Recientemente, los precios de la electricidad, los portadores de energía y otros equipos están aumentando gradualmente. Esto significa que tienes que pagar cada vez más por el uso de la energía. Además, en aldeas remotas, pueblos, etc. y puede haber problemas con el suministro del recurso. Es por eso que las plantas de biogás comenzaron a aparecer activamente y comprarse en el mercado. También puede ensamblar un dispositivo de este tipo con sus propias manos, y no es tan difícil como podría parecer a primera vista.
La base de la instalación es un biorreactor
Un biorreactor es un recipiente en cuyo interior tiene lugar la descomposición anaeróbica de la biomasa. El reactor se llama fermentador o tanque de metano.
Hoy en día, hay varios tipos principales de tales estructuras. Estos incluyen reactores totalmente sellados con cúpula fija o flotante y reactoresdiseños que se asemejan a una campana de buceo ordinaria.
Breve descripción del tipo de campana
Diseñar una planta de biogás psicrófila de campana con sus propias manos es una tarea bastante factible. El biorreactor de este tipo de instalaciones es abierto, en su interior hay una biomasa líquida, en la que se sumerge un recipiente en forma de cilindro o campana. Recoge el biogás liberado durante la descomposición. La sustancia que se acumula debajo del cilindro ejercerá presión sobre él, la campana se elevará y desempeñará el papel de un pequeño soporte de gas: un dispositivo para el almacenamiento temporal de gas.
Naturalmente, entre los principales defectos de diseño, cabe señalar lo siguiente: no hay forma de mezclar el sustrato. Además, en la estación fría no será posible calentarlo a la temperatura de descomposición deseada. Dichos reactores emiten un olor desagradable y, debido al hecho de que no hay cubierta, surge un punto muerto por completo. Además, la ausencia de una tapa estanca provoca que la instalación emita parte de los gases a la atmósfera, contaminándola. Por estas razones, las plantas de biogás tipo campana de bricolaje generalmente se ensamblan para la producción artesanal de plantas o en países donde el clima es constantemente cálido.
Fermentador de cúpula
Los biorreactores de cúpula fija se utilizan para eliminar las principales desventajas y minimizar la contaminación del aire. Son estos modelos los que se utilizan con mayor frecuencia cuando se montan eninstalaciones industriales o en áreas de casas particulares. Por cierto, vale la pena señalar que montar una planta de biogás para una casa con sus propias manos se ha convertido recientemente en una actividad bastante popular.
Vale la pena señalar que la forma de la cúpula no afecta el proceso de formación de gas en sí, pero si se hace en forma de cilindro con techo abovedado, será posible lograr el máximo ahorro en materiales de construcción. Hay un gran PERO: dado que el reactor está completamente cerrado, debe estar equipado con boquillas a través de las cuales se cargará un nuevo sustrato y se limpiará el viejo.
Tipos de instalación
Dado que la instalación por cuenta propia para una planta de biogás doméstica con un domo cerrado es la más adecuada, echemos un vistazo más de cerca a su diseño simple. Se divide en varios tipos dependiendo de la forma en que se carga la biomasa.
- Primer tipo: en porciones. En este caso, después de cargar el sustrato, se descarga solo cuando se convierte en un material completamente usado. Sin embargo, este método tiene una desventaja, que es que el proceso de producción de gas es desigual a lo largo de toda la etapa de procesamiento.
- El segundo tipo se llama continuo. Por el nombre, está claro que el proceso de carga y descarga del sustrato se lleva a cabo constantemente. Gracias a esto, se logró que la liberación de una sustancia, es decir, el gas, se volviera más uniforme. Además, se ha solucionado este problema de fugas de gas a través de las boquillas por las que se cargan y descargan las materias primas, ya que los dispositivos consellos de agua.
Proceso de reciclaje
Para determinar con éxito qué tipo de equipo se necesita en el sitio, debe conocer el principio de funcionamiento de una planta de biogás. Se crean reactores por lotes de bricolaje de cualquier diseño, lo principal es que no tiene fugas de gas. Anteriormente, a menudo se usaban tanques de metano con un arco inflable elástico. En nuestro caso, el exceso de presión inflará una cúpula de polipropileno flexible. Con el tiempo, la presión aumenta y cuando se alcanza cierta marca, se enciende el compresor, que bombea el gas.
El principio de fermentación en el reactor es mesofílico, es decir, requiere un calentamiento débil. Sin embargo, debido al hecho de que el área de la cúpula elástica es bastante grande y es demasiado costoso calentarlo todo. Es aconsejable colocar tales reactores solo en aquellas regiones que se caracterizan por un clima cálido constante y estable.
Opciones de diseño
Montar una planta de biogás con sus propias manos de acuerdo con las instrucciones no causará problemas si comprende cómo funciona el dispositivo y conoce algunos trucos. También debe tener claro qué tipo de instalación va a construir.
Hay una opción en la que se realiza la carga manual y el sustrato no se mezcla ni se calienta. Como el uso de la instalación para fines domésticos, este método se considera el más adecuado. La capacidad del reactor debe estar entre 1m 3 a 10m3 por día. Con tales tamaños, se necesitarán de 50 a 220 kg de biomasa por día. Un reactor de este tipo se instala en un pequeño pozo, lo que significa que tendrá que excavarse en el suelo. Naturalmente, las dimensiones del hoyo deben corresponder a las dimensiones del fermentador. Además, se necesitan dos boquillas: una de ellas se encargará de cargar el sustrato y la otra de descargar. Es importante señalar aquí que deben estar ubicados en paredes opuestas del reactor. La parte superior de las tuberías está por encima del suelo, y la parte inferior debe ubicarse casi en la base del tanque de metano. De esta forma el gas no se escapará de la tubería ya que siempre estará cubierto por biomasa.
