Di recente, i prezzi dell'elettricità, dei vettori energetici e di altre apparecchiature stanno aumentando gradualmente. Ciò significa che devi pagare sempre di più per l'utilizzo dell'energia. Inoltre, in villaggi remoti, città, ecc. e potrebbero esserci problemi con l'approvvigionamento della risorsa. Ecco perché gli impianti di biogas hanno iniziato ad apparire attivamente e ad essere acquistati sul mercato. Puoi anche assemblare un dispositivo del genere con le tue mani e non è così difficile come potrebbe sembrare a prima vista.
La base dell'installazione è un bioreattore
Un bioreattore è un contenitore all'interno del quale avviene la decomposizione anaerobica della biomassa. Il reattore è chiamato fermentatore o serbatoio di metano.
Oggi ci sono diversi tipi principali di tali strutture. Questi includono reattori completamente sigillati con cupola fissa o galleggiante e reattoridesign che ricordano una normale campana subacquea.
Breve descrizione del tipo di campana
Progettare un impianto di biogas psicrofilo a campana con le tue mani è un compito abbastanza fattibile. Il bioreattore di questo tipo di installazione è aperto, al suo interno è contenuta una biomassa liquida, in cui è immerso un contenitore, a forma di cilindro o campana. Raccoglie il biogas rilasciato durante la decomposizione. La sostanza che si accumula sotto la bombola eserciterà pressione su di essa, la campana si alzerà, svolgendo il ruolo di un piccolo contenitore per il gas, un dispositivo per la conservazione temporanea del gas.
Naturalmente, tra i principali difetti di progettazione, va notato quanto segue: non c'è modo di mescolare il supporto. Inoltre, nella stagione fredda non sarà possibile riscaldarlo alla temperatura di decomposizione desiderata. Tali reattori emettono un odore sgradevole e, poiché non c'è copertura, si verifica una situazione di stallo. Inoltre, l'assenza di un coperchio ermetico porta al fatto che l'impianto emette parte dei gas nell'atmosfera, inquinandola. Per questi motivi, gli impianti di biogas a campana fai-da-te vengono solitamente assemblati o per la produzione artigianale di impianti o in paesi dove il clima è costantemente caldo.
Fermentatore a cupola
I bioreattori a cupola fissa vengono utilizzati per eliminare i principali svantaggi e ridurre al minimo l'inquinamento atmosferico. Sono questi modelli che vengono utilizzati più spesso durante il montaggiostabilimenti industriali o in aree di abitazioni private. A proposito, vale la pena notare che l'assemblaggio di un impianto di biogas per una casa con le proprie mani è recentemente diventato un'attività piuttosto popolare.
Vale la pena notare che la forma della cupola non influisce sul processo di formazione del gas stesso, ma se è realizzata a forma di cilindro con copertura a cupola, sarà possibile ottenere il massimo risparmio di materiali da costruzione. C'è un grande MA: poiché il reattore è completamente chiuso, deve essere dotato di ugelli attraverso i quali verrà caricato un nuovo substrato e verrà pulito quello vecchio.
Tipi di installazione
Poiché l'installazione fai-da-te per un impianto di biogas domestico a cupola chiusa è la più adatta, diamo un'occhiata più da vicino al suo design semplice. È suddiviso in diversi tipi a seconda del modo in cui viene caricata la biomassa.
- Primo tipo - porzionato. In questo caso, dopo aver caricato il supporto, viene scaricato solo quando si trasforma in un materiale completamente utilizzato. Tuttavia, questo metodo presenta uno svantaggio, ovvero che il processo di produzione del gas non è uniforme durante l'intera fase di elaborazione.
- Il secondo tipo è chiamato continuo. Dal nome è chiaro che il processo di carico e scarico del supporto viene eseguito costantemente. Grazie a ciò, è stato possibile ottenere che il rilascio di una sostanza, cioè il gas, diventasse più uniforme. Inoltre, è stato risolto un tale problema di fuoriuscita di gas attraverso gli ugelli attraverso i quali vengono caricate e scaricate le materie prime, poiché i dispositivi consigilli d'acqua.
