Montar uma usina de biogás com suas próprias mãos é uma tarefa muito real. Além disso, o custo desse trabalho será muito menor do que a compra de um modelo pronto. O recurso resultante pode ser usado para aquecer a casa, cozinhar alimentos e para muitas outras necessidades.
Informações gerais
Vale a pena começar pelo fato de que a extração desta substância é realizada como resultado do processo de fermentação de um substrato biológico. Aqui podemos acrescentar que a composição do gás resultante praticamente não é diferente do gás natural comum, que é usado muito ativamente na vida das pessoas. Graças a isso, alguns proprietários conseguiram operar um carro com biogás com as próprias mãos.
Outro fato importante é que o biogás é uma matéria-prima ecologicamente correta, cuja produção não tem impacto negativo no meio ambiente. Os resíduos que precisam ser descartados tornaram-se a matéria-prima para a obtenção desse recurso. Para isso, existe um reator especial no qual ocorrem vários processos:
- A produção de biogás começa com o fato de que a biomassa carregadarecipiente é exposto a certas bactérias. A duração desse processamento depende de quanto da substância foi carregada no interior.
- As bactérias anaeróbicas são ativas dentro do reator. Sob sua influência, a matéria-prima se decompõe e uma mistura combustível é liberada. A composição desta substância é aproximadamente a seguinte - metano 60%, dióxido de carbono 35% e outros 5% de alguns outros gases voláteis. É muito importante notar aqui que, como resultado da fermentação, o sulfeto de hidrogênio, que é uma substância potencialmente perigosa, pode ser liberado em pequenas quantidades. Equipamento de proteção necessário.
- A usina de biogás faça você mesmo tem certos filtros que limpam o gás de outros componentes desnecessários. Após isso, o recurso entra no tanque de gás - armazenamento, no qual permanece até o momento de sua utilização.
- Você pode usar o gás que está no botijão de gás da mesma forma que o gás natural comum. Você pode conectar o armazenamento a um fogão a gás, caldeira, etc.
- O local onde a biomassa está localizada é chamado de fermentador. É necessário remover regularmente a substância usada desta seção. Isso é considerado um custo adicional de mão de obra, mas compensa - essa biomassa é considerada um excelente fertilizante para uso em hortas.
Quem se beneficia com equipamentos de reciclagem
Vale dizer que nem sempre é lucrativo ter esse tipo de equipamento. Em primeiro lugar, para um trabalho eficaz e permanente, é necessário ter acesso aos resíduos das criações de animais. Em segundo lugar, o desenvolvimento destasubstâncias é realizada de forma desigual e depende fortemente da temperatura da própria biomassa, que é carregada no interior. Como mostra a prática, de 1 m3 de substância, você pode obter de 70 a 80 m3 de biogás para aquecimento doméstico com suas próprias mãos.
Para estabilizar a produção de gás, bem como para tornar este processo contínuo, recomenda-se ter várias instalações. A linha inferior é que é necessário colocar a biomassa com uma certa diferença de tempo em diferentes reatores. Neste caso, a produção da substância desejada será realizada em paralelo, mas o carregamento será sequencial.
Quanto à automontagem desses equipamentos, deve-se entender que sua eficiência será menor. No entanto, o custo será significativamente menor do que o preço de uma instalação industrial e, portanto, é seguro dizer que o produto caseiro dará certo.
Prós e contras de ter um sistema na fazenda
Instalar equipamentos para produzir biogás em uma casa de campo com suas próprias mãos tem lados positivos e negativos e, portanto, antes de começar a trabalhar, você precisa pensar bem.
- Uma das vantagens óbvias é a eliminação de resíduos. A presença de tal dispositivo permitirá que você descarte de forma mais eficaz e, o mais importante, com segurança, o lixo desnecessário.
- A segunda vantagem é a constante renovação das matérias-primas. A biomassa é uma substância que está sempre em abundância se você tiver sua própria fazenda.
- Baixo CO2. No processamento e produção de biogáso dióxido de carbono não é emitido para a atmosfera. Alguns serão liberados no ar quando for usado, mas isso não é crítico, pois seu conteúdo é pequeno e será absorvido pelas plantas ao redor.
- A usina de biogás pode funcionar de forma estável. Se compararmos esses equipamentos com outras fontes, por exemplo, painéis solares ou turbinas eólicas, eles não são estáveis, mas a produção de biogás é totalmente dependente das atividades do proprietário.
Apesar disso, tais instalações ainda apresentam desvantagens. Claro que o biogás é um material muito mais limpo, mas mesmo assim seu uso deixa um pequeno resíduo na atmosfera. Além disso, podem ocorrer problemas ocasionais com o fornecimento de biomassa vegetal. O uso muito ganancioso de tais reatores levará ao fato de que o equilíbrio em uma determinada área será perturbado.
