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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Ele aquecerá e produzirá biogás. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa Biogás. Usado na China Antiga e redescoberto milénios mais tarde como uma “fonte de energia não convencional e amiga do ambiente para o século XXI”, está a atrair cada vez mais atenção no nosso país. Isto pode ser evidenciado, em particular, pelo crescimento constante de publicações relacionadas com o biogás. Confirmação do constante crescimento da popularidade, bem como da inesgotabilidade do tema das soluções técnicas para a produção e utilização prática de “valiosos produtos gasosos da fermentação anaeróbica (ou seja, ocorrendo sem acesso ao ar) (superaquecimento) de substâncias orgânicas que anteriormente caiu na categoria de lixo sem valor”, é este artigo. O biogás é essencialmente uma mistura “infernal”. Seus principais componentes: metano (55-70%) e dióxido de carbono (28-43%); Outros compostos também estão presentes aqui em pequenas quantidades, inclusive quimicamente agressivos. Por exemplo, sulfeto de hidrogênio. E isso não pode ser ignorado na hora de criar uma instalação de produção de biogás, tendo em conta que em média 1 kg de matéria orgânica, 70% biodegradável, produz 0,18 kg de metano, 0,32 kg de dióxido de carbono, 0,2 kg de água e 0,3 kg de resíduo indecomponível. Como a decomposição dos resíduos orgânicos com liberação de biogás é resultado da atividade de certos tipos de bactérias, o meio ambiente tem aqui um impacto muito significativo. Em particular, a temperatura. Acontece que quanto mais quente, maior a velocidade e o grau de fermentação das matérias-primas orgânicas. Mas, como dizem, não estamos em Tashkent, o que significa que precisamos aquecer a massa fermentada. Este problema é provavelmente mais fácil de resolver utilizando o calor libertado durante a decomposição do estrume. É aqui que deve ser colocado o “centro produtor de gás” da instalação - o chamado “tanque de metano”, que pode ser feito de chapas de aço inoxidável de 2...5 mm, soldadas duas vezes: primeiro com soldagem elétrica , e então (para confiabilidade) com soldagem a gás. Além disso, é necessário prever o reabastecimento da planta de biogás com matéria-prima, bem como a retirada dos resíduos da área de trabalho. Algumas soluções técnicas bem-sucedidas foram seguidas por outras. E por fim, o desenvolvimento tomou a forma apresentada nas ilustrações.
Um recipiente cilíndrico de metal - um digestor - com gargalo de enchimento, válvula de drenagem, agitador mecânico e tubo de seleção de biogás são combinados em uma estrutura compacta (ver fig.), para a fabricação da qual, por exemplo, recipientes para fertilizantes químicos , outras peças e componentes de aço inoxidável. Além disso, o próprio “centro produtor de gás” está localizado dentro de um fermentador aeróbio, que pode ser retangular (por exemplo, de madeira serrada). As duas paredes laterais do fermentador são removíveis para facilitar a descarga de resíduos de esterco. O piso é feito de treliça. O ar é forçado através do canal tecnológico localizado abaixo dele. Para tanto, utiliza-se um superalimentador tipo fole ou um soprador especial. Recomenda-se cobrir a parte superior do fermentador com painéis de madeira e, para reduzir a perda de calor, as paredes e o fundo devem ser cobertos com uma camada isolante térmica. Estrume pré-preparado com urina de vaca é despejado no digestor pelo gargalo. A umidade das “matérias-primas tecnológicas” deve ficar na faixa de 88-92%. Além disso, o nível deste líquido é controlado na parte inferior do gargalo de enchimento. O fermentador aeróbio é preenchido através da parte superior da abertura com esterco sólido ou uma mistura deste último com carga orgânica seca solta (palha, serragem) com um teor de umidade de 65-69%. Quando o soprador fornece ar ao fermentador, a matéria orgânica começa a se decompor e o calor é liberado. Basta aquecer o digestor, cujo conteúdo é misturado (felizmente, existe um agitador especial, além de um fenômeno físico conhecido por todos na escola - a convecção). Como resultado, o biogás é liberado. Acumula-se na parte superior do digestor. Através de uma tubulação especial, o biogás é descarregado na “principal” e utilizado para necessidades domésticas. Ao operar esta planta de biogás (como, aliás, a maioria dos outros dispositivos analógicos), deve-se lembrar a necessidade de garantir o equilíbrio bioquímico. Na verdade, às vezes a taxa de produção de ácido pelas bactérias que participam do processo de fermentação anaeróbica é maior do que a taxa de seu consumo pelas bactérias de outro grupo de participantes. Nesse caso, como a revista já observou em publicações anteriores, a acidez da massa aumenta e o rendimento do biogás diminui. A situação pode ser corrigida quer reduzindo a porção diária da matéria-prima, quer aumentando a sua solubilidade (se possível com água quente), ou, finalmente, adicionando uma substância neutralizante (por exemplo, leite de cal, lavagem ou refrigerante ). A produção de biogás pode diminuir devido ao desequilíbrio entre carbono e nitrogênio. A situação é corrigida com a introdução de substâncias no digestor, contendo nitrogênio, urina ou uma pequena quantidade de sais de amônio, geralmente utilizados como fertilizantes químicos (50-100 g por metro cúbico de matéria-prima). Não devemos esquecer também que a alta umidade e a presença de sulfeto de hidrogênio (cujo teor no biogás pode chegar a 0,5%) estimulam o aumento da corrosão das partes metálicas da instalação. Portanto, a condição de todos os outros elementos do fermentador e do digestor deve ser monitorada regularmente. E proteja cuidadosamente em locais danificados (é melhor usar chumbo vermelho - em uma ou duas camadas, seguidas de duas camadas de qualquer tinta a óleo). Após o processamento em uma usina de biogás, os resíduos são desinfetados. Eles são bons para usar como fertilizantes de alta qualidade. Mas, além disso, o mais importante é produzido - o gás. Além disso, em volume suficiente para um fogão de duas bocas. Tal instalação se pagará dentro de um ano apenas devido à eliminação de resíduos em residências particulares. Autor: A.Kovalev
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