Obtenemos biogás con nuestras propias manos. Biogás de estiércol: métodos de producción, ventajas tecnológicas Producción de gas a partir de residuos

Todos pueden crear biogás por su cuenta. Esto no requiere conocimientos especiales y habilidades especiales en el campo de las fuentes de energía renovables. Si todos piensan en el mundo que los rodea, la situación ambiental en la Tierra mejorará significativamente.

El estiércol es una realidad. Realmente se puede obtener del estiércol, que de alguna manera fertiliza la tierra. Pero puede ponerlo en circulación y obtener el gas real.

Para obtener gas del estiércol con sus propias manos en casa, se utiliza una planta de biogás de granja. Es posible extraer gas natural usando un digestor directamente en la granja. Muchos agricultores lo entienden. No necesita comprar combustible especial para esto. Suficientes materias primas naturales.

El biorreactor debe incluir de 1 a 8-10 metros cúbicos. Residuos privados, estiércol de pollo. La producción y el procesamiento de materias primas en un dispositivo con tal volumen podrá procesar más de 50 kg de estiércol. Para hacer una planta de biogás, debe encontrar los dibujos según los cuales está hecho el equipo, y también se necesita un diagrama.

El trabajo de instalación se lleva a cabo en varias etapas:

Mezcla de materias primas;

Calefacción;

Aislamiento de biogás.

Una instalación casera le permitirá obtener gas del estiércol en cuestión de tiempo. Se puede montar de forma independiente, con diagramas y dibujos. Para un generador de calor, puede elegir calderas para calentar agua. Se necesita un soporte de gas para recoger el gas en el sitio. Recoge y almacena gas.

Recuerde que de vez en cuando, se deben limpiar las impurezas y los desechos en el tanque.

Puede obtener gas del estiércol utilizando una planta de biogás. Se puede diseñar con tus propias manos. Determine el volumen de materias primas procesadas, seleccione la capacidad adecuada en la cual las materias primas serán procesadas y mezcladas: así es como se produce el gas saturado con metano en el biocombustible.

Hacemos biogás en casa

Existe un estereotipo de que el biogás solo se puede obtener en industrias y granjas especializadas. Sin embargo, no lo es. Hoy puedes hacer biogás en casa.

El biogás es una combinación de varios gases que se crean por la descomposición de sustancias orgánicas. Vale la pena saber que el biogás es inflamable. Se ilumina fácilmente con una llama limpia.

Tenga en cuenta las ventajas de una planta de biogás en el hogar:

1. Obtener biogás sin equipo costoso;
2. Usando el tuyo;
3. Materias primas naturales y libres en forma de estiércol o plantas;
4. Preocupación por el medio ambiente.

Tener una planta de biogás en casa es un negocio rentable para el propietario area suburbana. Para realizar dicha instalación, se necesita una pequeña cantidad de fondos: dos barriles de 200 litros cada uno, un barril de 50 litros, tuberías de alcantarillado, una manguera de gas y una grúa.

Como puede ver, para realizar la instalación usted mismo, ni siquiera necesita comprar herramientas adicionales. Barriles, grifos, mangueras y tuberías casi siempre se pueden encontrar en la granja de los propietarios de casas de campo. Un generador de gas es una preocupación para el medio ambiente, así como su oportunidad de utilizar una fuente alternativa de energía y combustible.

¿Por qué necesito una planta de biogás para la agricultura?

Algunos agricultores, residentes de verano, propietarios de casas privadas, no ven la necesidad de hacer una planta de biogás. A primera vista lo es. Pero luego, cuando los propietarios ven todos los beneficios, la cuestión de la necesidad de tal instalación desaparece.

La primera razón obvia para hacer una planta de biogás en la granja es obtener electricidad, calefacción, lo que le permitirá pagar menos por la electricidad.

Usar su energía es más barato que pagar su entrega a la granja.

Otra razón principal para la necesidad de crear una planta es la organización de un ciclo completo de producción sin residuos. Como materia prima para el dispositivo, utilizamos estiércol o basura. Después del procesamiento, obtenemos gas nuevo.

La tercera razón a favor de una planta de biogás es el procesamiento eficiente y el impacto ambiental.

