterilità al 100%.

L'innalzamento e il mantenimento della temperatura all'interno del reattore ad un livello accettabile per i batteri termofili garantirà la massima resa di biogas, la fermentazione completa della materia organica avverrà in 12 giorni, i prodotti di decomposizione del substrato organico saranno completamente sterili. Caratteristiche negative: un cambiamento di temperatura di 2 gradi al di fuori dell'intervallo accettabile per i batteri termofili ridurrà la resa di gas; elevata necessità di riscaldamento, di conseguenza: costi energetici significativi.

Il contenuto del bioreattore deve essere agitato due volte al giorno, altrimenti sulla sua superficie si formerà una crosta che creerà una barriera al biogas. Oltre ad eliminarlo, l'agitazione consente di equalizzare la temperatura e il livello di acidità all'interno della massa organica. Nei bioreattori a ciclo continuo la massima resa di biogas avviene con il contemporaneo scarico della sostanza organica sottoposta a fermentazione e il caricamento di un volume di. nuova materia organica in quantità pari al volume scaricato. Nei bioreattori di piccolo volume, di quelli solitamente utilizzati nelle dacie, ogni giorno è necessario estrarre e introdurre sostanza organica in un volume pari a circa il 5% del volume interno della camera di fermentazione.

La resa in biogas dipende direttamente dal tipo di substrato organico immesso nel bioreattore (di seguito sono riportati i dati medi per kg di peso del substrato secco):

1. lo sterco equino produce 0,27 m3 di biogas, contenuto di metano 57%;
2. le deiezioni bovine producono 0,3 m3 di biogas, contenuto di metano 65%;
3. le deiezioni bovine fresche producono 0,05 m3 di biogas con il 68% di metano;
4. letame di pollo - 0,5 m3, il contenuto di metano sarà del 60%;
5. letame suino - 0,57 m3, la quota di metano sarà del 70%;
6. letame di pecora - 0,6 m3 con un contenuto di metano del 70%;
7. paglia di grano - 0,27 m3, con contenuto di metano del 58%;
8. paglia di mais - 0,45 m3, contenuto di metano 58%;
9. erba - 0,55 m3, con contenuto di metano al 70%;
10. fogliame del legno - 0,27 m3, quota di metano 58%;
11. grasso - 1,3 m3, contenuto di metano 88%.

Impianti di biogas

Tali dispositivi sono costituiti dai seguenti elementi principali: un reattore, una tramoggia di carico dell'organico, una uscita del biogas e una tramoggia di scarico della sostanza organica fermentata.

In base alla tipologia di progettazione, gli impianti di biogas sono delle seguenti tipologie:

• senza riscaldamento e senza agitazione della materia organica fermentata nel reattore;
• senza riscaldamento, ma con agitazione della massa organica;
• con riscaldamento e agitazione;
• con riscaldamento, con agitazione e con dispositivi che permettono di controllare e gestire il processo di fermentazione.

Il primo tipo di impianto di biogas è adatto per una piccola azienda agricola ed è progettato per batteri psicrofili: il volume interno del bioreattore è di 1-10 m3 (tratta 50-200 kg di letame al giorno), attrezzatura minima, il biogas risultante non è immagazzinato: va immediatamente agli elettrodomestici che lo consumano. Questa installazione è utilizzabile solo nelle regioni meridionali; è prevista per una temperatura interna di 5-20°C.

La rimozione della materia organica fermentata (fermentata) viene effettuata contemporaneamente al caricamento di un nuovo lotto, la spedizione viene effettuata in un contenitore, il cui volume deve essere uguale o superiore al volume interno del bioreattore; Il contenuto del contenitore viene conservato al suo interno fino all'introduzione nel terreno fertilizzato. Il design del secondo tipo è progettato anche per le piccole aziende agricole; la sua produttività è leggermente superiore a quella degli impianti di biogas del primo tipo: è dotato di un dispositivo di miscelazione con azionamento manuale o meccanico.

