Planta de biogás para una casa particular: recomendaciones para organizar un proyecto casero.
Un propietario ahorrativo sueña con recursos energéticos baratos, eliminación eficiente de residuos y obtención de fertilizantes.Una planta de biogás casera hecha por usted mismo es una forma económica de hacer realidad su sueño.
El montaje independiente de dicho equipo costará una cantidad razonable de dinero y el gas producido será de gran ayuda en el hogar: se puede utilizar para cocinar, calentar la casa y otras necesidades.
Intentemos comprender las características específicas de este equipo, sus ventajas y desventajas. Y también si es posible construir una planta de biogás usted mismo y si será eficaz.
El contenido del artículo:
Detalles de la producción de biogás.
El biogás se forma como resultado de la fermentación de un sustrato biológico. Se descompone por bacterias hidrolíticas, formadoras de ácido y metano. La mezcla de gases producida por bacterias es inflamable, porque Contiene un gran porcentaje de metano.
Sus propiedades prácticamente no se diferencian del gas natural, que se utiliza para necesidades industriales y domésticas.
El biogás es un combustible respetuoso con el medio ambiente y la tecnología para su producción no tiene mucho impacto en el medio ambiente. Además, los productos de desecho que es necesario eliminar se utilizan como materia prima para el biogás.
Se colocan en un biorreactor, donde se procesa:
- la biomasa está expuesta a las bacterias durante algún tiempo. El período de fermentación depende del volumen de materias primas;
- Como resultado de la actividad de las bacterias anaeróbicas, se libera una mezcla inflamable de gases, que incluye metano (60%), dióxido de carbono (35%) y algunos otros gases (5%). La fermentación también libera sulfuro de hidrógeno potencialmente peligroso en pequeñas cantidades. Es venenoso, por lo que es muy indeseable que las personas estén expuestas a él;
- la mezcla de gases del biorreactor se purifica y se suministra a un tanque de gas, donde se almacena hasta su uso para el fin previsto;
- El gas de un tanque de gasolina se puede utilizar de la misma manera que el gas natural. Se destina a electrodomésticos: estufas de gas, calderas de calefacción, etc.;
- La biomasa descompuesta debe retirarse periódicamente del fermentador. Se trata de trabajo adicional, pero el esfuerzo vale la pena. Después de la fermentación, la materia prima se convierte en fertilizante de alta calidad, que se utiliza en campos y huertas.
Una planta de biogás es beneficiosa para el propietario de una casa privada sólo si tiene acceso constante a los residuos de las explotaciones ganaderas. En promedio, desde 1 metro cúbico. Podrás conseguir 70-80 metros cúbicos de sustrato. biogás, pero la producción de gas es desigual y depende de muchos factores, incluido temperaturas de la biomasa. Esto complica los cálculos.
Para que el proceso de producción de gas sea estable y continuo, lo mejor es construir varias plantas de biogás y añadir el sustrato a los fermentadores con una diferencia horaria.Estas instalaciones funcionan en paralelo y las materias primas se cargan en ellas de forma secuencial.
Esto garantiza una producción constante de gas, de modo que se pueda suministrar de forma continua a los electrodomésticos.
hecho en casa equipo de biogás, ensamblado a partir de materiales de desecho, es mucho más económico que las instalaciones de producción industrial. Su eficiencia es menor, pero vale la pena la inversión. Si tienes acceso a estiércol y ganas de poner tu propio esfuerzo en montar y mantener la estructura, esto es muy rentable.
Ventajas y desventajas del sistema.
Las plantas de biogás tienen muchas ventajas, pero también muchas desventajas, por lo que antes de comenzar con el diseño y la construcción conviene sopesar todo:
- Reciclaje. Gracias a una planta de biogás, se puede aprovechar al máximo los residuos que, de otro modo, habría que eliminar. Esta eliminación es menos peligrosa para el medio ambiente que el vertido.
- Renovabilidad de las materias primas. La biomasa no es carbón ni gas natural, cuya extracción agota los recursos. En la agricultura, las materias primas aparecen constantemente.
