¿Cómo producimos biogás? El biogás y su proceso de producción El biogás es un gas combustible producido por fermentación microbiana de materia orgánica en un ambiente anaeróbico bajo determinadas condiciones de temperatura, humedad y valor de pH. Debido a que este gas se encontraba originalmente en pantanos, lagos y estanques, se le llamó biogás. El biogás contiene una variedad de gases, cuyo componente principal es el metano (CH4). Las bacterias del biogás descomponen la materia orgánica y producen biogás, lo que se denomina fermentación de biogás. Según el papel de diversas bacterias en la fermentación del biogás, las bacterias del biogás se pueden dividir en dos categorías principales. El primer tipo de bacteria se llama descomponedora y su función es descomponer la materia orgánica compleja en materia orgánica simple y dióxido de carbono (CO2). Algunas de ellas se especializan en descomponer la celulosa, llamadas bacterias celulolíticas; hay bacterias que se especializan en descomponer proteínas, llamadas enzimas proteolíticas; las que se especializan en descomponer grasas se llaman bacterias lipolíticas y el segundo tipo de bacterias se llaman metanógenas; Generalmente producen metanógenos. Su función es oxidar o reducir la materia orgánica simple y el dióxido de carbono a metano. Por lo tanto, el proceso de convertir materia orgánica en biogás es como los dos procesos en una fábrica para producir un producto: primero, las bacterias en descomposición procesan materia orgánica compleja como heces, paja y malezas en productos semiacabados: compuestos con estructuras simples; y luego, bajo la acción de las bacterias metano. A continuación, los compuestos simples se procesan en productos, es decir, se produce metano. 2.1.2 El biogás es un gas mixto cuyo componente principal es el metano, seguido del dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno (H2S), nitrógeno y otros componentes. Entre los componentes del biogás, los componentes inflamables incluyen metano, sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono e hidrocarburos pesados. Los componentes no inflamables incluyen gases como dióxido de carbono, nitrógeno y amoníaco. El contenido de metano es del 55% al 70%, el contenido de dióxido de carbono es del 28% al 44% y el contenido promedio de sulfuro de hidrógeno es del 0,034%. 2.1.3 Propiedades físicas y químicas del biogás El biogás es un gas incoloro, inodoro, tóxico y maloliente. Su principal componente, el metano, es un gas incoloro, inodoro y no tóxico a temperatura ambiente. La fórmula molecular del metano es CH4, que es un hidrocarburo simple compuesto por un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno. La relación en peso entre metano y aire es 0,54, lo que lo hace aproximadamente la mitad más ligero que el aire. El metano casi no tiene solubilidad. A 20°C y 0,1 kPa, 100 unidades de agua sólo pueden disolver 3 unidades de metano. El metano es un compuesto orgánico simple y un excelente combustible gaseoso. Muestra una llama azul al arder y la temperatura máxima puede alcanzar los 1? 400? Unos 30 grados centígrados. El poder calorífico del metano puro por metro cúbico es de 36,8 kilojulios. El poder calorífico de cada metro cúbico de biogás es de aproximadamente 23,4 kilojulios, lo que equivale al calor liberado tras la combustión completa de 0,55 kg de diésel o 0,8 kg de carbón. Del análisis de eficiencia térmica, el calor que se puede utilizar por metro cúbico de biogás equivale al calor que se puede utilizar quemando 3,03 kilogramos de carbón. 2.2 Tipos de piscinas de biogás domésticas Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología del biogás en mi país y la popularización del biogás doméstico en las zonas rurales, las piscinas de biogás domésticas incluyen tanques hidráulicos con cubiertas de arco fijas y grandes tapas abiertas según los requisitos de uso, temperatura y geología locales. y otras condiciones, tanques hidráulicos montados en tuberías, tanques de distribución de agua serpenteantes, tanques hidráulicos de agua de retorno, tanques con tapas flotantes independientes, tanques semiplásticos, tanques y tanques totalmente de plástico. Aunque existen muchas formas, generalmente constan de cuatro tipos básicos de digestores de biogás: digestores hidráulicos, digestores de cubierta flotante, digestores semiplásticos y digestores de tanque. Los digestores de biogás que sustentan el modelo de invernadero ecológico cuatro en uno son generalmente digestores de biogás hidráulicos, que se presentan en varias formas diferentes. 