La terza tipologia di impianti a biogas è dotata, oltre al dispositivo di miscelazione, del riscaldamento forzato del bioreattore; la caldaia dell'acqua calda funziona con combustibile alternativo prodotto dall'impianto a biogas. La produzione di metano in tali impianti viene effettuata da batteri mesofili e termofili, a seconda dell'intensità del riscaldamento e del livello di temperatura nel reattore.

L'ultimo tipo di impianti di biogas è il più complesso ed è progettato per diversi consumatori di biogas; la progettazione degli impianti comprende un manometro a contatto elettrico, una valvola di sicurezza, una caldaia per l'acqua calda, un compressore (miscelazione pneumatica della materia organica), un ricevitore, un serbatoio del gas, un riduttore di gas e un'uscita per caricare il biogas nel trasporto. Questi impianti funzionano continuamente, consentono l'impostazione di tre condizioni di temperatura grazie al riscaldamento regolabile con precisione e la selezione del biogas viene effettuata automaticamente.

Impianto biogas fai da te

Il potere calorifico del biogas prodotto negli impianti di biogas è di circa 5.500 kcal/m3, leggermente inferiore al potere calorifico del gas naturale (7.000 kcal/m3). Per riscaldare 50 m2 di un edificio residenziale e utilizzare per un'ora una stufa a gas a quattro fuochi, saranno necessari in media 4 m3 di biogas.

Gli impianti di produzione di biogas industriale offerti sul mercato russo costano da 200.000 rubli. - Nonostante il costo apparentemente elevato, vale la pena notare che queste installazioni sono calcolate esattamente in base al volume del substrato organico caricato e sono coperte dalle garanzie dei produttori.

Se preferisci realizzare tu stesso un impianto di biogas, allora ulteriori informazioni sono per te!

Forma del bioreattore

La forma migliore sarebbe ovale (a forma di uovo), ma costruire un reattore del genere è estremamente difficile. Un bioreattore cilindrico, le cui parti superiore e inferiore sono realizzate sotto forma di cono o semicerchio, sarà più facile da progettare. I reattori quadrati o rettangolari in mattoni o cemento saranno inefficaci perché... Con il passare del tempo si formeranno delle crepe negli angoli, causate dalla pressione del substrato; frammenti induriti di materia organica si accumuleranno negli angoli, interferendo con il processo di fermentazione. I serbatoi di acciaio dei bioreattori sono ermetici, resistenti all'alta pressione e non sono così difficili da costruire. Il loro svantaggio è la scarsa resistenza alla ruggine; necessitano di un rivestimento protettivo, ad esempio resina, da applicare sulle pareti interne. La superficie esterna del bioreattore in acciaio deve essere accuratamente pulita e verniciata in due strati.

I contenitori dei bioreattori in cemento, mattoni o pietra devono essere accuratamente rivestiti all'interno con uno strato di resina in grado di garantirne un'efficace impermeabilità all'acqua e ai gas, resistere a temperature di circa 60°C e all'aggressione dell'idrogeno solforato e degli acidi organici. Oltre alla resina, per proteggere le superfici interne del reattore, è possibile utilizzare paraffina, diluita con olio motore al 4% (nuovo) o cherosene e riscaldata a 120-150 °C - le superfici del bioreattore devono essere riscaldate con un bruciatore prima di applicarvi uno strato di paraffina.

Quando si crea un bioreattore, è possibile utilizzare contenitori di plastica non soggetti a ruggine, ma solo plastica dura con pareti sufficientemente resistenti. La plastica morbida può essere utilizzata solo nella stagione calda, perché... Con l'inizio del freddo, sarà difficile attaccarlo all'isolamento e le sue pareti non saranno abbastanza resistenti. I bioreattori in plastica possono essere utilizzati solo per la fermentazione psicrofila della materia organica.