- Cantidad relativamente pequeña de CO2. Cuando se produce gas no se contamina el medio ambiente, pero cuando se utiliza se libera una pequeña cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera. No es peligroso y no es capaz de cambiar críticamente el medio ambiente, porque... es absorbido por las plantas durante el crecimiento.
- Liberación moderada de azufre. Cuando se quema biogás, se libera a la atmósfera una pequeña cantidad de azufre.Este es un fenómeno negativo, pero su escala se puede ver en comparación: cuando se quema gas natural, la contaminación ambiental con óxidos de azufre es mucho mayor.
- Trabajo estable. La producción de biogás es más estable que el trabajo paneles solares o turbinas eólicas. Si bien la energía solar y eólica no se pueden controlar, las plantas de biogás dependen de la actividad humana.
- Se pueden utilizar múltiples configuraciones. El gas siempre conlleva riesgos. Para reducir los posibles daños en caso de accidente, se pueden distribuir varias plantas de biogás por todo el lugar. Si un sistema de varios fermentadores se diseña y ensambla adecuadamente, funcionará de manera más estable que un solo biorreactor grande.
- Beneficios para la agricultura. Algunos tipos de plantas se plantan para obtener biomasa. Puedes elegir aquellas que mejoren el estado del suelo. Por ejemplo, el sorgo reduce la erosión del suelo y mejora su calidad.
El biogás también tiene desventajas. Aunque es un combustible relativamente limpio, sigue contaminando la atmósfera. También puede haber problemas con el suministro de biomasa vegetal.
Los propietarios irresponsables de plantas a menudo las cosechan de tal manera que agotan la tierra y alteran el equilibrio ecológico.
Cálculo de la rentabilidad de la instalación.
El estiércol de vaca se utiliza habitualmente como materia prima para la producción de biogás. Una vaca adulta puede producir lo suficiente para proporcionar 1,5 metros cúbicos. combustible; cerdo – 0,2 metros cúbicos; pollo o conejo (dependiendo del peso corporal): 0,01-0,02 metros cúbicos. Para comprender si esto es mucho o poco, puede compararlo con tipos de recursos más familiares.
1 metro cúbico El biogás proporciona la misma cantidad de energía térmica que:
- leña – 3,5 kg;
- carbón – 1-2 kg;
- electricidad – 9-10 kW/h.
Si se conoce el peso aproximado de los residuos agrícolas que estarán disponibles en los próximos años y la cantidad de energía necesaria, se podrá calcular la rentabilidad de una planta de biogás.
Para introducirlo en el biorreactor se prepara un sustrato que incluye varios componentes en las siguientes proporciones:
- estiércol (mejor carne de vaca o cerdo) – 1,5 t;
- residuo orgánico (pueden ser hojas podridas u otros componentes de origen vegetal) – 3,5 t;
- agua calentada a 35 grados (la cantidad de agua tibia se calcula de modo que su masa sea del 65-75% de la cantidad total de materia orgánica).
El cálculo del sustrato se realizó para una colocación durante seis meses, en base a un consumo moderado de gas. Después de unos 10-15 días, el proceso de fermentación dará los primeros resultados: aparecerá gas en pequeñas cantidades y comenzará a llenar el depósito. Después de 30 días, se puede esperar una producción total de combustible.
Si la instalación funciona correctamente, el volumen de biogás irá aumentando progresivamente hasta que el sustrato se pudra. El desempeño de la estructura depende directamente de la tasa de fermentación de la biomasa, que a su vez está relacionada con la temperatura y humedad del sustrato.
Instrucciones para la autoconstrucción.
Si no tiene experiencia en el montaje de sistemas complejos, tiene sentido seleccionar en línea o desarrollar el dibujo más simple de una planta de biogás para una casa privada.
Cuanto más simple sea el diseño, más fiable y duradero será. Más adelante, cuando desarrolle habilidades para construir y manejar el sistema, podrá rehacer el equipo o instalar una instalación adicional.