Processo di riciclaggio
Per determinare con successo quale tipo di attrezzatura è necessaria sul sito, è necessario conoscere il principio di funzionamento di un impianto di biogas. Vengono creati reattori batch fai-da-te di qualsiasi design, l'importante è che non perda gas. In precedenza venivano spesso utilizzati serbatoi di metano con un arco gonfiabile elastico. Nel nostro caso, l'eccesso di pressione gonfia una cupola in polipropilene flessibile. Nel tempo, la pressione aumenta e quando viene raggiunta una certa tacca, si accende il compressore che pompa il gas.
Il principio di fermentazione nel reattore è mesofilo, cioè richiede un riscaldamento debole. Tuttavia, a causa del fatto che l'area della cupola elastica è piuttosto ampia ed è troppo costoso riscaldarla tutta. Si consiglia di posizionare tali reattori solo in quelle regioni caratterizzate da clima caldo stabile e costante.
Opzioni di design
Assemblare un impianto di biogas con le tue mani secondo le istruzioni non creerà problemi se capisci come funziona il dispositivo e conosci alcuni trucchi. Devi anche essere chiaro sul tipo di installazione che costruirai.
C'è un'opzione in cui viene eseguito il caricamento manuale e il supporto non viene miscelato o riscaldato. Trattandosi di utilizzo dell'impianto per scopi domestici, questo metodo è considerato il più adatto. La capacità del reattore deve essere compresa tra 1 m 3 e 10m3 al giorno. Con tali pezzature saranno necessari dai 50 ai 220 kg di biomassa al giorno. Un reattore di questo tipo è installato in una piccola fossa, il che significa che dovrà essere scavato nel terreno. Naturalmente le dimensioni del nocciolo devono corrispondere alle dimensioni del fermentatore. Inoltre sono necessari due ugelli: uno si occuperà del carico del supporto, l' altro dello scarico. È importante notare qui che dovrebbero essere posizionati su pareti opposte del reattore. La parte superiore dei tubi è fuori terra e la parte inferiore dovrebbe trovarsi quasi alla base del serbatoio di metano. In questo modo il gas non uscirà dal tubo in quanto sarà sempre coperto da biomassa.
Sarà necessario organizzare un portello per l'accesso al bunker e un sigillo d'acqua, che impedirà la diffusione di un odore sgradevole nell'area. Il tubo che verrà utilizzato per rimuovere il biogas deve essere dotato di una valvola che può essere aperta e chiusa secondo necessità.
Caratteristiche di installazione
Rispettare alcune linee guida durante l'installazione di questo tipo di reattore.
- In primo luogo, il materiale di scarto viene rimosso naturalmente. Questo viene fatto durante il caricamento di un nuovo substrato o in caso di eccesso di gas nel reattore con la valvola chiusa.
- La progettazione di questo tipo di impianto di biogas è abbastanza semplice ed efficiente. Ma qui è importante tenere conto del fatto che non c'è possibilità di miscelazione e riscaldamento della massa. Ciò significa che è consigliabile utilizzare questo tipoinstallazioni solo dove regna un clima abbastanza mite e caldo. Principalmente è il sud della Russia. È possibile utilizzare un reattore di questo tipo nella zona climatica media, ma a condizione che gli strati sotterranei dell'acqua siano abbastanza profondi e che il fermentatore stesso sia dotato di isolamento termico di alta qualità.
Design mescolato non riscaldato
Un impianto di biogas fai-da-te fatto in casa viene assemblato quasi allo stesso modo della versione precedente, ma con piccoli accorgimenti. Una piccola modifica aumenta notevolmente l'efficienza dell'utilizzo dell'installazione. Lo schema e il processo di installazione sono esattamente gli stessi del caso precedente, ma qui è necessario aggiungere un altro elemento: il meccanismo di miscelazione, che si trova all'interno del bunker.
