Cómo hacer biocombustible con tus propias manos a partir de estiércol en casa.

Las tecnologías modernas para procesar todo tipo de materias primas abren la posibilidad de resolver con éxito el problema de la obtención de biocombustibles a partir del estiércol directamente en casa. Además, al producir biocombustible con sus propias manos en casa gracias a los nuevos principios de procesamiento de residuos, es posible producir simultáneamente fertilizantes para cultivos agrícolas.

Qué se necesita para esto y cómo hacer correctamente un biorreactor; consideraremos estas cuestiones en detalle en nuestro artículo. Daremos recomendaciones sobre cómo elegir las mejores materias primas para producir biogás y analizaremos las características del uso del combustible resultante para las necesidades domésticas.

Por supuesto, la forma más sencilla es comprar plantas industriales ya preparadas. Sin embargo, su elevado coste nos obliga a considerar opciones para fabricar nosotros mismos los sistemas de producción.

Brevemente sobre la definición de biogás.

Según las definiciones científicas, el biogás es un producto obtenido como resultado del proceso de fermentación de una masa de desechos biológicos. En este caso, el producto de la fermentación es metano o hidrógeno.

La formación de metano (o hidrógeno) se produce como resultado de la actividad vital de tres tipos de bacterias:

• hidrolítico;
• formador de ácido;
• formando metano.

Se considera que un producto de fermentación de alta calidad es la composición de una mezcla de gases, cuyo contenido se distribuye en la proporción: 50-85% de metano, 15-50% de dióxido de carbono y menos del 5% de sulfuro de hidrógeno.

Así es aproximadamente como se ve el diagrama de bloques de la producción de energía alternativa. En este caso, se utilizan fuentes tradicionales de materias primas domésticas, que son muy adecuadas para producir energía alternativa: los biocombustibles.

Esta mezcla de gases se hace pasar a través de filtros para eliminar la presencia de CO² y h²S, tras lo cual queda metano biológico puro. Este gas no se diferencia del gas natural utilizado en aplicaciones domésticas e industriales.

Las materias primas para la obtención de una mezcla de gases biológicos de alta calidad suelen ser:

• estiércol y excrementos de pájaros;
• residuos de producción de alcohol (vinaza);
• excedente de producción cervecera (granos de cerveza);
• materia fecal y desechos de pescado;
• pulpa de remolacha, residuos domésticos, hierba, etc.

Esto es sólo una parte de todas las materias primas permitidas para su uso. Pero también esta lista muestra cuán diversa es la lista de materias primas para poder establecer de forma continua la producción de biogás.

Una planta de producción de biocombustibles personalizada para las necesidades de una de las muchas granjas existentes. La estación tiene un volumen pequeño, pero satisface plenamente las necesidades de la agricultura privada.

El rendimiento volumétrico de la mezcla de gases depende directamente del tipo de materias primas utilizadas y del contenido de sustancias secas que contiene. Entonces, si usa estiércol de ganado en su negocio, puede obtener entre 50 y 60 m de una tonelada de estiércol.³ biocombustibles, que contiene hasta un 60% de metano.

Se cree que las mejores materias primas son los residuos con alto contenido en grasas. Procesando una tonelada de residuos grasos mediante una planta clásica de producción de biocombustibles se pueden producir hasta 1300 m3³ mezcla de gases, donde el contenido de metano alcanza el 90%.

¿Cómo hacer un módulo de cultivo de procesamiento?

Para crear un sistema para procesar residuos en biocombustible, como mínimo, es necesario conocer el principio de funcionamiento de dichos dispositivos, así como comprender los circuitos.

Esquema de instalación del biorreactor: 1 – biorreactor; 2 – agitador; 3 – calentador; 4 – bomba; 5 – elemento filtrante; 6 – compresor de gas; 7 – tanque de gasolina; 8 – recolector de estiércol; 9 – rendimiento de fertilizantes (lodos); 10 – panel de control de calefacción

Consideremos ambos, pero cabe señalar: la construcción de una instalación completa es bastante problemática y costosa. En casa, por regla general, solo se puede fabricar algo parecido a una estación de reciclaje. Sin embargo, algunos intentos tienen éxito.

El principio de funcionamiento de la bioinstalación.

La tecnología de producción de biocombustibles generalmente respalda el siguiente enfoque sistémico:

1. El biorreactor (contenedor) se carga con estiércol.
2. Durante un tiempo determinado tiene lugar un proceso de fermentación en el interior del reactor.
3. Se forma un ambiente gaseoso.
4. Se están eliminando gases del reactor.
5. La mezcla de gases se purifica y se envía para su uso como combustible.

La composición de la mezcla de gases resultante se caracteriza por una saturación bastante alta de diversas sustancias. El mayor porcentaje es metano (60%), dióxido de carbono (35%) y otras sustancias, incluido el sulfuro de hidrógeno (5%).