Posizione del bioreattore

Il suo posizionamento è pianificato in base allo spazio disponibile su un dato sito, alla distanza sufficiente dagli edifici residenziali, alla distanza dal sito di smaltimento dei rifiuti, dai siti di collocamento degli animali, ecc. La pianificazione di un bioreattore a terra, completamente o parzialmente sommerso, dipende dal livello delle acque sotterranee e dalla comodità di introdurre e rimuovere il substrato organico nel serbatoio del reattore. Sarebbe ottimale posizionare il recipiente del reattore sotto il livello del suolo: si ottengono risparmi sulle attrezzature per l'introduzione di un substrato organico nel serbatoio del reattore, l'isolamento termico è significativamente aumentato, per il quale è possibile utilizzare materiali poco costosi (paglia, argilla).

Attrezzatura del bioreattore

Il serbatoio del reattore deve essere dotato di un portello che può essere utilizzato per eseguire lavori di riparazione e manutenzione. È necessario interporre tra il corpo del bioreattore e il coperchio del portello una guarnizione in gomma o uno strato di sigillante. È facoltativo, ma estremamente conveniente, dotare il bioreattore di un sensore di temperatura, pressione interna e livello del substrato organico.

Isolamento termico del bioreattore

La sua assenza non consentirà all'impianto di biogas di funzionare tutto l'anno, ma solo durante i mesi più caldi. Per isolare un bioreattore sepolto o semisepolto vengono utilizzati argilla, paglia, letame secco e scorie. L'isolamento è posato a strati: quando si installa un reattore interrato, la fossa viene ricoperta da uno strato di pellicola in PVC, che impedisce il contatto diretto del materiale termoisolante con il terreno. Prima di installare il bioreattore, sul fondo della fossa viene versata la paglia con un film in PVC steso, sopra viene posto uno strato di argilla, quindi viene posizionato il bioreattore. Successivamente, tutte le aree libere tra il serbatoio del reattore e la fossa di fondazione rivestita con pellicola in PVC vengono riempite di paglia quasi fino all'estremità del serbatoio e sopra uno strato di 300 mm viene versato uno strato di argilla mista a scorie.

Carico e scarico del substrato organico

Il diametro dei tubi di carico e scarico dal bioreattore deve essere almeno di 300 mm, altrimenti si intasano. Per mantenere condizioni anaerobiche all'interno del reattore, ciascuno di questi tubi dovrebbe essere dotato di valvole a vite o a mezzo giro. Il volume del bunker per la fornitura di materia organica, a seconda del tipo di impianto di biogas, dovrebbe essere pari al volume giornaliero delle materie prime in ingresso. La tramoggia di alimentazione dovrebbe essere posizionata sul lato soleggiato del bioreattore, perché ciò contribuirà ad aumentare la temperatura nel substrato organico introdotto, accelerando i processi di fermentazione. Se l'impianto di biogas è collegato direttamente all'azienda agricola, il bunker dovrebbe essere posizionato sotto la sua struttura in modo che il substrato organico vi entri sotto l'influenza della gravità.

Le condutture per il carico e lo scarico del substrato organico dovrebbero essere posizionate sui lati opposti del bioreattore - in questo caso, le materie prime in ingresso saranno distribuite uniformemente e la materia organica fermentata verrà facilmente rimossa sotto l'influenza delle forze gravitazionali e della massa del substrato fresco. I fori e l'installazione della tubazione per il carico e lo scarico della materia organica devono essere completati prima di installare il bioreattore nel sito di installazione e prima di posizionare su di esso strati di isolamento termico. La tenuta del volume interno del bioreattore è ottenuta dal fatto che gli ingressi dei tubi di carico e scarico del substrato si trovano ad angolo acuto, mentre il livello del liquido all'interno del reattore è più alto dei punti di ingresso dei tubi - una guarnizione idraulica blocca l'accesso dell'aria.

È più semplice introdurre nuovo materiale organico fermentato e rimuoverlo utilizzando il principio di traboccamento, ad es. un aumento del livello della sostanza organica all'interno del reattore quando viene introdotta una nuova porzione, rimuoverà il substrato attraverso il tubo di scarico in un volume pari al volume del materiale introdotto.

