La planta estacionària de biogàs està dissenyada per a l’eliminació eficaç dels residus, obtenint matèries primeres i energia de baix cost. Podeu muntar aquest equip amb les vostres pròpies mans i utilitzar el gas generat per tal d'escalfar la sala, cuinar i altres necessitats. Abans de la construcció, és útil conèixer el principi de funcionament de la instal·lació, els tipus de matèries primeres adequades per a ella, les característiques específiques de l’obtenció de gas biològic i totes les etapes de la instal·lació.
Determinació del biogàs
El biogàs del tipus estàndard és un combustible natural produït com a resultat de la fermentació de substrats biològics. Es descompon sota la influència de la hidròlisi, així com els organismes bacterians que formen àcid i metà. La barreja resultant té propietats combustibles a causa de l’alt contingut en metà, per les seves característiques gairebé no es diferencia de les matèries primeres naturals habituals utilitzades per a usos domèstics i industrials. El biogàs és una substància respectuosa amb el medi ambient, la seva tecnologia de producció tampoc té un impacte negatiu sobre el medi ambient. Com a component de matèria primera, s'utilitzen productes de rebuig, que s'han de llençar.
Una planta de biogàs serà beneficiosa per als propietaris d’edificis privats amb accés a residus d’explotacions ramaderes. En aquest cas, la construcció de diverses plantes de biogàs serà la millor opció.
El principi de funcionament d’una central de biogàs
Aquest dispositiu pot tenir una configuració diferent, que depèn de la seva potència, del tipus de matèries primeres utilitzades i del producte que resulti. La instal·lació d’un tipus estàndard inclou la instal·lació d’un dipòsit d’emmagatzematge, molins i batedores, un porta-gas per a l’acumulació de gas produït, un reactor i un sistema per subministrar-hi residus, sistemes de transferència de components de combustible, processament, automatització, control i protecció dels processos de producció. L'estació d'origen biogàs funciona segons el principi estàndard:
- La biomassa s’aboca en un recipient hermètic, que es dilueix amb aigua, on comença a fermentar i allibera una substància gasosa.
- El contingut del dipòsit s’actualitza mitjançant el drenatge de residus i l’aigua afegida.
- El gas acumulat a la part superior del dipòsit passa pel tub cap al col·lector de gas i després als electrodomèstics connectats.
El principal avantatge d’aquesta font d’energia alternativa és la reducció de les emissions de metà. Després d'aquest processament i del seu procés per fases, es formen adobs efectius, ideal per a camps i jardins, i que no contenen impureses perilloses.
Quines matèries primeres són adequades per a la instal·lació
Qualsevol planta de biogàs funciona millor en un component orgànic fresc: fem de bestiar o aviram, que s’ha de reposar cada dia. Podeu afegir herba, talls o fullatge picat al reactor, inclosos els residus domèstics, com ara pelats vegetals. L’eficàcia de l’estació depèn del tipus de matèries primeres utilitzades. La major quantitat de gas biològic s’obté a partir d’una barreja d’excrements de porc i fems de gall dindi. La combinació de residus de vaca i ensilagrament permet obtenir molt menys gas a una càrrega similar.
Alguns factors poden reduir l’activitat dels bacteris anaerobis i fins i tot aturar completament la producció de biogàs natural. Les matèries primeres que contenen antibiòtics, motlles, components sintètics de tipus detergent i resines no han d’entrar al dipòsit. No és necessari utilitzar fems podrides, només es poden carregar residus frescos o secs a la instal·lació. A més, les matèries primeres no han de quedar encallades, una xifra del 95% es considera crítica.
Per tal de facilitar la càrrega de massa biològica i accelerar els processos de fermentació, cal afegir una mica d’aigua purificada als residus i diluir-la amb consistència normal.
Les particularitats de la producció de biogàs
El biogàs produït a casa es processa en un reactor biològic en diverses etapes. Durant alguns temps, els bacteris actuen sobre la biomassa, el moment exacte de la fermentació dependrà del volum de matèries primeres. A causa del treball dels bacteris, es forma una barreja de gas combustible que conté metà, diòxid de carboni i diverses substàncies, inclòs el sulfur d'hidrogen. A continuació, la barreja passa del reactor al porta-gas, on s’emmagatzema fins a l’inici de l’ús previst, el gas d’allà també es pot utilitzar per donar servei a electrodomèstics, les seves propietats no són inferiors al natural. La massa descomposada s’ha d’eliminar del fermentador de manera puntual per obtenir, finalment, un fertilitzant de gran qualitat.
Càlcul de la rendibilitat d’una central de biogàs
La producció de biogàs pròpiament dita és beneficiosa, ja que 1 metre cúbic d’aquest combustible proporciona una quantitat d’energia similar, com 3,5 kg de llenya, 1-2 kg de carbó o 9-10 kW d’electricitat. Si coneixeu el pes aproximat dels residus disponibles i la quantitat d’energia necessària, podeu calcular els possibles beneficis i inconvenients d’una estació d’aquest tipus.