2.2.1 Existen tres tipos de digestores hidráulicos con cubiertas de arco fijo: cilíndricos (ver Figura 2.1), esféricos (ver Figura 2.2) y elipsoides (ver Figura 2.3). La cámara de aire superior de esta piscina está completamente cerrada. A medida que se sigue generando biogás, también aumenta la presión del mismo. Este aumento de presión de aire hace que parte del líquido de alimentación de la piscina de biogás entre en la cámara hidráulica conectada al cuerpo de la piscina, provocando que aumente el nivel del líquido en la cámara hidráulica. De esta forma, existe una diferencia de nivel de agua entre el nivel de líquido en la cámara hidráulica y el nivel de líquido en el tanque de biogás. Esta diferencia en el nivel del agua se denomina "presión del agua" (es decir, el valor que muestra el manómetro de biogás en forma de U). Cuando use gas, encienda el interruptor de biogás y el biogás se descargará bajo la presión del agua; cuando el biogás disminuya, el material líquido en la cámara de presión de agua fluirá de regreso al tanque, lo que provocará que la diferencia en el nivel del agua disminuya continuamente, lo que resultará en una disminución. en una correspondiente reducción de la presión del biogás. Este tipo de digestor de biogás que utiliza el movimiento alternativo de parte del líquido de alimentación en serie para provocar cambios repetidos en la presión del agua para almacenar y descargar biogás se denomina digestor de biogás hidráulico. Generalmente existen dos tipos de digestores de biogás, uno es de cemento ordinario y el otro es de fibra de vidrio, que se dividen en ordinarios y patentados. Me especializo en piscinas de biogás de fibra de vidrio en Xinjiang, que son productos patentados. El precio del cemento es ligeramente más bajo, pero el tiempo de construcción es largo, no se puede producir gas en invierno y se requieren niveles de agua subterránea. 1. Características del producto 1. Los productos moldeados son fáciles de instalar. Este producto es un producto moldeado industrial y su instalación requiere solo unas horas. Una vez instalado, se puede utilizar como relleno al día siguiente. 2. Ligero y fácil de transportar. El peso total de una piscina es de sólo cien a doscientos kilogramos y se fabrica por separado para facilitar su transporte. 3. Tecnología avanzada y diseño razonable. Adopta un volumen elipsoide, una profundidad de enterramiento poco profunda, un fondo de fermentación grande, conveniente para la circulación especial de las heces, sin área ciega de fermentación, descarga automática de escoria y alta producción de gas. 4. El tanque tiene buen rendimiento de sellado y alta resistencia. Determinado por el rendimiento del FRP, combinado con el uso de materiales compuestos especiales, su resistencia, sellado, resistencia a la presión, resistencia al envejecimiento, resistencia al desgaste y aislamiento térmico son más fuertes que los de las piscinas de biogás de hormigón. 5. El cuerpo de la piscina no se agrieta y tiene una larga vida útil. El cuerpo de la piscina nunca se agrieta, no requiere mantenimiento durante su uso y tiene una vida útil de hasta 20 años. 6. La piscina tiene bajo costo y bajo precio. El precio del producto es el precio más bajo entre productos similares en la misma industria. Aunque el precio es más alto que el de construir un digestor de biogás de concreto, tiene una alta producción de gas, no requiere mantenimiento, tiene una larga vida útil y es rentable.
2. Procedimientos de instalación (1) La selección del sitio y la ubicación de instalación deben considerar primero la combinación con baños, pocilgas y cocinas. Es necesario facilitar el flujo de heces desde los baños y corrales de cerdos hacia la entrada de alimentación del tanque de biogás, y los residuos de biogás y la lechada de biogás desde la salida hacia el campo de vegetales deben introducirse en la salida de gas del tanque de biogás. Cocina. La longitud de la tubería de gas debe controlarse dentro de los 30 m para evitar una longitud excesiva de la tubería y una presión de aire insuficiente. Además, tenga cuidado de evitar áreas con raíces de árboles y grava. (2) Cavar un hoyo 1. Cava un hoyo en la ubicación seleccionada (cava el hoyo de acuerdo con las dimensiones que se muestran en la imagen adjunta). El diámetro del hemisferio superior del pozo debe ser mayor y el fondo del pozo debe excavarse en la forma del fondo del digestor de fibra de vidrio. La entrada y salida deben excavarse según su forma y tamaño para que el tanque pueda colocarse adecuadamente en el pozo para facilitar la operación de unión. 2. Al cavar un pozo, si hay piedras, agujeros o deslizamientos de tierra en el fondo, se deben tratar o rellenar a tiempo para evitar que el tanque sea aplastado o explotado por piedras después de una carga pesada. Al cavar un hoyo, asegúrese de cortar algunas raíces y aplicar un poco de diesel o cal costosos en los cortes para evitar que crezcan o incluso se pudran, y para evitar que las raíces crezcan y dañen el cuerpo de la piscina. 4. Después de cavar el agujero, verifique el tamaño con una cinta métrica y recórtelo según el estándar requerido. (3) Antes del montaje 1 y la instalación, una la entrada y la salida a la posición de apertura correspondiente en la mitad superior de la piscina. 2. Revise cuidadosamente la piscina de biogás para detectar daños antes de la instalación y repárela a tiempo si hay algún daño. 3. Antes de colocar la piscina, comprobar si el fondo del pozo es plano y poner una capa de tierra fina y suelta. No debe haber agua acumulada, piedras u otros objetos duros. 