3 ventajas de una planta de biogás:

• Generando energía para apoyar la operación de una granja familiar;
• Organización del ciclo completado;
• Uso eficiente de materias primas.

La presencia de la instalación en la granja es un indicador de su efectividad y preocupación por el medio ambiente. Los biogeneradores ahorran una gran cantidad de dinero al implementar una producción sin desperdicios, una distribución eficiente de recursos y materias primas, pero también su completa autosuficiencia.

La bomba de calor es fácil de montar con sus propias manos de equipos domésticos viejos. Todo el proceso se describe en el siguiente artículo:

La pregunta para una economía eficiente: cómo obtener metano correctamente

El metano es el componente principal del biogás. El biogás en sí es una mezcla de varios gases. Entre ellos, el metano es el más importante.

Señalemos los factores que influyen en la producción de metano:

• Medio ambiente;
• Materias primas de calidad;
• La frecuencia de mezclar las materias primas en el tanque de instalación.

Mezcle las materias primas en el recipiente con una horca y al menos una vez al día, idealmente seis veces.

La producción de metano está directamente relacionada con la producción de biogás. Cuanto mejor se relacione con el proceso de obtención de biogás, mejor obtendrá biogás en la salida. Para hacer esto, use solo materias primas de alta calidad, controle el lugar donde se encuentra la instalación y mezcle el contenido del tanque. Entonces obtienes metano correctamente.

Planta de biogás de bricolaje (video)

Los partidarios de la conservación del medio ambiente en su forma original son cada vez más. Sin emisiones y contaminación. Las plantas de biogás resuelven este problema. Además, el propietario de la planta de biogás recibe personalmente un beneficio monetario directo de su uso.

Una de las tareas que deben resolverse en la agricultura es la utilización de estiércol y desechos de plantas. Y este es un problema bastante serio que requiere atención constante. La eliminación requiere no solo tiempo y esfuerzo, sino también cantidades decentes. Hoy hay al menos una forma de convertir este dolor de cabeza en un elemento de ingresos: el procesamiento del estiércol en biogás. La tecnología se basa en el proceso natural de descomposición del estiércol y los residuos vegetales debido a las bacterias contenidas en ellos. Toda la tarea es crear condiciones especiales para la descomposición más completa. Estas condiciones son la falta de acceso al oxígeno y la temperatura óptima (40-50 o C).

Todo el mundo sabe cómo deshacerse del estiércol con mayor frecuencia: póngalo en montones y luego, después de la fermentación, llévelo a los campos. En este caso, el gas resultante se libera a la atmósfera, y el 40% del nitrógeno contenido en el material de partida y la mayor parte del fósforo también vuelan allí. El fertilizante resultante está lejos de ser ideal.

Para obtener biogás, es necesario que el proceso de descomposición del estiércol tenga lugar sin oxígeno, en un volumen cerrado. En este caso, tanto el nitrógeno como el fósforo permanecen en el producto residual, y el gas se acumula en la parte superior del tanque, desde donde se bombea fácilmente. Se obtienen dos fuentes de ganancia: directamente gas y fertilizante efectivo. Además, el fertilizante es de la más alta calidad y 99% seguro: la mayoría de los patógenos y huevos de helmintos mueren, las semillas de malezas contenidas en el estiércol pierden su germinación. Incluso hay líneas para el envasado de este residuo.

El segundo requisito previo para el procesamiento del estiércol en biogás es mantener temperatura óptima. Las bacterias contenidas en la biomasa están inactivas a bajas temperaturas. Comienzan a actuar a una temperatura ambiente de +30 o C. Además, el estiércol contiene bacterias de dos tipos:

Las plantas termofílicas con temperaturas de +43 o C a +52 o C son las más efectivas: procesan estiércol durante 3 días, y se obtienen hasta 4,5 litros de biogás de 1 litro de área útil del biorreactor (este es el rendimiento máximo). Pero mantener una temperatura de +50 o C requiere un consumo de energía significativo, que no es rentable en todos los climas. Porque más a menudo las plantas de biogás operan a temperaturas mesofílicas. En este caso, el tiempo de procesamiento puede ser de 12-30 días, la producción es de aproximadamente 2 litros de biogás por 1 litro de volumen de biorreactor.

