bem-vindo a Ciências agrícolas !
home

Processo de produção de biogás, Princípios de Trabalho, Custo da planta

Um guia passo a passo para o processo de produção de biogás na Índia.

Hoje, discutimos o tópico do processo de produção de biogás junto com os tipos de usinas de biogás, princípios de funcionamento do biogás, custo da planta de biogás na Índia, vantagens do biogás. Também incluímos um diagrama da planta de biogás para sua referência. porque esperar, vamos mergulhar nas etapas envolvidas no processo de produção do biogás.

Como montar uma usina de biogás na Índia

O biogás é um biocombustível e normalmente se refere ao gás produzido a partir da matéria orgânica, pois é decomposto por meios biológicos. O biogás pode ser produzido por digestão anaeróbica ou fermentação de materiais biodegradáveis como biomassa, estrume, esgoto, lixo municipal, esterco de gado, resíduos verdes e culturas energéticas. o produção de biogás pode ser produzido naturalmente a partir da decomposição de resíduos orgânicos. Quando a matéria orgânica, como restos de comida e resíduos de animais, decompõem-se em um ambiente anaeróbio, o que significa um ambiente sem oxigênio, eles liberam uma mistura de gases, principalmente metano e dióxido de carbono.

Uma usina de biogás.

O biogás formado a partir de um digestor é composto principalmente de metano, dióxido de carbono, e outros gases residuais. UMA usina de biogás gera biogás a partir de substâncias orgânicas, como esterco de gado, e outros materiais biodegradáveis, como biomassa de fazendas, jardins, cozinhas e resíduos de solo noturno, etc. o processo de geração de biogás é conhecido como digestão anaeróbica (AD).

Produção de biogás na Índia

A produção de biogás é principalmente metano e dióxido de carbono. Ele pode ter pequenas quantidades de umidade de sulfeto de hidrogênio e siloxanos. Os gases primários metano, hidrogênio e monóxido de carbono podem ser queimados ou oxidados com oxigênio. Essa liberação de energia permite que o biogás seja usado como combustível; pode ser usado para qualquer função de aquecimento, como cozinhar. O biogás pode ser usado em um motor a gás para converter a energia do gás em eletricidade e calor.

Aproximadamente, a produção de biogás na Índia é cerca de 20, 757 lakh metros cúbicos em 2014-15. Isso é equivalente a 6,6 crores de cilindros domésticos de Gás Liquefeito de Petróleo (GLP). Isso é equivalente a 5% do consumo total de GLP na Índia hoje.

Dentro dos estados, Maharashtra supera a produção de biogás com 3.578 lakh de metros cúbicos, enquanto Andhra Pradesh vem em seguida com 2.165 lakh de metros cúbicos.

Princípio do biogás:

o princípio do biogás a produção será dada abaixo;

O biogás é formado como resultado de fermentação anaeróbica de biomassa na presença de água.

Benefícios da tecnologia de biogás:

Alguns dos benefícios da tecnologia de biogás são fornecidos abaixo;

você pode gostar Subsídio Solar, Esquemas de empréstimos para telhados e agricultura .

Tipos de usinas de biogás

Existem principalmente dois tipos de usinas de biogás em uso para a produção de biogás. Estes são:

  1. O tipo de cúpula fixa da usina de biogás
  2. O tipo de suporte flutuante de gás de usina de biogás.
  1. Estação de biogás tipo cúpula fixa

o Usina de biogás tipo cúpula fixa consistem em um tanque digestor subterrâneo fechado feito de tijolos que tem um teto em forma de cúpula feito de tijolos. Este teto em forma de cúpula do tanque do digestor funciona como um reservatório de gás e tem um tubo de saída na parte superior para fornecer gás às residências.

A pasta é formada pela mistura de água em esterco de gado em proporção igual no tanque de mistura. A lama formada é então enviada para o tanque do digestor com a ajuda da câmara de entrada. Deve-se notar que a lama é alimentada no tanque do digestor até o ponto onde começa a cúpula do telhado. Dentro do tanque digestor, os complexos compostos de carbono estão presentes no esterco do gado e se transformam em materiais mais simples pela ação de microorganismos anaeróbios na presença de água. Essa decomposição anaeróbica de complexos compostos de carbono presentes no esterco do gado produz biogás e é finalizada em cerca de 60 dias. O biogás produzido começa a ser coletado no telhado em forma de cúpula da usina de biogás e é fornecido às residências por meio de tubulações. A lama gasta é substituída por lama fresca de tempos em tempos e continua a produção de biogás .

  1. O tipo de suporte de gás flutuante de usina de biogás

o planta de biogás tipo suporte flutuante de gás consiste em um reservatório de gás em forma de cúpula de aço e para a coleta de biogás. Este reservatório de gás não é fixo, mas é móvel e flutua sobre a lama presente no tanque do digestor. Devido a esta explicação, esta usina de biogás é chamada de usina de biogás do tipo reservatório de gás flutuante.