4. Al colocar la piscina, coloque el hemisferio superior en el hoyo según la dirección marcada, aplánelo y rellénelo. Después de apisonar la mitad inferior a lo largo de la base, apriete el hemisferio superior al hemisferio inferior en la dirección marcada. 5. Al ingresar a la piscina, limpie los escombros y lodos en la unión de las piscinas superior e inferior, pula los rastrojos nuevos con papel de lija y rellene la unión de las piscinas superior e inferior con masilla de fibra de vidrio. En el exterior de la piscina, la conexión entre las piscinas superior e inferior del exterior de la piscina se perforará con masilla de fibra de vidrio. Una vez solidificada la masilla, se podrá rellenar. 6. Taladre un agujero en la cubierta móvil o en la parte superior de la piscina, pegue el tubo de salida de aire, instale el interruptor y podrá cortar la puerta. 7. Utilice una cubierta de brida de fibra de vidrio. Después de agregar las materias primas, el inóculo y el agua, limpie la brida de FRP, luego exprima el sellador sin juntas sobre la superficie plana del borde interior de la brida y déjelo secar durante aproximadamente una hora. Después de que el sellador se haya solidificado en un delantal elástico, coloque la placa de cubierta de fibra de vidrio en la brida (los orificios para tornillos de la placa de cubierta deben estar alineados con los orificios para tornillos de la brida) y atornille 8 tornillos con un diámetro de 10 mm x 50 mm. para sellar la piscina. 8. Utilice cubiertas removibles de concreto. Después de agregar los materiales, el inóculo y el agua, seleccione arcilla y cal en polvo con alta viscosidad. Primero, martille la arcilla seca sin arena, elimine las partículas gruesas y los escombros y mézclela en seco con cal en polvo en una proporción de 3 a 5:1. Luego agregue agua, mezcle y amase hasta obtener una masa. Antes de sellar, use una escoba para limpiar las impurezas de barro y arena adheridas al círculo de almacenamiento de agua, el fondo de la cubierta móvil y los bordes circundantes, luego enjuáguelos con agua, extienda el mortero de cal amasado uniformemente sobre la cubierta móvil y luego Coloque la tapa móvil sobre el mortero. Preste atención al espacio uniforme entre la cubierta móvil y el anillo de almacenamiento de agua y apriételo con los pies para que quede bien combinado. Después de sellar la cubierta móvil con cemento de cal, apriete el perno inverso, encienda el interruptor de biogás, vierta agua en el anillo de almacenamiento de agua, manténgalo durante 1 a 2 días y apague el interruptor para su uso posterior. Es mejor evitar que la cubierta superior se deshidrate durante mucho tiempo. 9. Pegue la tubería de gas a la puerta divisoria, instale el controlador de agua y el desulfurizador, introduzca la tubería en la habitación y conecte los aparatos de biogás como estufas y lámparas. (4) Después de instalar la piscina de biogás de prueba de presión y el equipo de biogás, cierre todas las puertas de interceptación, inyecte agua en la piscina para probar la presión hasta que la superficie del agua se eleve hasta el borde de la entrada y la salida, luego limpie la conexión entre la piscina. Cuerpo y tubería con un cepillo de jabón para observar si hay burbujas. Si hay burbujas, significa que hay una fuga de aire y es necesario sellarla a tiempo. (5) Tierra de relleno 1. Después de sellar el tanque y la tubería, rellene el espacio con tierra o arena fina y suelta, riegue mientras lo llena y luego apisónelo con un palo de madera. Tenga cuidado de no perforar la pared de la piscina ni regarla demasiado para evitar que la piscina de biogás flote. 2. En áreas con altos niveles de agua subterránea, se debe agregar agua hasta la mitad del volumen de la piscina antes de llenarla. Al rellenar tierra apisonada, no golpee el tanque de biogás con palos de madera u otras herramientas para evitar dañar el cuerpo del tanque. 3. Después de rellenar la plataforma de suelo hasta el borde superior de la entrada y salida de agua y la altura del anillo de brida, use ladrillos para construir una pared con una curvatura de la entrada y salida de agua y nivele el suelo. Las salidas de agua que salen del suelo y los muros de contención de bridas deben cubrirse con cubiertas de madera para evitar que personas y animales caigan y causen accidentes. 4. Después de compactar el suelo de relleno, monte el cobertizo de la piscina, enderece la tubería de gas, ajuste la estufa y cierre todas las puertas de corte después de la producción de gas para su uso posterior. (6) Prueba de fuego Cuando el barómetro muestra la presión del aire, puedes desinflar el gas y probar el fuego. En las primeras etapas de la fermentación del biogás, el gas producido es principalmente dióxido de carbono producido por acidificación. Cuando el tanque está cerrado, todavía hay una gran cantidad de aire en la caja de gas, por lo que el contenido de metano en el gas es bajo y suele ser alto. ininflamable. Por lo tanto, cuando la pequeña columna de agua del manómetro de biogás alcanza más de 3 kpa, primero se debe liberar 1 o 2 veces el gas, y el encendido solo se puede iniciar cuando el contenido de metano del gas en la piscina alcanza más del 30 %. .