Começando
Para começar, você precisará de um desenho para biogás (com as próprias mãos em casa, você pode fazer tudo quase do zero). O desenho mostra a instalação ou todo o sistema se mais de um reator estiver planejado para ser instalado. No entanto, se esta for sua primeira tentativa de construção, é melhor começar simples e focar na construção de apenas um objeto. Também vale a pena acrescentar que quanto mais simples o esquema de instalação, mais confiável e durável ele é considerado.
É muito importante calcular o volume do fermentador - é onde a biomassa será armazenada. Recomenda-se fazê-lo para que caibam 5 m3 de matéria-prima. Essesuficiente para aquecer facilmente uma casa particular com uma área de até 50 m22 se for usada uma caldeira a gás ou fogão.
Para maximizar a estabilização do processo de fermentação dentro da câmara, é necessário criar um regime de temperatura aceitável. Para isso, um buraco de terra é mais frequentemente cavado, dentro do qual o objeto está localizado. Se isso não for possível, é necessário criar um isolamento térmico confiável de outra maneira. Alguns proprietários colocam um tubo com aquecimento de água sob o fermentador para garantir o aquecimento constante da substância.
Preparando o recesso
Equipamento de biogás feito à mão, cujos desenhos já devem estar prontos, quase tudo é colocado no subsolo. É por isso que é muito importante preparar cuidadosamente a cova de barro. Atualmente, diversos materiais são utilizados para o isolamento térmico da cava. Pode ser plástico, concreto, anéis de polímero.
A intensidade da fermentação, bem como a taxa de saída do gás, dependerá de quão bem o fundo e as paredes do poço estão preparados. Além disso, essa etapa é considerada a mais difícil e demorada. A solução mais ideal é a compra de anéis de polímero com fundo em branco. Este produto, é claro, custará mais do que materiais improvisados, mas a instalação desse material não requer vedação adicional, o que economiza tempo, dinheiro e esforço. Vale lembrar também que os polímeros são bastante sensíveis ao estresse mecânico e, portanto, lidam comeles ficam bem, mas ao mesmo tempo são muito resistentes a produtos químicos agressivos e também não têm medo da umidade, que desempenha um papel fundamental. Esse material não pode ser reparado, mas será bastante simples substituí-lo por um novo.
O processo em si é bastante simples e claro. É necessário cavar um recesso do tamanho necessário e, em seguida, engatar na montagem dos anéis de polímero.
Arranjo dos elementos do sistema
Para produzir biogás com as próprias mãos em casa, você deve ter um sistema de agitadores especiais. No entanto, sua aquisição e instalação é considerada bastante cara e, portanto, você pode fazer o contrário. Você pode reduzir significativamente os custos de material instalando drenagem de gás. Para fazer isso, é necessário ter um certo número de tubos de polímero de esgoto instalados em um poço na posição vertical. Muitos pequenos furos são feitos neles.
Vale a pena notar que não apenas tubos poliméricos, mas também tubos metálicos podem ser usados. Sua vantagem é que eles são muito mais fortes em termos de estresse mecânico do que os polímeros, que são mais resistentes ao ataque químico. No entanto, uma desvantagem significativa do metal reside na rápida ocorrência de corrosão e, portanto, ainda é melhor não instalá-los.
Quanto ao comprimento dos tubos, é calculado com base em um valor como a altura de enchimento do fermentador. Os tubos devem ser ligeiramente superiores a este valor. Depois disso, o biorreator já é considerado pronto para operação, e você pode prosseguir paraprodução de biogás faça você mesmo em casa. No entanto, como ainda não possui cúpula, pode ser coberto com uma película para que o gás que será liberado durante o processo de fermentação permaneça dentro e sob leve pressão. O fornecimento contínuo de gás em modo normal só será possível após a instalação da cúpula e do tubo de saída.
A etapa final é a montagem da cúpula e das tubulações. Aqui, também, tudo é bastante simples. O reator acabado é fechado por cima com uma "tampa", que tem uma forma abobadada. No ponto mais alto desta parte, é fixada uma mangueira de saída de gás, que vai até o tanque de gás. É importante notar aqui que o espaço livre dentro da cúpula é uma pequena quantidade de armazenamento de gás, mas não é suficiente. Por esta razão, o gás deve ser consumido constantemente, caso contrário existe o risco de ocorrer uma explosão devido ao excesso de pressão sob a cúpula.
Para evitar o deslocamento de gás e ar, é necessário fechar bem o reator com uma tampa. Muitas vezes, um selo de água é equipado para que a precipitação não entre. Outro elemento importante é a instalação de um sistema que controle a pressão. Você precisa de uma válvula que abra e libere algumas coisas se a pressão ficar muito alta.