Il biogas è un gas prodotto dalla fermentazione della biomassa. In questo modo si può ottenere idrogeno o metano. A noi interessa il metano come alternativa al gas naturale. Il metano è incolore e inodore ed è altamente infiammabile. Considerando che le materie prime per la produzione di biogas sono letteralmente sotto i tuoi piedi, il costo di tale gas è significativamente inferiore a quello del gas naturale e su questo puoi risparmiare molto. Ecco i numeri da Wikipedia “Da una tonnellata di letame bovino si ottengono 50-65 m³ di biogas con un contenuto di metano pari al 60%, 150-500 m³ di biogas da varie tipologie di impianti con un contenuto di metano fino al 70% . La quantità massima di biogas è di 1300 m³ con un contenuto di metano fino all'87% ottenibile dai grassi.", "In pratica da 1 kg di sostanza secca si ottengono dai 300 ai 500 litri di biogas."

Strumenti e materiali:
-Contenitore in plastica 750 litri;
-Contenitore in plastica 500 litri;
-Tubi e adattatori idraulici;
-Cemento per tubi in PVC;
-Adesivo epossidico;
-Coltello;
-Seghetto;
-Martello;
- Chiavi inglesi;
-Raccordi gas (dettagli al punto 7);

Primo passo: un po' più di teoria
Qualche tempo fa, un maestro ha realizzato un prototipo di un impianto di biogas.

Ed è stato bombardato da domande e richieste di aiuto per l'assemblea. Di conseguenza, anche le autorità statali si sono interessate all'installazione (il maestro vive in India).

Il passo successivo è stato quello di eseguire un'installazione più completa. Consideriamo di cosa si tratta.
-L'impianto è costituito da un serbatoio di stoccaggio in cui viene immagazzinato il materiale organico, i microrganismi lo elaborano e rilasciano gas.
-Il gas così ottenuto viene raccolto in un serbatoio denominato collettore gas. Nel modello di tipo galleggiante, questo serbatoio galleggia in sospensione e si muove su e giù a seconda della quantità di gas immagazzinato al suo interno
-Il tubo guida aiuta il serbatoio di raccolta del gas a muoversi su e giù all'interno del serbatoio di stoccaggio.
-I rifiuti vengono alimentati attraverso un tubo di alimentazione all'interno del serbatoio di stoccaggio.
-La sospensione completamente riciclata scorre attraverso il tubo di uscita. Può essere raccolto, diluito e utilizzato come fertilizzante per le piante.
-Dal collettore del gas, il gas viene fornito attraverso un tubo agli elettrodomestici (stufe a gas, scaldabagni, generatori)

Fase due: scegliere un contenitore
Per selezionare un contenitore è necessario considerare la quantità di rifiuti che è possibile raccogliere ogni giorno. Secondo il comandante, esiste una regola secondo la quale 5 kg di rifiuti richiedono un contenitore da 1000 litri. Per un maestro sono circa 3,5 - 4 kg. Ciò significa che la capacità necessaria è di 700-800 litri. Di conseguenza, il maestro ha acquistato una capacità di 750 litri.
Installazione con collettore gas di tipo flottante, il che significa che è necessario selezionare un contenitore tale che le perdite di gas siano minime. A questi scopi era adatto un serbatoio da 500 litri. Questo contenitore da 500 litri si sposterà all'interno del contenitore da 750 litri. La distanza tra le pareti dei due contenitori è di circa 5 cm per lato. È necessario selezionare contenitori resistenti alla luce solare e agli ambienti aggressivi.

Fase tre: preparazione dell'acquario
Taglia la parte superiore del serbatoio più piccolo. Per prima cosa fa un buco con un coltello, poi lo sega con la lama di un seghetto lungo la linea di taglio.

Anche la parte superiore del contenitore da 750 litri deve essere tagliata. Il diametro della parte tagliata è il coperchio della vasca più piccola + 4 cm.