Al calcular el volumen del fermentador, debes centrarte en 5 metros cúbicos. Esta instalación permite obtener la cantidad de gas necesaria para calentar una casa particular con una superficie de 50 metros cuadrados, si se utiliza una caldera o estufa de gas como fuente de calor.
Esta es una cifra promedio, porque El contenido calórico del biogás no suele superar las 6.000 kcal/m3.
La construcción de una planta de biogás se puede dividir en varias etapas.
Etapa 1: preparación del pozo para el biorreactor
Casi toda la planta de biogás está bajo tierra, por lo que mucho depende de cómo se cavó y terminó el pozo. Hay varias opciones para fortalecer las paredes y sellar el pozo: anillos de plástico, hormigón y polímero.
La solución óptima es comprar anillos de polímero confeccionados con fondo sólido. Costarán más que los materiales disponibles, pero no se requerirá sellado adicional. Los polímeros son sensibles a las cargas mecánicas, pero no temen la humedad ni las sustancias químicamente agresivas. No se pueden reparar, pero si es necesario se pueden reemplazar fácilmente.
Etapa 2: disposición del drenaje de gas.
Comprar e instalar mezcladores especiales para plantas de biogás es una propuesta costosa. El sistema se puede abaratar instalando un drenaje de gas. Consiste en polímero instalado verticalmente. tuberías de alcantarillado, en el que se hacen muchos agujeros.
Al calcular la longitud de las tuberías de drenaje, debe centrarse en la profundidad de llenado planificada del biorreactor. La parte superior de las tuberías debe estar por encima de este nivel.
Puede cargar inmediatamente el sustrato en el biorreactor terminado. Se cubre con una película para que el gas liberado durante el proceso de fermentación quede bajo una ligera presión. Cuando la cúpula esté lista, esto asegurará un suministro normal de biometano a través del tubo de salida.
Etapa 3: instalación de la cúpula y las tuberías.
La etapa final del montaje de la planta de biogás más sencilla es la instalación de la parte superior de la cúpula. En el punto más alto de la cúpula, instale un tubo de escape de gas y estírelo hasta contenedor de gas, del cual no puedes prescindir.
El recipiente del biorreactor se cierra con una tapa hermética. Para evitar que el biometano se mezcle con el aire, se instala un sello de agua. También sirve para la purificación de gases. Se debe proporcionar una válvula de liberación que funcione si la presión en el fermentador es demasiado alta.
Lea más sobre cómo producir biogás a partir de estiércol. en este material.
Métodos para calentar un biorreactor.
Los microorganismos que procesan el sustrato están constantemente presentes en la biomasa, pero para su reproducción intensiva necesitan una temperatura de 38 grados o más.
Para calentar durante las épocas frías, puede utilizar una batería conectada al sistema de calefacción de la casa o calentadores eléctricos. El primer método es más económico, por lo que se utiliza con más frecuencia.
La planta de biogás no tiene que estar enterrada en el suelo, existen otras opciones de disposición. En el siguiente vídeo se muestra un ejemplo del funcionamiento de un sistema ensamblado a partir de barriles.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Aunque no hay nada complicado en el montaje y disposición de equipos de biogás, hay que estar muy atento a los detalles. Los errores son inaceptables porque puede provocar explosiones y destrucción. Ofrecemos instrucciones en vídeo que le ayudarán a comprender el diseño de las plantas, montarlas correctamente y complementarlas con dispositivos útiles para un uso más cómodo del biogás.
El vídeo describe cómo funciona y funciona una planta de biogás estándar:
Un ejemplo de planta de biogás casera. Video tutorial sobre cómo configurar un sistema con sus propias manos:
Instrucciones en vídeo para montar una planta de biogás a partir de un barril:
Descripción del proceso de fabricación de mezcladores de sustrato:
Descripción detallada del funcionamiento de un depósito de gas casero:
Por muy sencilla que sea la instalación de biogás elegida para una vivienda particular, no hay que escatimar en ella. Si es posible, es mejor comprar un biorreactor industrial plegable.