A lama é formada pela mistura de água em esterco de gado em proporção igual no tanque de mistura. A lama é então injetada em um tanque digestor com o uso do tubo de entrada. O tanque digestor é um tanque subterrâneo fechado preparado com tijolos. Dentro do tanque digestor, os compostos de carbono presentes no esterco do gado se transformam em compostos mais simples pela ação de microorganismos anaeróbios na presença de água. Essa decomposição anaeróbica de complexos compostos de carbono presentes no esterco do gado gera biogás e é concluída em cerca de 60 dias. O biogás começa a ser coletado em um reservatório flutuante de gás e é fornecido às residências por meio de tubulações. E a lama gasta é substituída por lama fresca para continuar a produção de biogás.

Matérias-primas necessárias no processo de produção de biogás:

Importante matéria-prima para produção de biogás são fornecidos abaixo;

Processo de produção de biogás:

O biogás também é produzido;

A Ecologia do Biogás:

O biogás é conhecido como uma fonte de energia amiga do ambiente porque alivia dois problemas ambientais principais simultaneamente:

  1. A epidemia global de resíduos que libera estágios perigosos de gás metano todos os dias
  2. A dependência de energia de combustível fóssil para atender à demanda global de energia

Ao converter lixo orgânico em energia, O biogás está utilizando a tendência elegante da natureza para reciclar substâncias em recursos úteis. Geração de biogás recupera os resíduos que poderiam poluir os aterros; evita o uso de produtos químicos tóxicos em estações de tratamento de esgoto, e economiza dinheiro, energia, e material pelo tratamento de resíduos no local. Também, o uso do biogás não requer extração de combustível fóssil para produzir energia.

Em vez de, o biogás pega um gás problemático e o transforma em uma forma muito mais segura. Mais especificamente, o conteúdo de metano presente nos resíduos em decomposição é convertido em dióxido de carbono. O gás metano tem cerca de 20 a 30 vezes a capacidade de retenção de calor do dióxido de carbono. Isso significa que quando um pão podre se converte em biogás, o impacto ambiental do pão será cerca de dez vezes menos potente do que se fosse deixado para apodrecer em um aterro sanitário.

Você também pode verificar Alimentos para animais leiteiros, Gestão nutricional .

Repartição biológica:

Para produzir biogás, fermentos orgânicos com a ajuda de comunidades bacterianas. Quatro estágios de fermentação mover o material orgânico de sua composição primária para seu estado de biogás.

  1. O primeiro estágio do procedimento de digestão é o estágio de hidrólise. Na fase de hidrólise, polímeros orgânicos insolúveis (como carboidratos) são decompostos, tornando-o acessível para o próximo estágio de bactérias chamadas bactérias acidogênicas.
  2. As bactérias acidogênicas convertem açúcares e aminoácidos em dióxido de carbono, hidrogênio, amônia, e ácidos orgânicos.
  3. Na terceira fase, as bactérias acetogênicas convertem os ácidos orgânicos em ácido acético, hidrogênio, amônia, e dióxido de carbono, permitindo o estágio final - os metanógenos.
  4. Os metanógenos transformam esses últimos componentes em metano e dióxido de carbono - que podem então ser usados ​​como inflamáveis, energia verde.

O processo de produção de biogás:

A usina de biogás recebe todos os tipos de resíduos orgânicos e, normalmente, esterco de gado e resíduos orgânicos industriais. O sólido seco do esterco de gado contém carbono, entre outras coisas, e no processo, o carbono é transformado em biogás, um composto de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2).

O estrume e os resíduos são misturados no tanque de recepção da planta antes de serem aquecidos a 38 a 52 ° C ou 100-125,6 ° F e bombeados para o digestor no qual o biogás é produzido. A biomassa permanece no digestor por 2 a 3 semanas e a lama fermentada pode, posteriormente, ser usada como fertilizante para a cultura. Este fertilizante tem melhores qualidades, como menos inconvenientes de odor ao espalhar a lama e redução significativa de gases de efeito estufa.

Construção de uma usina de biogás

A planta de biogás é uma estrutura de tijolo e cimento com as cinco seções abaixo:

  1. Tanque de mistura presente acima do nível do solo.
  2. Câmara de entrada: Nestes, o tanque de mistura abre no subsolo em uma câmara de entrada inclinada.
  3. Digestor: A câmara de entrada abre por baixo para o digestor, que é um enorme tanque com um teto em forma de cúpula. O teto do digestor possui uma saída com válvula para a produção de biogás.
  4. Câmara de saída: Nesses, o digestor abre de baixo para uma câmara de saída.
  5. Tanque de transbordamento: Nesses, a câmara de saída abre de cima para um pequeno tanque de transbordamento.