Fase quattro: tubo di alimentazione
Sul fondo del serbatoio più grande deve essere installato un tubo di ingresso. Attraverso di esso verrà versato il biocarburante. Il tubo ha un diametro di 120 mm. Fa un buco nella canna. Installa il ginocchio. Il collegamento è fissato su entrambi i lati con colla epossidica per saldatura a freddo.

Fase cinque: tubo per lo scarico della sospensione
Per raccogliere la sospensione, nella parte superiore di un serbatoio più grande, viene installato un tubo del diametro di 50 mm e della lunghezza di 300 mm.

Sesto passo: le guide
Come già avrete capito, all'interno del contenitore grande quello più piccolo “galleggerà” liberamente. Man mano che il serbatoio interno si riempie di gas, si riscalderà e viceversa. Per consentirgli di muoversi liberamente su e giù, il maestro realizza quattro guide. Nelle "orecchie" realizza dei ritagli per un tubo da 32 mm. Fissa il tubo come mostrato nella foto. Lunghezza del tubo 32 cm.

Al contenitore interno sono inoltre fissate 4 guide realizzate con tubi da 40 mm.

Settimo passo: raccordi gas
L'alimentazione del gas è divisa in tre tratti: dal collettore gas al tubo, dal tubo alla bombola, dalla bombola al fornello a gas.
Il master necessita di tre tubi da 2,5 m con estremità filettate, 2 rubinetti, guarnizioni di tenuta, adattatori filettati, nastro FUM e staffe per il fissaggio.

Per installare i raccordi del gas, il maestro pratica un foro nella parte superiore (ex parte inferiore, cioè la bombola da 500 litri è capovolta) al centro. Installa raccordi, sigilla il giunto con resina epossidica.

Fase otto: assemblaggio
Ora devi posizionare il contenitore su una superficie piana e dura. Il luogo di installazione dovrebbe essere il più soleggiato possibile. La distanza tra l'installazione e la cucina dovrebbe essere minima.

Installa tubi di diametro inferiore all'interno dei tubi guida. Il tubo per drenare la sospensione in eccesso viene prolungato.

Estende il tubo di ingresso. Il collegamento viene fissato utilizzando cemento per tubi in PVC.

Installa un accumulatore di gas all'interno di un grande serbatoio. Lo orienta lungo le guide.

Fase nove: primo lancio
Per l'avvio iniziale di un impianto di biogas di questo volume sono necessari circa 80 kg di letame bovino. Il letame viene diluito con 300 litri di acqua non clorata. Il maestro aggiunge anche uno speciale additivo per accelerare la crescita dei batteri. L'integratore è composto da succo concentrato di canna da zucchero, cocco e palma. A quanto pare è qualcosa come il lievito. Riempie questa massa attraverso il tubo di ingresso. Dopo il riempimento è necessario lavare il tubo di ingresso e installare un tappo.

Dopo un paio di giorni, l'accumulatore di gas inizierà a salire. Ciò ha dato inizio al processo di formazione del gas. Non appena il serbatoio di stoccaggio è pieno, il gas risultante deve essere rilasciato. Il primo gas contiene molte impurità e nel serbatoio di stoccaggio c'era aria.

Passo dieci: carburante
Il processo di formazione del gas è iniziato e ora dobbiamo capire cosa può e cosa non può essere utilizzato come combustibile.
Pertanto, come combustibile sono adatti: verdure marce, bucce di frutta e verdura, latticini inutilizzabili, burro troppo cotto, erbacce tritate, rifiuti di bestiame e pollame, ecc. Nell'installazione possono essere utilizzati molti rifiuti vegetali e animali inutilizzabili. I pezzi devono essere tritati il ​​più finemente possibile. Ciò accelererà il processo di riciclaggio.

Non utilizzare: bucce di cipolla e aglio, gusci d'uovo, ossa, materiali fibrosi.

