Recentemente, os preços da eletricidade, transportadores de energia e outros equipamentos estão aumentando gradualmente. Isso significa que você tem que pagar cada vez mais pelo uso de energia. Além disso, em aldeias remotas, cidades, etc. e pode haver problemas com o fornecimento do recurso. É por isso que as usinas de biogás começaram a aparecer ativamente e a serem compradas no mercado. Você também pode montar esse dispositivo com suas próprias mãos, e não é tão difícil quanto parece à primeira vista.
A base da instalação é um biorreator
Um biorreator é um recipiente dentro do qual ocorre a decomposição anaeróbica da biomassa. O reator é chamado de fermentador ou tanque de metano.
Hoje, existem vários tipos principais de tais estruturas. Estes incluem reatores totalmente selados com cúpula fixa ou flutuante e reatoresdesenhos que se assemelham a um sino de mergulho comum.
Breve descrição do tipo de campainha
Projetar uma planta de biogás psicrofílico com suas próprias mãos é uma tarefa bastante factível. O biorreator deste tipo de instalação é aberto, no seu interior existe uma biomassa líquida, na qual está imerso um recipiente, em forma de cilindro ou sino. Ele coleta o biogás liberado durante a decomposição. A substância acumulada sob o cilindro exercerá pressão sobre ele, o sino subirá, desempenhando o papel de um pequeno recipiente de gás - um dispositivo para armazenamento temporário de gás.
Naturalmente, entre as principais falhas de projeto, deve-se destacar o seguinte: não há como misturar o substrato. Além disso, na estação fria, não será possível aquecê-lo até a temperatura de decomposição desejada. Tais reatores emitem um odor desagradável e, devido ao fato de não haver cobertura, surge um impasse total. Além disso, a ausência de uma tampa estanque faz com que a instalação emita parte dos gases para a atmosfera, poluindo-a. Por essas razões, as usinas de biogás tipo sino do tipo "faça você mesmo" são geralmente montadas para a produção artesanal de plantas ou em países onde o clima é constantemente quente.
Dome Fermentador
Os biorreatores de domo fixo são usados para eliminar grandes desvantagens e minimizar a poluição do ar. São esses modelos que são usados com mais frequência ao montar eminstalações industriais ou em áreas de casas particulares. A propósito, vale a pena notar que montar uma usina de biogás para uma casa com suas próprias mãos recentemente se tornou uma atividade bastante popular.
Vale a pena notar que o formato da cúpula não afeta o processo de formação do gás em si, mas se for feito na forma de um cilindro com teto abobadado, será possível obter o máximo de economia em materiais de construção. Há um grande MAS: como o reator está completamente fechado, ele deve ser equipado com bicos através dos quais um novo substrato será carregado e o antigo será limpo.
Tipos de instalação
Como a instalação do tipo "faça você mesmo" para uma usina de biogás doméstica com cúpula fechada é a mais adequada, vamos dar uma olhada em seu design simples. É dividido em vários tipos dependendo da forma como a biomassa é carregada.
- Primeiro tipo - porcionado. Neste caso, após o carregamento do substrato, ele é descarregado somente quando se transforma em um material completamente utilizado. No entanto, este método tem uma desvantagem, que é que o processo de produção de gás é desigual ao longo de toda a etapa de processamento.
- O segundo tipo é chamado de contínuo. Do nome fica claro que o processo de carregamento e descarregamento do substrato é realizado constantemente. Graças a isso, foi possível conseguir que a liberação de uma substância, ou seja, gás, se tornasse mais uniforme. Além disso, tal problema de vazamento de gás pelos bicos por onde as matérias-primas são carregadas e descarregadas foi solucionado, uma vez que dispositivos comselos de água.
Processo de reciclagem
Para determinar com sucesso que tipo de equipamento é necessário no local, você precisa conhecer o princípio de operação de uma usina de biogás. São criados reatores em lote do tipo faça você mesmo de qualquer design, o principal é que não vaza gás. Anteriormente, os tanques de metano com um arco inflável elástico eram frequentemente usados. No nosso caso, o excesso de pressão inflará uma cúpula de polipropileno flexível. Com o tempo, a pressão aumenta e quando uma determinada marca é atingida, o compressor liga, que bombeia o gás.
O princípio da fermentação no reator é mesofílico, ou seja, requer um aquecimento fraco. No entanto, devido ao fato de que a área da cúpula elástica é bastante grande e é muito caro aquecer tudo. É aconselhável colocar tais reatores apenas nas regiões caracterizadas por clima quente estável e constante.
Opções de Design
Montar uma usina de biogás com suas próprias mãos de acordo com as instruções não causará problemas se você entender como o dispositivo funciona e conhecer alguns truques. Você também precisa ter clareza sobre o tipo de instalação que irá construir.
Existe uma opção em que o carregamento manual é realizado e o substrato não é misturado ou aquecido. Quanto ao uso da instalação para fins domésticos, este método é considerado o mais adequado. A capacidade do reator deve estar entre 1m 3 a 10m3 por dia. Com esses tamanhos, serão necessários de 50 a 220 kg de biomassa por dia. Um reator desse tipo é instalado em um pequeno poço, o que significa que terá que ser cavado no solo. Naturalmente, as dimensões do poço devem corresponder às dimensões do fermentador. Além disso, são necessários dois bicos: um deles será responsável pelo carregamento do substrato, o outro pela descarga. É importante notar aqui que eles devem estar localizados em paredes opostas do reator. A parte superior dos tubos está acima do solo e a parte inferior deve estar localizada quase na base do tanque de metano. Desta forma, o gás não escapará da tubulação, pois estará sempre coberto por biomassa.