Si no, hazlo con materiales sostenibles y de alta calidad: polímeros, hormigón o acero inoxidable. Esto le permitirá crear un sistema de suministro de gas verdaderamente confiable y seguro en su hogar.
¿Tiene preguntas sobre el tema del artículo, encontró alguna deficiencia o tiene información valiosa que pueda compartir con nuestros lectores? Por favor deja tus comentarios, haz preguntas, comparte tu experiencia.
¿He entendido bien que lo mejor es instalar una planta de biogás en una explotación ganadera? Hay mucha materia prima y espacio para instalar el propio dispositivo. Papá trabajó una vez como pastor en una granja de ovejas. También había turnos de noche y hacía frío en la habitación donde dormía la gente. Ni siquiera sé si los rediles de las ovejas tenían calefacción. Y entonces la idea es bastante factible, con las manos y la cabeza adecuadas se puede implementar.
Aún así, es bueno que la humanidad poco a poco esté llegando a la idea de mantener una situación ambiental limpia, que estén despertando la responsabilidad, la conciencia y el deseo de buscar fuentes alternativas. Después de todo, nuestros hijos viven aquí. Me gustó la idea de una planta de biogás. A primera vista no parece nada complicado, pero resultará muy rentable si tenemos en cuenta nuestros precios del gas. Pero, por supuesto, existen desventajas que no deben pasarse por alto.
Pregunta 1 (probablemente la más importante): hay una parcela de tierra (dacha) con una superficie de aproximadamente 0,5 hectáreas. Quiero construir una instalación de este tipo (las manos crecen cuando sea necesario). ¿Qué tan cómodo será para una persona estar en las inmediaciones de una instalación de este tipo? En otras palabras, ¿habrá mal olor "por hectárea"? Entiendo que mucho depende del diseño y la calidad de construcción, pero supongamos que todo se hace como debería.
Pregunta 2: ¿Cómo exactamente se debe limpiar una instalación de este tipo de materiales reciclados? Y de nuevo, una subpregunta: ¿necesita una máscara antigás cerrada o puede arreglárselas con una abierta?
Y la última pregunta 3: ¿Se necesitan bacterias especiales para la fermentación de la biomasa o se trata simplemente de una iniciativa comercial?
P.D.: En cuanto a los precios del gas SÍ-A_a - (se tarda mucho en escribir obscenidades en relación a ya sabes quién y dónde...) - Tengo un apartamento de una habitación aislado según todas las reglas, pero para calefacción de gas la factura resulta ser igual (o incluso más) que la de todos los demás servicios públicos: electricidad, suministro de agua, servicios públicos para el “territorio Utrimuvannya budinka y pribudinka” e Internet, ¡¡¡TOMADOS JUNTOS!!!
¡Saquen sus conclusiones, señoras y señores!
Será mucho más cómodo para una persona en las inmediaciones de una instalación de este tipo que en las inmediaciones de un montón de basura y basura en un espacio abierto.
En cualquier caso, la mierda emite gases (metano y otros), y si necesitas vermicompost, hay que esperar 2-3 años hasta que la mierda se pudra y se evaporen todos los gases nocivos. Pero las plantas de biogás son una solución a un problema global. Es bueno si creas un sistema, entonces no habrá ningún mal olor. Ni siquiera se oirá el sonido de algunas unidades que funcionan con este sistema. Sólo necesitas pensarlo detenidamente.
El resultado es una eliminación justa de los residuos, bioenergía gratuita y fertilizantes gratuitos. Creo que sí, todo agricultor está simplemente obligado a instalar un reactor de este tipo sólo para eliminar los residuos.
Me encontré con este tema por una razón, porque... Empecé a pensar en montar una mini granja de pollos. Planeé todo con claridad y me decidí por la mierda: apestará, los vecinos se quejarán. Estudié las normas sanitarias: no se puede construir una granja de pollos en el pueblo. "Esto es un obstáculo", pensé, y de alguna manera, de la nada, apareció para utilizar los desechos... pero la pregunta es: ¿cómo? Pensé mucho y escuché de alguna parte sobre una planta de biogás. Total. Si está trabajando en una granja, entonces deberá trabajar con una planta de biogás. Si no tienes una granja, entonces trabajar con biogás no es rentable.