Funcionamento de uma usina de biogás

Diagrama do processo de produção de biogás.

Vamos discutir o funcionamento de uma usina de biogás ;

No funcionamento da planta de biogás, primeiramente o esterco animal fresco é armazenado em um tanque de coleta e antes de seu processamento para o tanque de homogeneização que é preparado com um misturador para facilitar a homogeneização do fluxo de resíduos. Os resíduos uniformemente misturados são passados ​​por um macerador para obter partículas de tamanho uniforme de 5-10 mm e bombeados para digestores anaeróbios de capacidade adequada, onde ocorre a estabilização dos resíduos orgânicos.

Na digestão anaeróbica, o material orgânico é convertido em biogás por uma série de bactérias transformadas em metano e dióxido de carbono. A maioria dos digestores em operação comercial é obstruindo o fluxo e reatores de mistura completa operando em temperaturas mesofílicas. O tipo de digestor usado muda com a consistência e o conteúdo de sólidos da matéria-prima, com fatores de investimento de capital e com o principal propósito da digestão anaeróbia .

O biogás pode ser usado para operar um motor bicombustível para substituir até 80% do óleo diesel. Os motores a diesel foram modificados para funcionar 100 por cento na produção de biogás. Os motores a gasolina e CNG podem ser modificados facilmente para usar biogás. Um adaptador especial pode ser instalado no grupo gerador de GLP para permitir o processo com biogás. Importar um pequeno grupo gerador de biogás diretamente de Bangladesh pode ser a alternativa mais barata até que um produto adequado seja desenvolvido na Índia.

Os pontos abaixo são explicados sobre funcionamento da usina de biogás ;

Você também pode se referir a Tecnologia de processo de briquetagem .

Conversão de biogás em eletricidade:

Teoricamente, o biogás pode ser convertido em eletricidade usando uma célula de combustível. Contudo, este procedimento requer um gás muito limpo e células de combustível caras. Portanto, esta opção ainda é uma questão para pesquisa e não é atualmente uma opção prática. o conversão de biogás em energia elétrica por um grupo gerador é mais prático. Em contraste com o gás natural, O biogás é caracterizado por uma alta resistência à detonação e, portanto, pode ser usado em motores de combustão com altas taxas de compressão.

Na maioria dos casos, o biogás é usado como combustível para motores de combustão, que o convertem em energia mecânica, alimentar um gerador elétrico para gerar eletricidade. o projeto de um gerador elétrico está relacionado ao projeto de um motor elétrico. A maioria dos geradores cria eletricidade alternada AC; eles são, portanto, também chamados de alternadores ou dínamos. Geradores elétricos apropriados podem ser obtidos em praticamente todos os países e em todos os tamanhos. A tecnologia é bem conhecida e a manutenção é muito simples. O motor de combustão usando o biogás como combustível. Em teoria, o biogás pode ser usado como combustível em quase todos os tipos de motores de combustão, como motores a gás ou motor Otto, motores a diesel, turbinas a gás, e motores Stirling, etc.

Custo da usina de biogás na Índia:

o custo da usina de biogás mudanças de lugar para lugar e tamanho da planta. O custo médio de uma usina de biogás de dois metros cúbicos é de cerca de Rs. 17, 000 / -. Normalmente é alto, cerca de 30% a mais em áreas montanhosas e cerca de 50% a mais nos Estados da Região Nordeste.

Armazenamento de biogás

O biogás normalmente não é produzido no momento ou na quantidade necessária para satisfazer a carga do sistema de conversão que atende. Quando isso ocorrer, sistemas de armazenamento são empregados para suavizar variações na criação de gás, qualidade do gás, e consumo de gás. O componente de armazenamento atua como um reservatório, permitindo que o equipamento a jusante opere a uma pressão constante.

Uma ampla seleção de materiais tem sido usada na fabricação de vasos de armazenamento de biogás. Os recipientes de armazenamento de média e alta pressão são normalmente construídos de aço macio, enquanto os recipientes de armazenamento de baixa pressão podem ser feitos de aço, concreto, e plásticos. Os mais novos plásticos reforçados apresentam tecido de poliéster que parece ser apropriado para coberturas flexíveis de digestores. A pressão de entrega necessária para a final sistema de conversão de biogás afeta a escolha de armazenamento de biogás.

você pode gostar Agricultura Inteligente na Índia .

Alguns fatos sobre o processo de produção do biogás:

Fatos de produção de biogás.

Isso é tudo pessoal sobre o processo de produção do biogás e vantagens. Continue produzindo energia natural.

Você pode estar interessado Cultivo de cebolas a partir de jogos e sementes .


Ciências agrícolas

Tecnologia Agrícola