La composición del gas varía según las materias primas y las condiciones de procesamiento, pero es aproximadamente la siguiente: metano - 50-70%, dióxido de carbono - 30-50%, y tampoco contiene un gran número de sulfuro de hidrógeno (menos del 1%) y una cantidad muy pequeña de compuestos de amoníaco, hidrógeno y nitrógeno. Dependiendo del diseño de la instalación, una cantidad significativa de vapor de agua puede estar contenida en el biogás, lo que requerirá su drenaje (de lo contrario, simplemente no se quemará). El video muestra cómo se ve la instalación industrial.

Esto se puede decir de toda una planta de producción de gas. Pero para una granja privada o una granja pequeña, tales volúmenes son inútiles. La planta de biogás más simple es fácil de hacer con sus propias manos. Pero la pregunta es: "¿Dónde dirigir más el biogás?" El calor de combustión del gas resultante es de 5340 kcal / m3 a 6230 kcal / m3 (6.21 - 7.24 kWh / m3). Por lo tanto, se puede alimentar a una caldera de gas para generar calor (calefacción y agua caliente), o a una planta de generación de energía, a una estufa de gas, etc. Así es como Vladimir Rashin, el diseñador de una planta de biogás, utiliza estiércol de su granja de codornices.

Resulta que tener al menos una cantidad más o menos decente de ganado y aves de corral, puede satisfacer plenamente las necesidades de su hogar en calor, gas y electricidad. Y si instala instalaciones de gas en automóviles, entonces combustible para la flota. Dado que la proporción de energía en el costo de producción es del 70-80%, solo puede ahorrar en un biorreactor y luego ganar mucho dinero. A continuación se muestra una captura de pantalla del cálculo económico de la rentabilidad de una planta de biogás para una pequeña granja (a partir de septiembre de 2014). No se puede nombrar una economía pequeña, pero tampoco es grande. Perdón por la terminología: este es el estilo del autor.

Este es un diseño aproximado de los costos requeridos y posibles ingresos Esquemas de plantas de biogás caseras

Esquemas de plantas de biogás caseras

El esquema más simple de una planta de biogás es un recipiente sellado, un biorreactor en el que se vierte la suspensión preparada. En consecuencia, hay una escotilla para cargar estiércol y una escotilla para descargar materias primas procesadas.

El esquema más simple de una planta de biogás sin "campanas y silbatos"

El contenedor no está completamente lleno con el sustrato: 10-15% del volumen debe permanecer libre para recoger gas. Se instala una tubería en la tapa del tanque para ventear el gas. Como el gas resultante contiene una cantidad bastante grande de vapor de agua, no se quemará de esta forma. Por lo tanto, es necesario drenarlo a través de un sello de agua para el drenaje. En este dispositivo simple, la mayor parte del vapor de agua se condensa y el gas ya arderá bien. Entonces es deseable limpiar el gas del sulfuro de hidrógeno no combustible y solo entonces se puede suministrar al tanque de gas, un tanque de recolección de gas. Y a partir de ahí ya es posible criar a los consumidores: someterse a una caldera u horno de gas. Cómo hacer filtros para una planta de biogás con sus propias manos, vea el video.

Grandes plantas industriales se colocan en la superficie. Y esto, en principio, es comprensible: los volúmenes de trabajo de la tierra son demasiado grandes. Pero en pequeñas granjas, el búnker está enterrado en el suelo. Esto, en primer lugar, le permite reducir el costo de mantener la temperatura requerida y, en segundo lugar, en un patio privado cualquier dispositivo es suficiente.

La capacidad se puede tomar lista, o en un pozo excavado de ladrillo, hormigón, etc. Pero en este caso será necesario cuidar la estanqueidad y la obstrucción del aire: el proceso es anaeróbico, sin acceso al aire, por lo tanto, es necesario crear una capa impermeable al oxígeno. La construcción es de varias capas y la fabricación de dicha tolva es un proceso largo y costoso. Por lo tanto, es más barato y más fácil enterrar el contenedor terminado. Anteriormente, estos eran necesariamente barriles de metal, a menudo hechos de acero inoxidable. Hoy, con el advenimiento de los envases de PVC en el mercado, puede usarlos. Son químicamente neutros, tienen baja conductividad térmica, una larga vida útil y son varias veces más baratos que el acero inoxidable.

