L'usine de biogaz stationnaire est conçue pour l'élimination efficace des déchets, l'obtention de matières premières et d'énergie à faible coût. Vous pouvez assembler un tel équipement de vos propres mains et utiliser le gaz généré dans le but de chauffer la pièce, de cuisiner et d'autres besoins. Avant la construction, il est utile de connaître le principe de fonctionnement de l'installation, les types de matières premières qui lui conviennent, les spécificités d'obtention de gaz biologique et toutes les étapes de l'installation.
Détermination du biogaz
Le biogaz du type standard est un combustible naturel produit à la suite de la fermentation de substrats biologiques. Il se décompose sous l'influence de l'hydrolyse, ainsi que des organismes bactériens formant des acides et du méthane. Le mélange résultant a des propriétés combustibles en raison de la teneur élevée en méthane, en raison de ses caractéristiques, il ne diffère presque pas des matières premières naturelles habituelles utilisées à des fins domestiques et industrielles. Le biogaz est une substance respectueuse de l'environnement, sa technologie de production n'a pas non plus d'impact négatif sur l'environnement. En tant que composant de matière première, des déchets sont utilisés pour cela, qui doivent être éliminés.
Une usine de biogaz bénéficiera aux propriétaires de bâtiments privés ayant accès aux déchets des élevages. Dans ce cas, la construction de plusieurs usines de biogaz sera la meilleure option.
Le principe de fonctionnement d'une usine de biogaz
Cet appareil peut avoir une configuration différente, qui dépend de sa puissance, du type de matières premières utilisées et du produit qui en résulte. L'installation d'un type standard comprend l'installation d'un réservoir de stockage, de broyeurs et de mélangeurs, d'un réservoir de gaz pour l'accumulation de gaz produit, d'un réacteur et d'un système pour lui fournir des déchets, des systèmes de transfert de composants de combustible, le traitement, l'automatisation, le contrôle et la protection des processus de production. La station d'appartement biogaz fonctionne selon le principe standard:
- La biomasse est versée dans un récipient hermétique, qui est dilué avec de l'eau, où elle commence à fermenter et à libérer une substance gazeuse.
- Le contenu du réservoir est mis à jour en vidant les déchets et en ajoutant du frais.
- Le gaz accumulé dans la partie supérieure du réservoir passe à travers le tube vers le collecteur de gaz puis vers les appareils électroménagers connectés.
Le principal avantage de cette source d'énergie alternative est la réduction des émissions de méthane. Après un tel traitement et son processus échelonné, des engrais efficaces se forment qui conviennent parfaitement aux champs et aux jardins, sans contenir d'impuretés dangereuses.
Quelles matières premières conviennent à l'installation
Toute usine de biogaz fonctionne mieux avec un composant organique frais - le fumier de bétail ou de volaille, qui doit être renouvelé chaque jour. Vous pouvez ajouter de l'herbe hachée, des sommets ou du feuillage dans le réacteur, y compris les déchets ménagers, comme le pelage des légumes. L'efficacité de la station dépend du type de matières premières utilisées. La plus grande quantité de gaz biologique est obtenue à partir d'un mélange de crottes de porc et de fumier de dinde. La combinaison des déchets de vache et d'ensilage vous permet d'obtenir beaucoup moins de gaz à une charge similaire.
Certains facteurs peuvent réduire l'activité des bactéries anaérobies et même arrêter complètement la production de biogaz naturel. Les matières premières contenant des antibiotiques, des moisissures, des composants synthétiques de type détergent et des résines ne doivent pas pénétrer dans le réservoir. Il n'est pas nécessaire d'utiliser du fumier pourri; seuls les déchets frais ou séchés peuvent être chargés dans l'installation. De plus, les matières premières ne doivent pas être gorgées d'eau, un chiffre de 95% est considéré comme critique.
Afin de faciliter le chargement de la masse biologique et d'accélérer les processus de fermentation, il est nécessaire d'ajouter un peu d'eau purifiée aux déchets et de la diluer à une consistance normale.
Les spécificités de la production de biogaz
Le biogaz produit à domicile est traité dans un réacteur biologique en plusieurs étapes. Pendant un certain temps, les bactéries agissent sur la biomasse, le moment exact de la fermentation dépendra du volume des matières premières. En raison du travail des bactéries, un mélange de gaz combustibles se forme contenant du méthane, du dioxyde de carbone et un certain nombre d'autres substances, y compris le sulfure d'hydrogène. Ensuite, le mélange va du réacteur au réservoir de gaz, où il est stocké jusqu'au début de son utilisation prévue, le gaz de celui-ci peut être utilisé pour l'entretien des appareils ménagers, et ses propriétés ne sont pas inférieures à celles naturelles. La masse décomposée doit être retirée du fermenteur en temps opportun afin de recevoir finalement un engrais de haute qualité.
Calcul de la rentabilité d'une usine de biogaz
La production de biogaz par soi-même est bénéfique, car 1 mètre cube de ce combustible fournit une quantité d'énergie similaire, comme 3,5 kg de bois de chauffage, 1 à 2 kg de charbon ou 9 à 10 kW d'électricité. Si vous connaissez le poids approximatif des déchets disponibles et la quantité d'énergie requise, vous pouvez calculer les avantages et les inconvénients possibles d'une telle station.