Costruire la configurazione è abbastanza semplice. Tutto ciò che serve è installare un albero all'interno, al quale verrà fissato un certo numero di lame. Per una corretta installazione, sarà necessaria l'installazione di cuscinetti reggispinta. Poiché deve esserci un collegamento di trasmissione tra l'albero e la leva, è meglio usare una catena qui.
Installazione con riscaldamento e agitazione
Il riscaldamento è un'operazione che aumenta notevolmente l'efficienza della decomposizione poiché quando la temperatura sale a un certo livello, aumenta il tasso di decomposizione della biomassa.
Si può montare senza difficoltà anche un impianto di biogas per una casa privata. Non è solo più perfetto e versatile, ma anche più complessopiano di progettazione. Inoltre, è in grado di funzionare in due modalità: mesofila e termofila. In altre parole, l'intervallo di decomposizione e fermentazione è compreso tra 25 e 65 gradi Celsius. Per garantire la precombustione è necessario installare un bollitore per acqua calda, il cui tubo deve passare all'interno del reattore e raggiungere la parete opposta rispetto al punto di ingresso. Il design è abbastanza semplice, ma efficace. Un enorme vantaggio è che la caldaia può funzionare con lo stesso gas prodotto dall'impianto stesso, ovvero questo sistema può fornire carburante da solo.
Installazione automatica
Se gli impianti di biogas fai-da-te per il riscaldamento di una casa consumano gas immediatamente quando viene prodotto, le opzioni automatizzate vengono fornite con un elemento aggiuntivo chiamato serbatoio del gas. Questo è un dettaglio che funge da deposito temporaneo di materia, che consente di accumulare. Inoltre, in questo caso, è possibile utilizzare quasi tutti gli intervalli di temperatura per una fermentazione efficace. La produttività di una tale installazione è molto maggiore. Con dimensioni simili del reattore al giorno, è in grado di elaborare fino a 1,3 tonnellate di biomassa. La pneumatica sarà responsabile del carico e della miscelazione. Inoltre, in tali impianti, il canale per la rimozione delle materie prime di scarto è collegato a due diversi reparti. Uno di questi serve per la conservazione temporanea e l' altro, mobile, per la rimozione immediata. Non è del tutto ragionevole assemblare un impianto di biogas con le proprie mani per questo tipo di riscaldamento, poiché l'installazione è piuttosto complicata e le prestazionitroppo grande. Molto spesso, tali strutture sono installate in fattorie private.
Attrezzature meccanizzate
La principale differenza di questa installazione è che prima di entrare nel reattore, la biomassa passa attraverso un contenitore con la preparazione preliminare del substrato per la lavorazione. L'approvvigionamento delle materie prime al bunker stesso, e successivamente al reattore, avviene per effetto del biogas liquefatto, che viene successivamente utilizzato per il riscaldamento.
È molto importante notare qui che quando si assembla un impianto di biogas fai-da-te per il riscaldamento di una casa, dovrai eseguire calcoli ingegneristici accurati. È meglio consultare uno specialista prima dell'installazione.
Principali vantaggi dell'utilizzo di un reattore a biogas
Qualsiasi impianto di biogas fai-da-te, le cui foto sono presentate nel nostro articolo, offre diversi importanti vantaggi.
Il primo è, ovviamente, lo sm altimento dei rifiuti. Questo metodo di riciclaggio è meno pericoloso per l'ambiente rispetto, ad esempio, al seppellire i rifiuti nel terreno.
Il secondo vantaggio è che la biomassa è una risorsa rinnovabile. Non è gas o carbone che si sta esaurendo. Inoltre, durante la lavorazione del substrato, l'anidride carbonica non viene emessa nell'atmosfera. La sua piccola quantità viene rilasciata esclusivamente al momento del suo utilizzo. Tuttavia, il suo volume è molto inferiore rispetto a quando si utilizza il gas naturale.
Un vantaggio molto importante è che il proprietario può controllare la produzione di energia da biogas in modo indipendente. Se confrontiamo il reattore con altre fontiturbine eoliche o pannelli solari, sono più affidabili e permanenti.