Un exemple és el càlcul d’un substrat preparat a partir d’un component de fems 1,5, 3,5 tones de residus orgànics i aigua escalfada en una quantitat igual al 65-75% del volum estàndard de matèria orgànica. Aquesta matèria primera està dissenyada per a sis mesos d’ús moderat de gas. El procés de fermentació dóna el resultat desitjat al cap de 10-15 dies, es començarà a produir el gas en una quantitat mínima i omplirà el dipòsit. Trenta dies després, el combustible estarà completament desenvolupat. A falta de problemes i el funcionament correcte de l'estació, el volum augmenta gradualment fins que el substrat es podreixi completament.
La productivitat d’una planta de biogàs dependrà de la velocitat de fermentació de les matèries primeres, que s’associa a un augment d’humitat i temperatura del substrat.
Passos de construcció de bricolatge
El gas biològic "do-it-yourself" és completament accessible per a tots els propietaris d'un edifici privat, que pot fer de forma independent la instal·lació més senzilla i fiable. La seva instal·lació es realitza segons els dibuixos i consta de diversos passos.
Preparació del fossat
Atès que la planta de biogàs està ubicada a la terra, l'efectivitat del seu funcionament dependrà de com es dugui a terme la preparació i decoració del fossat especial. Enforteix les seves parets amb anells de plàstic, formigó o polímer, que han d’estar equipats amb un fons en blanc. Costaran més que materials improvisats, però no necessitaran segelladors addicionals. Els components polímers no tenen por de l'aigua i els components químics, però són sensibles a l'estrès mecànic, si és necessari, sempre es poden substituir.
Sistema d’escapament de gas
L’obtenció de biogàs natural es realitza mitjançant una canonada, que s’instal·la a l’element superior de la bóta. La substància entra a la trampa d’aigua a través d’un tub connectat, després passa a l’accionament i es trasllada als electrodomèstics.No gaire lluny de la sortida de gas, s’instal·la una vàlvula de disparador, en cas d’excés de pressió dins del dipòsit, alliberarà excés de substàncies.
Sistema d’alimentació i descàrrega
Per produir constantment una barreja de gas en un generador de biogàs, els bacteris dins del substrat han de proveir-se constantment de fems frescos i matèria orgànica. Els residus de les matèries primeres s’eliminen de la tremuja de manera que no ocupin un espai innecessari. Es fan forats a la bóta amb la finalitat de descarregar i carregar els quals es solden canonades amb un diàmetre d'almenys 300 mm. La canonada del tipus de càrrega ha de ser dirigida cap amunt, complementada amb un embut, i la part de drenatge s’ha de construir de manera que sigui convenient recollir els residus després del processament durant l’operació.
Sistema de calefacció
Si l'estació es col·loca al pati o en una habitació no climatitzada, haurà de proporcionar un aïllament tèrmic òptim i un escalfament estable. Per a aquest propòsit, podeu introduir la instal·lació del tub al llarg del qual l'aigua es mou del sistema de calefacció i instal·lar-les al llarg de les parets del barril. També es col·loca al reactor un dipòsit ple d’aigua escalfat per elements de calefacció elèctrics, la primera opció es considera més econòmica. Perquè la instal·lació sigui estable, la temperatura del contingut no hauria de baixar dels 38 graus i superar els 55 graus.
Sistema de mescla
Una batedora de mà addicional amb qualsevol disseny pot augmentar significativament l'eficiència de l'estació. Per crear-lo, l’eix amb les fulles soldades a ell surt per la tapa del canó. A continuació, es van posar a la porta-maneta i segellen completament el forat.
Muntatge de la cúpula i canonades
A l’última fase, haureu de fer un dipòsit de gas amb les vostres pròpies mans per l’estació de biogàs i instal·lar la cúpula del seu element superior. Al punt més alt de la cúpula, es col·loca un tub d’escapament de gas i es tira cap al porta-gas.
L’espai lliure situat al reactor funciona com a emmagatzematge de gas, però això no és suficient per al funcionament completament segur de la instal·lació. Per evitar l'explosió a alta pressió sota la cúpula, s'ha d'utilitzar gas continuament. Per evitar la barreja de metà biològic amb l’aire, s’instal·la una trampa d’aigua, que també està dissenyada per purificar el gas.
Avantatges i desavantatges d’una planta de biogàs
La llista de beneficis inclou:
- la possibilitat d’eliminació segura de residus;
- l'obtenció de subministraments renovables de matèries primeres respectuoses amb el medi ambient;
- l’alliberament d’una quantitat mínima de diòxid de carboni i sofre en comparació amb les instal·lacions convencionals de gas;
- estabilitat completa de l'estació;
- la capacitat d’utilitzar diverses plantes alhora per reduir costos i evitar danys;
- beneficis màxims per a l’agricultura.
A més de tots aquests avantatges, una planta de biogàs té els seus inconvenients. Aquest gas és un combustible relativament net, però encara pot contaminar el medi ambient. A més, els propietaris d'aquestes estacions poden tenir dificultats per al subministrament de biomassa, si no tenen cura d'això amb anterioritat.