Necesitarás organizar una trampilla para acceder al búnker y un sello de agua, lo que evitará la propagación de un olor desagradable en el área. La tubería que se utilizará para eliminar el biogás debe estar equipada con una válvula que pueda abrirse y cerrarse según sea necesario.
Características de instalación
Preste atención a algunas pautas al instalar este tipo de reactor.
- En primer lugar, el material de desecho se elimina de forma natural. Esto se hace durante la carga de un nuevo sustrato o en caso de exceso de gas en el reactor con la válvula cerrada.
- El diseño de este tipo de planta de biogás es bastante simple y eficiente. Pero aquí es importante tener en cuenta que no hay posibilidad de mezclar, así como calentar la masa. Esto significa que es recomendable utilizar este tipoinstalaciones sólo donde reina un clima bastante suave y cálido. Sobre todo es el sur de Rusia. Es posible usar un reactor de este diseño en la zona climática media, pero con la condición de que las capas subterráneas de agua sean bastante profundas y que el fermentador esté equipado con un aislamiento térmico de alta calidad.
Diseño agitado sin calentar
Una planta de biogás casera hecha por usted mismo se ensambla casi de la misma manera que la versión anterior, sin embargo, con ajustes menores. Una pequeña modificación aumenta significativamente la eficiencia del uso de la instalación. El esquema y el proceso de instalación son exactamente los mismos que en el caso anterior, pero aquí debe agregar un elemento más: el mecanismo de mezcla, que se encuentra dentro del búnker.
Construir la configuración es bastante simple. Todo lo que se necesita es instalar un eje en el interior, al que se unirá una cierta cantidad de cuchillas. Para una instalación exitosa, se requerirá la instalación de cojinetes de empuje. Dado que debe haber un eslabón de transmisión entre el eje y la palanca, aquí es mejor usar una cadena.
Instalación con calentamiento y agitación
El calentamiento es una operación que aumenta considerablemente la eficiencia de la descomposición debido al hecho de que cuando la temperatura sube a un cierto nivel, aumenta la velocidad de descomposición de la biomasa.
Una planta de biogás para una casa particular también se puede montar sin dificultad. No solo es más perfecto y versátil, sino también más complejo enplan de diseño. Además, es capaz de operar en dos modos: mesófilo y termófilo. En otras palabras, el rango de descomposición y fermentación está entre 25 y 65 grados centígrados. Para asegurar la precombustión, es necesario instalar una caldera de agua caliente, cuya tubería debe pasar por el interior del reactor y alcanzar la pared opuesta al punto de entrada. El diseño es bastante simple, pero efectivo. Una gran ventaja es que la caldera puede funcionar con el mismo gas que produce la propia instalación, es decir, este sistema puede proporcionar combustible por sí mismo.
Instalación automática
Si las plantas de biogás de bricolaje para calentar una casa consumen gas inmediatamente cuando se produce, entonces las opciones automatizadas se suministran con un elemento adicional llamado tanque de gas. Este es un detalle que actúa como un almacenamiento temporal de la materia, lo que hace posible que se acumule. Además, en este caso, casi cualquier rango de temperatura puede usarse para una fermentación efectiva. La productividad de una instalación de este tipo es mucho mayor. Con dimensiones similares del reactor por día, es capaz de procesar hasta 1,3 toneladas de biomasa. La neumática se encargará de cargar y mezclar. Además, en tales instalaciones, el canal para la eliminación de residuos de materias primas está conectado a dos departamentos diferentes. Uno de ellos sirve para almacenamiento temporal, y el otro, móvil, para remoción inmediata. No es del todo razonable montar una planta de biogás con tus propias manos para este tipo de calefacción, ya que la instalación es bastante complicada, y el rendimientodemasiado grande. La mayoría de las veces, tales estructuras se instalan en granjas privadas.
Equipo mecanizado
La principal diferencia de esta instalación es que antes de entrar al reactor, la biomasa pasa por un contenedor con preparación previa del sustrato para su procesamiento. El suministro de materias primas al búnker en sí, y luego al reactor, se produce gracias al biogás licuado, que posteriormente se utiliza para calefacción.
Es muy importante tener en cuenta aquí que al ensamblar cualquier planta de biogás para calentar una casa por su cuenta, deberá realizar cálculos de ingeniería precisos. Lo mejor es consultar a un especialista antes de la instalación.
Principales beneficios de usar un reactor de biogás
Cualquier planta de biogás de bricolaje, cuyas fotos se presentan en nuestro artículo, ofrece varias ventajas importantes.
La primera es, por supuesto, la eliminación de residuos. Este método de reciclaje es menos peligroso para el medio ambiente que, por ejemplo, enterrar los desechos en el suelo.
La segunda ventaja es que la biomasa es un recurso renovable. No es gas ni carbón lo que se está acabando. Además, durante el procesamiento del sustrato, no se emite dióxido de carbono a la atmósfera. Su pequeña cantidad se libera exclusivamente en el momento de su uso. Sin embargo, su volumen es mucho menor que cuando se usa gas natural.
Una ventaja muy importante es que el propietario puede controlar la producción de energía de biogás de forma independiente. Si comparamos el reactor con otras fuentesaerogeneradores o paneles solares, son más fiables y permanentes.