Así es como se ve el diagrama de distribución de gases de la mezcla: 1 – el contenido de metano es aproximadamente 63-65%; 2 – contenido de dióxido de carbono alrededor del 30-33%; 3 – contenido de sulfuro de hidrógeno aproximadamente 2%; 4 – contenido de amoníaco alrededor del 1%; 5 – contenido de hidrógeno alrededor del 1%

Mientras tanto, para el funcionamiento eficaz de una estación generadora de gas de producción nacional, se necesitan importantes reservas de desechos de representantes del mundo animal.

Por tanto, lo primero a lo que se debe prestar atención al solucionar el problema de la obtención de biocombustibles en el país (país) es la disponibilidad de fuentes de materias primas para la planta procesadora.

Hacer un biorreactor con tus propias manos.

Una vez decididas las fuentes de materias primas, lo siguiente que debe decidir es la ubicación del biorreactor doméstico (o del país). El reactor en sí es un recipiente sellado, bastante duradero, con un volumen basado en la ingesta diaria de materias primas de estiércol para su procesamiento (como referencia: para obtener 100 m³ mezcla de gases requiere aproximadamente 1 tonelada de estiércol).

Tabla de relación entre el tipo de estiércol y la cantidad de biogás producido

Una tabla que muestra la eficacia de un tipo particular de residuo biológico en términos del volumen de gas producido. Como puede verse en la tabla, el más eficaz es el estiércol de cerdo, que puede producir la mayor cantidad de biocombustible.

Dicho contenedor deberá instalarse sobre una base sólida, equipada con válvulas de cierre y otros accesorios técnicos según el esquema clásico. Es recomendable que la parte superior del recipiente sea desmontable, con fijaciones mediante pernos y junta de estanqueidad.

Para garantizar la continuidad del ciclo, el tanque de almacenamiento debe estar equipado con un módulo de calentamiento artificial. Si en verano la eficacia de la fermentación del estiércol y la tasa de formación de gases están totalmente garantizadas por las condiciones de temperatura exterior, en invierno la situación cambia.

Para el funcionamiento invernal del biorreactor, se requiere calentamiento artificial, dado el cese de la actividad de las bacterias de fermentación ya a 4-10 ° C por encima de cero. En consecuencia, el contenedor debe tener un aislamiento térmico de alta calidad. Para ello es adecuado el método clásico de aislamiento con lana mineral.

Un buen ejemplo de aislamiento de un biorreactor para su funcionamiento invernal. Se utilizó lana mineral como material aislante. La capa superior de algodón está cubierta con material de aluminio.

Hay varias opciones para organizar la calefacción. Por ejemplo, el uso de calentadores eléctricos o un sistema de calentamiento de agua (camisa de agua).

La potencia del circuito de calefacción debe calcularse en base a la temperatura óptima en el interior del reactor de 25-40 °C, necesaria para conseguir un proceso de fermentación de la biomasa eficaz.

Además de los calentadores, la actividad de fermentación de la biomasa está influenciada por el grado de estancamiento. Básicamente, dentro del tanque, el material de estiércol debe estar en constante movimiento. El movimiento de biomasa potencia el proceso de fermentación y reduce el tiempo de obtención del componente gaseoso.

Opción de instalación de verano para procesamiento de estiércol y producción de biocombustible. En este caso el calentamiento se realiza en forma de un baño de agua de hormigón en el que se sumerge el tanque del reactor. Sin embargo, esta instalación no se puede utilizar en invierno.

El problema de organizar el movimiento se resuelve introduciendo un agitador mecánico especial en el diseño del biorreactor. El eje de este dispositivo está conectado al eje de un motor de baja velocidad, que realiza la acción de rotación. Activar y desactivar el proceso de mezcla se puede realizar de forma manual o automática.

Tenemos otro artículo en nuestro sitio web que proporciona Instrucciones de instalación para obtener biogás para las necesidades de una vivienda particular.

Proceso de producción de biogás y fertilizantes.

El diseño del sistema para producir biocombustible en casa implica tecnológicamente cargar el recipiente con estiércol hasta aproximadamente 1/3 de su capacidad. Para cargar estiércol se realiza una trampilla de carga con puerta herméticamente cerrada. La zona superior libre restante del biorreactor se utiliza para la acumulación de gases liberados.

Un biorreactor en miniatura casero elaborado a partir de un barril normal de 200 litros. En principio, para satisfacer las necesidades modestas de combustible biológico, su uso en hogares privados es bastante adecuado. Este es el mismo diseño que realmente se puede hacer en casa para producir biocombustible.

Los orificios de salida deben realizarse en los niveles superior e inferior del recipiente. En la parte superior hay una salida de gas, en la parte inferior hay una salida para drenar el estiércol tratado (fertilizantes). También es recomendable montar una ventana de observación en la zona de la zona superior del recipiente para monitorear el proceso.