Consideriamo ora la questione della quantità di carburante caricato. Come già accennato, una tale capacità richiede 3,5 - 4 kg di carburante. La lavorazione del carburante dura dai 30 ai 50 giorni, a seconda del tipo di carburante. Ogni giorno aggiungendo 4 kg di carburante, nell'arco di 30 giorni verranno prodotti circa 750 g di gas al giorno. Un riempimento eccessivo dell'unità comporterà un eccesso di carburante, acidità e mancanza di batteri. Il comandante ricorda che secondo le regole sono necessari 5 kg di carburante al giorno per 1000 litri di volume.
Passo undici: stantuffo
Per facilitare il caricamento del carburante, il maestro ha realizzato uno stantuffo.

Materiali obbligatori richiesti:

• due contenitori;
• tubi di collegamento;
• valvole;
• filtro del gas;
• mezzi per garantire la tenuta (colla, resina, sigillante, ecc.);

Auspicabile:

• agitatore con motore elettrico;
• termometro;
• misuratore di pressione;

La sequenza seguente è adatta per le regioni meridionali. Per il funzionamento in qualsiasi condizione, dovrebbe essere aggiunto un sistema di riscaldamento del reattore, che garantirà il riscaldamento della nave a 40 gradi Celsius e aumenterà l'isolamento termico, ad esempio racchiudendo la struttura con una serra. Si consiglia di coprire la serra con pellicola nera. Si consiglia inoltre di aggiungere alla tubazione un dispositivo di drenaggio della condensa.

Realizzazione di un semplice impianto di biogas:

1. Crea un contenitore per la conservazione. Selezioniamo un serbatoio in cui verrà immagazzinato il biogas risultante. Il serbatoio è fissato con valvola e dotato di manometro. Se il consumo di gas è costante, non è necessario un serbatoio di gas.
2. Isolare la struttura all'interno della fossa.
3. Installare i tubi. Posare i tubi nella fossa per caricare le materie prime e scaricare l'humus del compost. Nel serbatoio del reattore sono realizzati un foro di ingresso e uno di uscita. Il reattore è posto in una fossa. I tubi sono collegati ai fori. I tubi vengono fissati saldamente mediante colla o altri mezzi idonei. I diametri dei tubi inferiori a 30 cm contribuiranno al loro intasamento. Il luogo di carico dovrebbe essere scelto sul lato soleggiato.
4. Installa il portello. Il rettore, dotato di portello, rende più convenienti i lavori di riparazione e manutenzione. Il portello e il recipiente del reattore devono essere sigillati con gomma. È inoltre possibile installare sensori di temperatura, pressione e livello delle materie prime.
5. Seleziona un contenitore per il bioreattore. Il contenitore selezionato deve essere durevole, poiché la fermentazione rilascia una grande quantità di energia; avere un buon isolamento termico; essere aria e impermeabile. I vasi a forma di uovo sono i più adatti. Se la costruzione di un reattore di questo tipo risultasse problematica, una buona alternativa sarebbe un recipiente cilindrico con bordi arrotondati. I contenitori di forma quadrata sono meno efficienti perché la biomassa indurita si accumula negli angoli, rendendo difficile la fermentazione.
6. Preparare la fossa.
7. Selezionare una posizione per montare l'installazione futura. Si consiglia di scegliere un luogo abbastanza lontano dalla casa e in modo da poter scavare una buca. Posizionarlo all'interno di una fossa permette di risparmiare notevolmente sull'isolamento termico, utilizzando materiali economici come l'argilla.
8. Controllare la tenuta della struttura risultante.
9. Avviare il sistema.
10. Aggiungi materie prime. Aspettiamo circa due settimane affinché avvengano tutti i processi necessari. Una condizione necessaria per la combustione del gas è l'eliminazione dell'anidride carbonica. A questo scopo basterà un normale filtro acquistato in un negozio di ferramenta. Un filtro fatto in casa è costituito da un pezzo di tubo del gas lungo 30 cm riempito con legno secco e trucioli di metallo.

