Biogás da biomassa. Parte II

Há quase três anos, eu estava escrevendo um artigo sobre estudos de biogás que realizamos em Tomsk. O artigo da época despertou um interesse considerável e, mesmo agora, estão sendo enviadas cartas para meu e-mail pedindo que eu lhe conte mais sobre essa tecnologia e as perspectivas de sua implementação prática. Não paramos de desenvolver esse tópico, muitos pensamentos e notícias interessantes se acumularam sobre os quais quero falar, por isso perguntamos aos interessados ​​em gatos.

Novidades

A principal notícia é que o tópico ainda está vivo. A idéia de reciclar resíduos em algo útil e até benéfico em si mesma aquece a alma. Lembro que as tecnologias de biogás permitem processar resíduos orgânicos (esterco, esgoto, etc.) em gás combustível e biofertilizante.



O fertilizante resultante pode ser usado para aumentar o rendimento de quase qualquer planta. Por exemplo, o aumento na produção de trigo, que foi registrado em ensaios independentes em Altai, em comparação com as parcelas de controle onde o fertilizante não foi usado, ascendeu a cerca de 30%.


Por um terço! Ao mesmo tempo, o custo dos fertilizantes não era superior a 10% da quantidade de lucro adicional recebido, o que por si só é um excelente resultado.

Recentemente, surgiram patentes de tecnologia para acelerar a produção de biogás, no entanto, ainda não é possível aplicá-las em fábricas reais, mas o fato de o desenvolvimento estar em andamento nessa área é certamente agradável. A mais bem-sucedida (em nossa opinião) é a tecnologia descrita em outra patente , cuja essência é a adição de água pura em diferentes estágios do processo, mas com um potencial redox modificado. Os autores são bem-sucedidos que entenderam completamente a essência biológica do processo.

Biogás ou biofertilizantes?

Como antes, continuo apoiando o fato de que as tecnologias de biogás são difíceis de se posicionar como exclusivamente energia. Antes de tudo, essas tecnologias são boas para aliviar a situação ambiental associada ao descarte de resíduos biológicos, dos quais uma quantidade enorme se acumula nas empresas agrícolas. Esse é um problema real, que além dos danos ambientais é frequentemente um catalisador para surtos de infecções perigosas.


Obviamente, uma grande quantidade de biogás é liberada durante o processamento, mas requer limpeza, drenagem, compressão e, com isso, mais problemas do que benefícios. Isso se deve principalmente à geração de eletricidade a partir do biogás, que requer enormes custos. Portanto, é mais razoável, especialmente na Rússia, utilizar o biogás para aquecer, o que pode ser usado para manter o próprio processo de biogás e para aquecer edifícios e estruturas. Somos um país frio e calor sempre será necessário. Se o biogás não é usado para gerar eletricidade, torna-se mais lucrativo construir as próprias estações de biogás.

Centro de pesquisa

Aconteceu que, no processo de nossa pesquisa para a instalação experimental, precisávamos de esterco em uma quantidade de 40 a 50 kg por dia. Vivemos na cidade, não temos vacas, como fonte de biomassa nos consideramos no caso mais extremo e começamos a procurar um fornecedor de esterco. Eu tive que carregar estrume dos subúrbios. Chegamos à vila e encontramos uma fazenda com vacas. Inverno Batemos à porta, o proprietário se abre e pedimos estrume. Espanto nos olhos. Por que vocês precisam disso? Dizemos, eles dizem, cientistas, fazem experimentos. É necessário. Vá, avô diz, bom para a saúde. E se comprarmos? 50 rublos por balde? Depois de algum tempo, começaram a circular lendas na vila perto de Tomsk, que manivelas vinham da cidade e pagavam dinheiro por ... Bem, você entende. Mas os problemas com matérias-primas foram resolvidos.



A instalação consiste em três tanques especializados conectados por tubulações com válvulas (válvulas) (válvulas). A base da instalação é um tanque especializado de um certo volume, chamado fermentador, a instalação também contém um tanque para a preparação de amostras de matérias-primas, um sistema de controle e automação do processo. O sistema de automação e controle da instalação é nosso próprio projeto. Não há nada particularmente complicado nisso.


Os fermentadores estão sujeitos a instalação e isolamento para maximizar a conservação de energia térmica, especialmente se a instalação continuar operando em uma área aberta. O mais importante é fazer um cálculo correto do volume do fermentador principal (claro que com alguma margem).

Obviamente, o rendimento do biogás depende da qualidade da matéria-prima, se o termo "qualidade" puder ser aplicado ao esterco. Mas, de fato, a matéria-prima é crítica. É melhor que as matérias-primas estejam livres de impurezas, contaminantes estranhos, sem mofo e surfactantes. A principal lei de uma usina de biogás é que o caminho das matérias-primas para o carregamento deve ser o mais curto possível. A produção de biogás proveniente do estrume de vários animais, é claro, é diferente. Depende das características da digestão, que determina a composição e a estrutura dos resíduos.


Outros resíduos orgânicos podem ser adicionados à usina de biogás, como limpeza de vegetais, frutas, capim fresco, águas residuais domésticas, etc. É ainda melhor que as matérias-primas da estação sejam uma mistura de vários resíduos. Isso melhora o processo de processamento, o torna mais estável e o rendimento do biogás é maior. Ao mesmo tempo, no mesmo tipo de matéria-prima, por exemplo, no escoamento limpo de porcos ou excrementos de frango, o processo pode parar completamente, uma vez que esses substratos são altamente tóxicos e devem ser diluídos com outros resíduos, fornecendo amortecimento das matérias-primas.