Pero la planta de biogás descrita anteriormente tendrá baja productividad. Para activar el proceso de procesamiento, es necesaria una mezcla activa de la masa en la tolva. De lo contrario, se forma una costra en la superficie o en el grosor del sustrato, lo que ralentiza el proceso de descomposición, se produce menos gas en la salida. La mezcla se lleva a cabo de cualquier manera posible. Por ejemplo, como se muestra en el video. En este caso, se puede hacer cualquier unidad.

Hay otra forma de mezclar las capas, pero no mecánica: la barbitación: el gas producido a presión se alimenta a la parte inferior del tanque con estiércol. Al levantarse, las burbujas de gas romperán la corteza. Como se suministra el mismo biogás, no habrá cambios en las condiciones de procesamiento. Además, este gas no puede considerarse un gasto; nuevamente caerá en el soporte de gas.

Como se mencionó anteriormente, para un buen rendimiento se requiere una temperatura elevada. Para no gastar dinero particularmente en mantener esta temperatura, es necesario cuidar el aislamiento. Por supuesto, qué tipo de aislante térmico elegir es su negocio, pero hoy el más óptimo es el poliestireno expandido. No le teme al agua, no se ve afectado por hongos y roedores, tiene una larga vida útil y un excelente rendimiento de aislamiento térmico.

Las formas del biorreactor pueden ser diferentes, pero casi siempre cilíndricas. No es ideal en términos de la complejidad de mezclar el sustrato, pero se usa con más frecuencia porque las personas han acumulado gran experiencia construyendo tales contenedores. Y si dicho cilindro se divide por una partición, entonces se pueden usar como dos tanques separados en los que el proceso se desplaza en el tiempo. Al mismo tiempo, se puede construir un elemento calefactor en la partición, resolviendo así el problema de mantener la temperatura en dos cámaras a la vez.

En la versión más simple, las plantas de biogás hechas en casa son un pozo rectangular, cuyas paredes están hechas de concreto, y por estanqueidad, se tratan con una capa de fibra de vidrio y resina de poliéster. Dicho contenedor está provisto de una tapa. Su funcionamiento es extremadamente inconveniente: el calentamiento y la mezcla, el mezclado y la eliminación de la masa fermentada son difíciles de realizar; es imposible lograr un procesamiento completo y una alta eficiencia.

La situación es ligeramente mejor con las plantas de biogás de trinchera para el procesamiento de estiércol. Tienen bordes biselados, lo que facilita la carga de estiércol fresco. Si hace el fondo en una pendiente, la masa fermentada se moverá en una dirección por gravedad y será más fácil seleccionarla. En tales instalaciones, es necesario proporcionar aislamiento térmico no solo de las paredes, sino también de la tapa. La planta de biogás de bricolaje se implementa fácilmente. Pero no se puede lograr el procesamiento completo y la cantidad máxima de gas en él. Incluso si se calienta.

Se ocuparon de los principales problemas técnicos, y ahora conoce varias formas de construir una planta para producir biogás a partir de estiércol. Restantes matices tecnológicos.

Qué se puede procesar y cómo lograr buenos resultados

En el estiércol de cualquier animal hay organismos necesarios para su procesamiento. Se descubrió que más de mil microorganismos diferentes están involucrados en el proceso de fermentación y en la producción de gas. El papel más importante lo juegan los compuestos formadores de metano. También se cree que todos estos microorganismos en proporciones óptimas se encuentran en el estiércol de ganado. En cualquier caso, al procesar este tipo de residuos en combinación con la masa de la planta, se libera la mayor cantidad de biogás. La tabla muestra los datos promedio de los tipos más comunes de residuos agrícolas. Tenga en cuenta que tal cantidad de gas en la salida se puede obtener en condiciones ideales.

Para una buena productividad es necesario mantener una cierta humedad del sustrato: 85-90%. Pero el agua debe usarse sin productos químicos extraños. Los procesos negativos se ven afectados por solventes, antibióticos, detergentes, etc. Además, durante el curso normal del proceso, no se deben contener fragmentos grandes en el fluido. Tamaños máximos de fragmentos: 1 * 2 cm, los más pequeños son mejores. Por lo tanto, si planea agregar ingredientes herbales, entonces necesita molerlos.