Composizione e tipologie

Il biogas è un gas ottenuto come risultato di un processo biochimico trifase sulla biomassa, che avviene in condizioni sigillate.

Il processo di decomposizione della biomassa è sequenziale: prima viene esposta ai batteri idrolitici, poi ai batteri che formano acidi e infine ai batteri che formano metano. Il materiale per i microrganismi in ogni fase è il prodotto dell'attività della fase precedente.

All'uscita, la composizione approssimativa del biogas si presenta così:

• metano (dal 50 al 70%);
• anidride carbonica (dal 30 al 40%);
• idrogeno solforato (~2%);
• idrogeno (~1%);
• ammoniaca (~1%);

L'accuratezza delle proporzioni è influenzata dalle materie prime utilizzate e dalla tecnologia di produzione del gas. Il metano ha un potenziale di combustione; maggiore è la sua percentuale, meglio è.

Culture antiche risalenti a più di tremila anni fa (India, Persia o Assiria) hanno esperienza nell'uso di gas di palude infiammabili. La base scientifica si è formata molto più tardi. La formula chimica del metano CH 4 è stata scoperta dallo scienziato John Dalton e la presenza di metano nel gas di palude è stata scoperta da Humphry Davy. La Seconda Guerra Mondiale ha svolto un ruolo importante nello sviluppo dell’industria delle energie alternative, richiedendo alle parti in guerra un enorme bisogno di risorse energetiche.

Il possesso da parte dell'URSS di enormi riserve di petrolio e gas naturale ha portato ad una mancanza di domanda per altre tecnologie di produzione di energia. Lo studio del biogas era principalmente oggetto di interesse per la scienza accademica; Al momento la situazione è cambiata così tanto che, oltre alla produzione industriale di vari tipi di carburante, chiunque può creare un impianto di biogas per i propri scopi.

Dispositivo di installazione

– un insieme di apparecchiature progettate per produrre biogas da materie prime organiche.

In base alla tipologia di materia prima fornita si distinguono le seguenti tipologie di impianti biogas:

• con alimentazione porzionata;
• con alimentazione continua;

Gli impianti di biogas con una fornitura costante di materie prime sono più efficienti.

Per tipo di lavorazione della materia prima:

1. Nessuna agitazione automatica materie prime e mantenimento della temperatura richiesta - complessi con attrezzature minime, adatti a piccole aziende agricole (Diagramma 1).
2. Con agitazione automatica, ma senza mantenere la temperatura richiesta - serve anche le piccole aziende agricole, in modo più efficiente rispetto al tipo precedente.
3. Con supporto per la temperatura richiesta, ma senza miscelazione automatica.
4. Con miscelazione automatica delle materie prime e supporto della temperatura.

Principio di funzionamento

Il processo di conversione delle materie prime organiche in biogas è chiamato fermentazione. Le materie prime vengono caricate in un contenitore speciale che fornisce una protezione affidabile della biomassa dall'ossigeno. Un evento che avviene senza l'intervento dell'ossigeno è detto anaerobico.

Sotto l'influenza di batteri speciali, la fermentazione inizia a avvenire in un ambiente anaerobico. Man mano che la fermentazione procede, la materia prima si ricopre di una crosta, che deve essere periodicamente distrutta. La distruzione viene effettuata mediante miscelazione accurata.

È necessario mescolare i contenuti almeno due volte al giorno, senza violare la tenuta del processo. Oltre a rimuovere la crosta, l'agitazione permette di distribuire uniformemente acidità e temperatura all'interno della massa organica. Come risultato di queste manipolazioni si produce biogas.

Il gas risultante viene raccolto in un serbatoio e da lì viene consegnato al consumatore tramite tubi. I biofertilizzanti ottenuti dopo la lavorazione delle materie prime possono essere utilizzati come additivo alimentare per animali o aggiunti al terreno. Questo fertilizzante si chiama humus di compost.