Aquecimento do fermentador
Para equipar sua própria casa com aquecimento a biogás, você precisa aquecer cuidadosamente o próprio fermentador. Aqui você precisa saber o seguinte. Os microrganismos que processam o substrato estão sempre presentes na biomassa. No entanto, para eleso funcionamento e a reprodução bem-sucedidos requerem uma temperatura constante de 38 graus Celsius. Para aquecer o reator no inverno, por exemplo, pode ser usada uma bobina, que é conectada ao sistema de aquecimento da casa ou a um aquecedor elétrico. No entanto, o uso de eletricidade para esses fins geralmente é muito mais caro, portanto, é conectado ao sistema de aquecimento para reduzir o custo do processo de aquecimento com biogás pelas próprias mãos.
A maneira mais fácil é colocar um tubo sob o próprio reator. No entanto, a eficiência de tal sistema é bastante baixa. É melhor fazer o arranjo do aquecimento externo. A opção ideal é ter um sistema de aquecimento a vapor para que a biomassa não superaqueça.
Material
Obter biogás do estrume com as próprias mãos é bastante simples. Como os estudos têm demonstrado, no esterco de qualquer animal inicialmente existe uma enorme quantidade de microrganismos que são suficientes para o seu processamento. A grande maioria desses organismos pertence ao grupo de formadores de metano, então a produção de gás tornou-se possível. Para tornar a extração da substância o mais eficiente possível, é preciso saber quais matérias-primas são mais bem utilizadas. Está provado que a combinação de massa vegetal e biomassa de gado liberará a quantidade máxima de matéria volátil.
No entanto, simplesmente combinar essas substâncias e despejá-las no reator não será suficiente. Para manter a alta produtividade da produção de biogás a partir de estrumecom as próprias mãos, é necessário que a umidade do substrato esteja sempre na região de 85-90%. É importante saber que a água de umectação só deve ser usada se não tiver outras impurezas químicas. Outra nuance importante é que, para um processo eficaz, não deve haver grandes fragmentos no líquido. Se a parte da planta também for adicionada à biomassa, ela terá que ser triturada primeiro.
Além disso, um dos fatores importantes foi a manutenção do pH no nível correto da substância. Os limites considerados normais são 6, 7-7, 6. Normalmente, o teor quantitativo de ácido é normal em si mesmo e raramente se desenvolve mais rápido do que as bactérias do grupo metano. No entanto, se isso acontecer e o ácido se acumular mais rapidamente, a produção de gás diminuirá. Para estabilizar o processo, é necessário adicionar soda comum ou cal ao substrato.
Carregamento e descarregamento de material
Quanto à localização das escotilhas de carga e descarga, elas devem levar diretamente ao vaso do reator. É importante notar aqui que eles devem estar localizados abaixo do substrato. Isso deve ser feito para evitar a entrada de ar no fermentador. Além disso, os tubos devem estar em um ângulo agudo. As escotilhas de carga e descarga devem estar em paredes opostas. Essas aberturas devem ter uma tampa com a qual serão fechadas durante todo o período de operação.
Outra nuance diz respeito ao fato de que o esterco pode conter vários elementos, por exemplo, talos de grama. Significa queo tubo em uma usina de biogás faça você mesmo deve ser largo o suficiente. Se for pequeno em diâmetro, ele irá entupir muito rapidamente. O diâmetro ideal do tubo é de 20 a 30 cm. Vale acrescentar que a instalação dos tubos é realizada antes de prosseguir com a disposição do isolamento térmico, mas após a instalação do fermentador no poço.
A eficiência máxima de uma usina de biogás do tipo "faça você mesmo" pode ser alcançada se você carregar regularmente novas matérias-primas e descarregar as antigas. Esses procedimentos devem ser realizados uma vez por dia ou uma vez a cada dois dias. Um pequeno truque é que, ao calcular a profundidade do poço, você precisa fazer com que a biomassa flua para o fermentador por gravidade.
Limpeza
Como mencionado anteriormente, após o processamento da biomassa, não apenas as substâncias formadoras de metano são liberadas. Para se livrar de um odor desagradável, bem como para obter a combustão máxima de uma substância, ela deve ser limpa. Você precisa remover impurezas como dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, vapor de água. A remoção de CO2 é realizada em um selo d'água. É bastante simples equipá-lo - é necessário colocar cal apagada no fundo do fermentador. No entanto, este marcador às vezes terá que ser alterado. Quando o gás começa a queimar mais, então é hora de trocar.
Existem duas maneiras diferentes de secar o gás. No primeiro caso, é possível equipar selos de água no gasoduto. Seções curvas são inseridas no tubo, que serão usadas como portas. A condensação se acumulará nesses locais. No entanto, o método tem uma desvantagemque consiste na necessidade de limpar periodicamente a válvula do condensado, pois se houver muito líquido, o gás deixará de passar.
A segunda maneira é instalar um filtro de sílica gel. O princípio de operação aqui é o mesmo do selo d'água. O gás passa por ele e depois é alimentado já na forma seca. Se você usar esse método, em vez de limpar a persiana, você terá que secar periodicamente o compartimento de sílica gel, que absorve a umidade.