Você precisará organizar uma escotilha para acesso ao bunker e uma vedação d'água, que evitará a propagação de um odor desagradável na área. A tubulação que será utilizada para a retirada do biogás deve estar equipada com uma válvula que possa ser aberta e fechada conforme a necessidade.
Recursos de instalação
Observe algumas orientações ao instalar este tipo de reator.
- Em primeiro lugar, os resíduos são removidos naturalmente. Isso é feito durante o carregamento de um novo substrato ou no caso de excesso de gás no reator com a válvula fechada.
- O projeto deste tipo de usina de biogás é bastante simples e eficiente. Mas aqui é importante levar em conta que não há possibilidade de misturar, bem como aquecer a massa. Isso significa que é aconselhável usar este tipoinstalações apenas onde reina um clima bastante ameno e quente. Principalmente é o sul da Rússia. É possível usar um reator deste projeto na zona climática média, mas com a condição de que as camadas subterrâneas de água sejam bastante profundas e o próprio fermentador seja equipado com isolamento térmico de alta qualidade.
Design agitado sem aquecimento
Uma usina de biogás caseira é montada quase da mesma forma que a versão anterior, porém com pequenos ajustes. Uma pequena modificação aumenta significativamente a eficiência do uso da instalação. O esquema e o processo de instalação são exatamente os mesmos do caso anterior, mas aqui você precisa adicionar mais um elemento - o mecanismo de mixagem, localizado dentro do bunker.
Construir o setup é bem simples. Tudo o que é necessário é instalar um eixo no interior, ao qual será anexado um certo número de lâminas. Para uma instalação bem-sucedida, será necessária a instalação de rolamentos axiais. Como deve haver um elo de transmissão entre o eixo e a alavanca, é melhor usar uma corrente aqui.
Instalação com aquecimento e agitação
O aquecimento é uma operação que aumenta muito a eficiência da decomposição devido ao fato de que quando a temperatura sobe a um determinado nível, a taxa de decomposição da biomassa aumenta.
Uma usina de biogás para uma residência particular também pode ser montada sem dificuldade. Não é apenas mais perfeito e versátil, mas também mais complexo emplano de projeto. Além disso, é capaz de operar em dois modos - mesofílico e termofílico. Em outras palavras, a faixa de decomposição e fermentação está entre 25 e 65 graus Celsius. Para garantir a pré-queima, é necessário instalar uma caldeira de água quente, cuja tubulação deve passar dentro do reator e atingir a parede oposta ao ponto de entrada. O design é bastante simples, mas eficaz. Uma grande vantagem é que a caldeira pode funcionar com o mesmo gás que a própria instalação produz, ou seja, este sistema pode fornecer combustível para si mesmo.
Instalação automática
Se as usinas de biogás do tipo "faça você mesmo" para aquecimento de uma casa consomem gás imediatamente quando é produzido, as opções automatizadas são fornecidas com um elemento adicional chamado tanque de gás. Este é um detalhe que funciona como um armazenamento temporário de matéria, o que possibilita o acúmulo. Além disso, neste caso, quase qualquer faixa de temperatura pode ser usada para uma fermentação eficaz. A produtividade de tal instalação é muito maior. Com dimensões semelhantes do reator por dia, é capaz de processar até 1,3 tonelada de biomassa. A pneumática será responsável pelo carregamento e mistura. Além disso, nessas instalações, o canal de retirada de matérias-primas residuais está ligado a dois departamentos distintos. Um deles serve para armazenamento temporário, e o outro, móvel, para remoção imediata. Não é totalmente razoável montar uma usina de biogás com as próprias mãos para esse tipo de aquecimento, pois a instalação é bastante complicada e o desempenhomuito grande. Na maioria das vezes, essas estruturas são instaladas em fazendas particulares.
Equipamento Mecanizado
A principal diferença desta instalação é que antes de entrar no reator, a biomassa passa por um recipiente com preparação prévia do substrato para processamento. O fornecimento de matéria-prima para o próprio bunker e, posteriormente, para o reator, ocorre devido ao biogás liquefeito, que posteriormente é utilizado para aquecimento.
É muito importante notar aqui que ao montar qualquer planta de biogás faça você mesmo para aquecer uma casa, você terá que realizar cálculos de engenharia precisos. É melhor consultar um especialista antes da instalação.
Principais vantagens de usar um reator de biogás
Qualquer usina de biogás faça você mesmo, cujas fotos são apresentadas em nosso artigo, oferece várias vantagens importantes.
O primeiro é, claro, a eliminação de resíduos. Este método de reciclagem é menos perigoso para o meio ambiente do que, digamos, enterrar o lixo no solo.
A segunda vantagem é que a biomassa é um recurso renovável. Não é gás ou carvão que está acabando. Além disso, durante o processamento do substrato, o dióxido de carbono não é emitido para a atmosfera. Sua pequena quantidade é liberada exclusivamente no momento de seu uso. No entanto, seu volume é muito menor do que quando se utiliza gás natural.
Uma vantagem muito importante é que o proprietário pode controlar a produção de energia de biogás de forma independente. Se compararmos o reator com outras fontesturbinas eólicas ou painéis solares, são mais confiáveis e permanentes.