Responderé a Alena y Vadim.
¡Toda esta basura se puede hacer! Pero nadie respondió a mis preguntas. Después de todo, ¡la cuestión es que las FUENTES DE ENERGÍA ALTERNATIVAS son absolutamente no rentables para la industria del petróleo y el gas! Y nuestro maldito gobierno hará todo lo posible para acabar con los intentos de dar origen a tales tecnologías en su infancia. Mantendré la boca cerrada sobre el apoyo financiero a este tipo de empresas.
Bueno, en general, una instalación de biogás es posible incluso en una parcela de cabaña de verano de 0,25 hectáreas. Pero todo depende de los requisitos/oportunidades específicos. Escuché (no lo digo) que en una de las dachas de la región de Poltava se quemó estúpidamente el exceso de biogás para que no apestara, ya que los compresores no podían recargar la batería de cilindros conectados en serie para almacenar biogás.
Si no hay estiércol, pero hay tallos y mazorcas de maíz vacíos o paja, copas, hojas, etc. de trigo (centeno), ¿cuánta materia prima se necesitará para producir un metro cúbico de gas?
Hola. Intentaré responder a cada materia prima sobre la que tengas dudas. Los números no serán exactos, con algún error, ya que dependen de muchos factores que no se pueden calcular “a ojo”.
Así, según datos preliminares, de una tonelada de paja se producirán unos 300 metros cúbicos de gas. En cuanto a las hojas, aquí no todo es tan sencillo, ya que no hay ninguna mención específica por tu parte de qué árboles estás hablando. Pero incluso ahora, las instalaciones experimentales (de aficionados) permiten obtener 50 metros cúbicos de gas de una tonelada de hojas.
Creo que esta información será suficiente para calcular el rendimiento aproximado de la futura instalación. También puedes considerar la producción de biogás a partir de residuos orgánicos. Para vuestra referencia también adjunto una placa con datos de otro tipo de materias primas.
He leído todos los comentarios y responderé a todos a la vez. Uno de los ejemplos anteriores es exactamente mi configuración experimental. Según la experiencia operativa, la instalación está sellada, por lo tanto no hay olor, si hay olor, lógicamente no hay estanqueidad, lo que significa que hay pérdida de gas. Después del procesamiento, las materias primas tienen un ligero olor, pero no es como estiércol, basura o análogos, tiene un ligero olor amargo. Los residuos del reactor son un vermicompost de alta calidad que, después de la aireación, se puede verter de forma segura sobre los lechos. Es necesaria la aireación con aire para matar todos los metanógenos.
Es mejor fabricar el reactor en un ciclo continuo, porque Para hacer un reactor, llénelo, espere dos semanas, el gas se produce durante una semana y luego se drena todo, creo que no es práctico.Lo más óptimo es agregar entre un 5 y un 7% de materias primas frescas cada 1 o 2 días y drenar la misma cantidad, luego el reactor producirá gas de forma continua.
El volumen de gas por día es en promedio igual a un volumen y medio del reactor. Simplemente no confunda el gas líquido y gaseoso. El biorreactor produce gas.
Si tiene su propia casa, para calentar necesitará un biorreactor con un volumen de al menos 5 metros cúbicos. Y sí, el biorreactor debe estar aislado y parte del gas debe gastarse en calentarlo en invierno.
En principio lo tengo todo claro, excepto cómo quitar todo lo podrido. Si haces 2 reactores de 3 cubos cada uno, ¿cuáles son las proporciones del contenido de un reactor? ¿Es posible agregar sustrato mientras el reactor está en funcionamiento? Gracias de antemano por su respuesta.
¿Qué pasa con la seguridad? Los cilindros de gas a veces explotan, pero ¿esto no explotará?
lo que leí y vi estaba al nivel de un círculo de jóvenes químicos, electricistas y mecánicos, tal vez alguien más. sin concepto, sin cálculos, sin concepto.