O gás que sai da unidade é chamado de biogás. É um gás combustível de composição complexa. Ele contém dois terços do metano, o restante é dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, impurezas do hidrogênio, amônia, vapor de água. O gás se acumula em uma bolsa especial estanque a gás - um suporte de gás.


Se limparmos o gás acumulado do dióxido de carbono e outras impurezas perigosas, obteremos o biometano - um análogo completo do gás natural. No entanto, o tratamento com biogás é um procedimento caro e visa, em primeiro lugar, receber eletricidade ou reabastecer carros. Se essa tarefa não vale a pena, o biogás pode ser usado sem tratamento especial para produzir calor e água quente. É para esses fins (em nossa opinião) que é mais conveniente usar usinas de biogás em nossas condições.

Perspectivas para tecnologias de biogás

Para a Rússia. E, claro, essa é minha opinião pessoal. Para começar, eu dividiria essa pergunta em duas partes. Uso industrial da tecnologia de biogás e várias práticas privadas.

O uso industrial de tecnologias de biogás é subdesenvolvido em princípio devido à falta prática de tecnologias sólidas, um vácuo legal na legislação e corrupção grave. Obviamente, sem uma alavancagem orçamentária, essas tecnologias não podem ser desenvolvidas adequadamente, mas não sei como evitar esquemas de corrupção de vários inovadores sob a marca de desenvolvimento de biogás. A direção do uso de estações de biogás por proprietários particulares permanece. Aqui está um certo fenômeno russo nosso, sobre o qual quero falar especialmente. Em primeiro lugar, na natureza de nossa pessoa, o princípio é estabelecido, sempre que possível, para nunca pagar por nada. Pelo menos dinheiro substancial. E o melhor brinde! Essa propriedade é usada por todos os tipos de bandidos que encheram vídeos e sites da Internet com propostas de três centavos para construir uma estação de biogás, receber biogás em quantidades ilimitadas e esquecer todos os problemas. Foram essas figuras que desacreditaram o próprio tópico do biogás na Rússia, que, aliás, está se desenvolvendo ativamente agora em todo o mundo. Especialmente na China . Uma usina de biogás não pode ser barata.

É tudo a mesma biotecnologia, que possui várias características, requer controle moderno, uma certa qualificação dos operadores, etc. Esta não é uma tecnologia de celeiro, requer uma nova compreensão da essência da produção agrícola, o princípio da continuidade de todos os processos - desde a preparação de matérias-primas, transporte, manipulações veterinárias, remoção de estrume, terminando com a comercialização de fertilizantes biológicos e auditoria energética da produção. Somente neste caso as tecnologias de biogás darão o efeito necessário. Qual é a utilidade das usinas de biogás em velhas vacas e em empresas agrícolas do século passado? Por que não fazer novos projetos de grandes complexos pecuários com a integração de todas as tecnologias mais promissoras e interessantes que existem? Afinal, é óbvio que é aqui que se coloca o sucesso futuro. Mais uma vez, esta é a minha opinião.

Efeito punho

Por um lado, vemos um grande número de estações de biogás caseiras, por outro, um fenômeno diferente é observado. Efeito punho. O que eu quero dizer? Há pessoas que cultivam. Estes são os punhos modernos. Econômico e responsável, por um lado, mas também independente, por outro.


Essas pessoas fazem outro pedido. Eles querem obter independência através de uma usina de biogás. Gás para si mesmo, não se curvar às pernas de ninguém. Essas pessoas estão dispostas a comprar plantas de boa qualidade e caras. É para esse segmento incomum de consumidores que vale a pena prestar atenção especial. Nesse sentido, nosso grupo agora está focado na criação de uma solução abrangente - mini-fazendas para um agricultor particular com uma planta de síntese de biogás para 500-600 m ^{3 de} gás por mês. Para resolver esse problema, dezenas de vacas leiteiras serão suficientes. O projeto do próprio celeiro já existe, resta conectá-lo a uma usina de biogás, registrar e dar um status técnico e jurídico claro a esse complexo pecuário.


Por que essa abordagem? Eu explico A estação foi projetada para aquecimento independente da propriedade do agricultor (até 200 m ³ ) e para fornecer água quente em casa e na fábrica. A eletricidade do biogás não é fornecida - é cara. O apoio ao projeto (além do biogás) é o uso de biofertilizante. Tanto para você como para a venda sob uma única marca comercial, que está ganhando força agora.


Isso ajuda a recuperar formalmente a instalação em dois a três anos. Não em dois ou três meses, como em publicidade na Internet ou no YouTube, mas em alguns anos. Para trazer à mente o projeto de uma mini-fazenda, precisamos de engenheiros eletrônicos, especialistas em automação industrial, projetistas leves de edifícios e estruturas, especialistas em segurança contra incêndio, pessoas que estejam bem cientes das regulamentações técnicas, todos os tipos de GOSTs, SNIPs, precisamos de um bom advogado (apenas no caso ), comerciante, especialista em patentes, designers. Abrimos este projeto, quem desejar pode oferecer suas competências. Aconteceu tantas vezes que apenas o mundo inteiro pode fazer alguma coisa. Algo que vale a pena. Envie-me um e-mail asmtomsk@gmail.com se você estiver interessado neste tópico e (ou) tiver suas próprias idéias.