L’impianto di biogas comprende i seguenti elementi:

• vasca di omogeneizzazione;
• reattore;
• agitatori;
• serbatoio di stoccaggio (deposito gas);
• complesso di riscaldamento e miscelazione dell'acqua;
• complesso gassoso;
• complesso di pompe;
• separatore;
• sensori di controllo;
• Strumentazione e automazione con visualizzazione;
• sistema di sicurezza;

Un esempio di impianto biogas di tipo industriale è mostrato nel Diagramma 2.

Materie prime utilizzate

La decomposizione di qualsiasi materia animale o vegetale rilascerà gas infiammabili a vari livelli. Miscele di varia composizione sono adatte per le materie prime: letame, paglia, erba, rifiuti vari, ecc. La reazione chimica richiede un'umidità del 70%, quindi la materia prima deve essere diluita con acqua.

La presenza di detergenti, cloro e detersivi nella biomassa organica è inaccettabile poiché interferiscono con le reazioni chimiche e possono danneggiare il reattore. Inoltre non sono adatte per il reattore le materie prime contenenti segatura di conifere (contenenti resine), con un'elevata percentuale di lignina e che superano la soglia di umidità del 94%.

Verdura. Le materie prime vegetali sono eccellenti per la produzione di biogas. L'erba fresca fornisce la massima resa di carburante: da una tonnellata di materia prima si ottengono circa 250 m 3 di gas con una percentuale di metano del 70%. L'insilato di mais è leggermente più piccolo: 220 m3. Cime di barbabietola – 180 m3.

Quasi tutte le piante, fieno o alghe possono essere utilizzate come biomassa. Lo svantaggio dell'applicazione è la lunghezza del ciclo produttivo. Il processo per ottenere il biogas dura fino a due mesi. Le materie prime devono essere macinate finemente.

Animale. Rifiuti provenienti da impianti di lavorazione, caseifici, macelli, ecc. Adatto per impianti biogas. La resa massima di combustibile è fornita dai grassi animali: 1500 m 3 di biogas con una quota di metano dell'87%. Lo svantaggio principale è la carenza. Anche le materie prime animali devono essere macinate.

Escrementi. Il vantaggio principale del letame è la sua economicità e facile disponibilità. Svantaggio: la quantità e la qualità del biogas sono inferiori rispetto ad altri tipi di materie prime. Gli escrementi di cavallo e mucca possono essere trattati immediatamente. Il ciclo produttivo durerà circa due settimane e produrrà una capacità di 60 m3 con il 60% di metano.

Il letame di pollo e quello di maiale non possono essere utilizzati direttamente perché sono tossici. Per avviare il processo di fermentazione, devono essere miscelati con insilato. Possono essere utilizzati anche i rifiuti umani, ma le acque reflue non sono adatte poiché il contenuto fecale è basso.

Schemi di lavoro

Schema 1 – impianto di biogas senza miscelazione automatica delle materie prime:

Schema 2 – impianto di biogas industriale:

Infine ecco un elenco di informazioni utili che ti aiuteranno ad evitare ulteriori problemi nella realizzazione di un impianto di biogas:

1. La pratica dice che per riscaldare uno spazio abitativo con una superficie di 50 m2 è necessario consumare 3,5 m3 di gas all'ora.
2. Non è consigliabile utilizzare il biogas direttamente per cucinare, perché il sapore potrebbe alterarsi.
3. È necessario evitare di introdurre oggetti solidi (dadi, bulloni, ecc.) nelle materie prime perché l'attrezzatura potrebbe deteriorarsi.

Affinché il biogas possa bruciare in modo stabile, deve soddisfare determinati standard:

• contenuto di metano almeno 65% (contenuto ottimale dal 90 al 95%);
• non dovrebbero esserci vapore acqueo, idrogeno e anidride carbonica;
• pressione normale di alimentazione del gas 12,5 bar;

Se il gas si esaurisce a causa di un aumento di pressione o per altri motivi e la sua fornitura continua, ciò può portare a conseguenze tragiche. Pertanto, dovrebbero essere utilizzate apparecchiature moderne con sensori di monitoraggio del gas.