Un exemple est le calcul d'un substrat préparé à partir de 1,5 composant de fumier, 3,5 tonnes de déchets organiques et de l'eau chauffée en une quantité égale à 65-75% du volume standard de matière organique. Cette matière première est conçue pour six mois d'utilisation modérée de gaz. Le processus de fermentation donne le résultat souhaité après 10-15 jours, le gaz commencera à être produit en quantité minimale et remplira le réservoir. Trente jours plus tard, le carburant sera entièrement développé. En l'absence de problèmes et du bon fonctionnement de la station, le volume augmente progressivement jusqu'à ce que le substrat soit complètement pourri.
La productivité d'une usine de biogaz dépendra du taux de fermentation des matières premières, qui est associé à une augmentation du taux d'humidité et de la température du substrat.
Étapes de construction de bricolage
Le gaz biologique à faire soi-même est entièrement accessible à tous les propriétaires d'un immeuble privé, qui peuvent indépendamment réaliser l'installation la plus simple et la plus fiable. Son installation est réalisée selon les dessins et se compose de plusieurs étapes.
Préparation de la fosse
L'usine de biogaz étant située sous terre, l'efficacité de son fonctionnement dépendra de la qualité de la préparation et de la décoration de la fosse spéciale. Renforcez ses murs avec des anneaux en plastique, en béton ou en polymère, qui doivent être équipés d'un fond blanc. Ils coûteront plus cher que les matériaux improvisés, mais ils n'auront pas besoin de scellant supplémentaire. Les composants en polymère n'ont pas peur de l'eau et des composants chimiques, mais sont sensibles aux contraintes mécaniques, si nécessaire, ils peuvent toujours être remplacés.
Système d'échappement de gaz
L'obtention du biogaz naturel s'effectue à l'aide d'un tuyau, qui est installé dans l'élément supérieur du fût. La substance pénètre dans le piège à eau par un tube connecté, puis passe dans le lecteur et se déplace vers les appareils ménagers.Non loin de la sortie de gaz, une vanne de déclenchement est installée, en cas de surpression à l'intérieur du réservoir, elle dégagera les substances en excès.
Système d'alimentation et de déchargement
Pour produire constamment un mélange gazeux dans un générateur de biogaz, les bactéries à l'intérieur du substrat doivent être constamment alimentées en fumier frais et en matière organique. Les déchets de matières premières sont retirés de la trémie afin qu'elle n'occupe pas d'espace inutile. Des trous sont pratiqués dans le fût pour le déchargement et le chargement, dans lesquels sont soudés des tuyaux d'un diamètre d'au moins 300 mm. La canalisation de type chargement doit être dirigée vers le haut, complétée par un entonnoir, et la partie de drainage doit être construite de manière à ce qu'il soit pratique de collecter les déchets après traitement pendant le fonctionnement.
Système de chauffage
Si la station est placée dans la cour ou dans une pièce non chauffée, elle devra fournir une isolation thermique optimale et un chauffage stable. À cet effet, vous pouvez apporter dans l'installation du tube le long duquel l'eau s'écoule du système de chauffage et les installer le long des parois du baril. De plus, un réservoir rempli d'eau chauffée par des éléments chauffants électriques est placé dans le réacteur; la première option est considérée comme plus économique. Pour que l'installation soit stable, la température de son contenu ne doit pas descendre en dessous de 38 et dépasser 55 degrés.
Système de mélange
Un batteur à main supplémentaire avec n'importe quelle conception peut augmenter considérablement l'efficacité de la station. Pour le créer, l'axe avec les lames soudées est ressorti à travers le couvercle du canon. Ensuite, ils ont mis la porte-poignée et scellé complètement le trou.
Montage du dôme et des tuyaux
Au stade final, vous devrez fabriquer un réservoir de gaz de vos propres mains pour la station de biogaz et installer le dôme de son élément supérieur. Au point le plus haut du dôme, un tuyau d'échappement de gaz est placé et tiré vers le support de gaz.
L'espace libre à l'intérieur du réacteur fonctionne comme un stockage de gaz, mais cela ne suffit pas pour le fonctionnement en toute sécurité de l'installation. Pour éviter une explosion sous haute pression sous le dôme, le gaz doit être utilisé en continu. Pour éviter le mélange de méthane biologique avec l'air, un piège à eau est installé, qui est également conçu pour purifier le gaz.
Avantages et inconvénients d'une installation de biogaz
La liste des avantages comprend:
- la possibilité d'une élimination sûre des déchets;
- l'obtention de stocks renouvelables de matières premières respectueuses de l'environnement;
- la libération d'une quantité minimale de dioxyde de carbone et de soufre par rapport aux installations de gaz conventionnelles;
- pleine stabilité de la station;
- la possibilité d'utiliser plusieurs plantes à la fois pour réduire les coûts et éviter les dommages;
- avantages maximaux pour l'agriculture.
En plus de tous ces avantages, une usine de biogaz a ses inconvénients. Ce gaz est un combustible relativement propre, mais il est toujours capable de polluer l'environnement. De plus, les propriétaires de telles stations peuvent rencontrer des difficultés d'approvisionnement en biomasse s'ils ne s'en occupent pas à l'avance.