La tubería para descargar la mezcla de gases está conectada mediante una tubería sellada a un dispositivo que realiza simultáneamente las funciones de separador y sello de agua. Para la comunicación se utiliza una tubería (metal o polietileno) de pequeño diámetro (25-32 mm).

El separador en sí es un recipiente de capacidad relativamente pequeña lleno de agua. El gas que pasa a través de la columna de agua se purifica y se descarga en contenedor de gas y luego servido a los consumidores.

Un ejemplo de diseño de separador de dos etapas: una válvula hidráulica para suministrar una mezcla de gases proveniente de un biorreactor. Esta opción de filtración le permite obtener un producto purificado de alta calidad.

Es aconsejable hacer que el tubo inferior del reactor (para la salida de estiércol residual - lodos) tenga el mayor diámetro posible. Se le conecta una válvula de cierre (válvula) y se realiza un drenaje al tanque para recolectar lodos. La masa gastada en la granja se puede utilizar con éxito como fertilizante.

Revisamos información detallada sobre cómo determinar el volumen requerido del contenedor, así como sobre el cálculo de la eficiencia del biorreactor y la viabilidad de utilizar biogás en próximo artículo.

¿Cuál debería ser la composición de la masa de estiércol?

La masa de estiércol cargada en el biorreactor no debe considerarse simplemente como una materia prima apta en cualquier calidad. El componente de la sustancia es de fundamental importancia para el proceso de fermentación. En la práctica, se ha observado que una reducción de las partículas del sustrato va acompañada de una mejor eficiencia del proceso.

La pronunciada fibrosidad del sustrato y un aumento en el área de interacción de las bacterias son los principales criterios que contribuyen a la rápida descomposición de la masa de estiércol. En este estado, la materia prima del estiércol cuando se calienta y se mezcla no forma sedimentos ni películas en la superficie, lo que simplifica enormemente la filtración de la mezcla de gases.

Preparación de masa de estiércol para carga en el reactor. A este procedimiento se le presta no menos atención que a todo lo demás si se desea obtener una cantidad significativa de biocombustible en un corto período de tiempo.

El grado de molienda de la materia prima determina la duración de la fermentación, lo que a su vez afecta el volumen de gas producido. Así, para reducir el tiempo de fermentación, es necesario moler bien las materias primas: cuanto mejor sea la calidad de la molienda, más corto será el período de fermentación.

Características del uso de biogás para las necesidades del hogar.

El ámbito de aplicación de este tipo de recurso energético es bastante amplio. Utilizando biogás como combustible se produce electricidad, agua caliente o vapor. Existen numerosos ejemplos prácticos en los que se utilizan biocombustibles para alimentar vehículos.

Pero para evitar problemas en la granja al utilizar dicho combustible, es extremadamente importante disponer de una instalación para almacenar el biogás resultante, asignando el lugar correcto para el tanque de gasolina Ubicación activada.

Las plantas de biogás de este tipo son equipos que abren la posibilidad de crear una producción sin residuos. En este sentido, algunos países de Europa occidental son un buen ejemplo.

Por ejemplo, en Dinamarca, la producción de este tipo de combustible ha alcanzado casi el 20% de los recursos energéticos totales del país. En grandes regiones del mundo, como India y China, el número de plantas de biogás asciende a cientos de miles.

Potentes instalaciones industriales para la producción de biocombustibles. Estas estructuras son capaces de proporcionar biocombustible a grandes estructuras agrícolas. Hay una gran cantidad de sistemas similares en uso en todo el mundo. Y el crecimiento cuantitativo continúa activamente.

No en vano se ha producido un importante aumento del interés en todo el mundo por los procesos de producción de biogás.

Esta es una de esas opciones energéticas que se clasifican como fuente alternativa y para las que ven el futuro, por lo que los agricultores y administradores de viviendas y servicios comunales, propietarios de granjas privadas y pequeñas empresas siguen de cerca el desarrollo de la tecnología.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Revisión de una unidad para la producción de biogás, en cuya fabricación se utiliza un depósito de plástico de 127 litros. Características del dispositivo y consejos de funcionamiento.

De particular interés por el uso de instalaciones se manifiesta entre los propietarios del sector gastronómico y de restauración, donde el tema del procesamiento de residuos de alimentos sigue siendo relevante. Sobre esta base, existe una buena oportunidad para crear un reciclaje barato de residuos orgánicos en beneficio de las granjas. Por último, la tecnología de producción de biocombustibles significa una verdadera conservación del medio ambiente, lo que no se puede decir de la producción de otras bebidas energéticas.

¿Estás interesado en la producción de biocombustibles y quieres aclarar algunos puntos? Haga preguntas controvertidas en los comentarios; nuestros expertos intentarán aclarar esos puntos.

¿O quizás conoce de primera mano la fabricación de un biorreactor y el proceso de producción de biogás? Comparta sus conocimientos prácticos y su opinión sobre este tema en nuestro artículo; muchos ejecutivos de empresas estarán interesados ​​en su experiencia y recomendaciones.