Es importante que el procesamiento normal en el sustrato mantenga un nivel de pH óptimo: dentro de 6.7-7.6. Típicamente, el medio tiene una acidez normal, y solo ocasionalmente las bacterias formadoras de ácido se desarrollan más rápido que la formadora de metano. Entonces el medio se vuelve ácido, la producción de gas disminuye. Para lograr el valor óptimo, se agrega cal o soda ordinaria al sustrato.

Ahora un poco sobre el tiempo que lleva procesar el estiércol. En general, el tiempo depende de las condiciones creadas, pero el primer gas puede comenzar a fluir ya al tercer día después del inicio de la fermentación. La generación de gas más activa ocurre con la descomposición del estiércol en un 30-33%. Para poder orientarnos a tiempo, digamos que en dos semanas el sustrato se descompone en un 20-25%. Es decir, el procesamiento óptimo debería durar un mes. En este caso, el fertilizante resulta ser de la más alta calidad.

Cálculo del volumen de la tolva para el procesamiento.

Para granjas pequeñas, una instalación permanente óptima es óptima: esto es cuando el estiércol fresco viene en pequeñas porciones diariamente y se elimina en las mismas porciones. Para que el proceso no se vea afectado, la parte de la carga diaria no debe exceder el 5% del volumen procesado.

Las plantas caseras para procesar el estiércol en biogás no son el pico de la perfección, pero son bastante efectivas

En base a esto, puede determinar fácilmente el volumen del tanque requerido para una planta de biogás hecha en casa. Necesita el volumen diario de estiércol de su granja (ya en un estado diluido con una humedad del 85-90%) multiplicado por 20 (esto es para temperaturas mesofílicas, para las termofílicas tendrá que multiplicar por 30). A la cifra resultante, debe agregar otro 15-20% de espacio libre para recolectar biogás debajo del domo. El parámetro principal que conoces. Todos los demás gastos y parámetros del sistema dependen de qué esquema de planta de biogás se elija para la implementación y de cómo hará todo. Es posible hacerlo con materiales improvisados, pero puede solicitar una instalación llave en mano. Los desarrollos de fábrica costarán desde 1,5 millones de euros, las instalaciones de Kulibins serán más baratas.

Registro legal

La instalación deberá coordinarse con el SES, la inspección de gases y los bomberos. Necesitará:

• Esquema tecnológico de la instalación.
• Un plan para la colocación de equipos y componentes con referencia a la instalación en sí, el sitio de instalación de la unidad de calor, la ubicación de las tuberías y líneas eléctricas y la conexión de la bomba. El pararrayos y las vías de acceso deben indicarse en el diagrama.
• Si la instalación se realizará en la habitación, también será necesario un plan de ventilación, que proporcionará un intercambio de al menos ocho veces de todo el aire en la habitación.

Como vemos, uno no puede prescindir de la burocracia.

Finalmente, un poco sobre el rendimiento de la instalación. En promedio, una planta de biogás produce un volumen de gas dos veces el volumen útil del tanque por día. Es decir, 40 m 3 de lodo producirá 80 m 3 de gas por día. Aproximadamente el 30% se gastará en apoyar el proceso en sí (la principal partida del gasto es la calefacción). Aquellos. a la salida obtienes 56 m 3 de biogás por día. Para cubrir las necesidades de una familia de tres y para calentar una casa mediana, las estadísticas requieren 10 m 3. En total, tienes 46 m 3 por día. Y esto es con una pequeña instalación.

Resumen

Después de haber invertido una cierta cantidad de dinero en una planta de biogás (hágalo usted mismo o llave en mano), no solo proporcionará sus propias necesidades y requisitos de calor y gas, sino que también podrá vender gas, así como fertilizantes de alta calidad como resultado del procesamiento.

-\u003e Producción, construcción, agricultura

Biogás de estiércol: simple, económico, ecológico

El artículo propuesto será, creo, interesante para los agricultores. La tecnología descrita para producir biogás a partir de material natural natural (en este caso, a partir de estiércol), en general, permite, en primer lugar, desechar de forma segura los productos de desecho animal inseguros, y solo entonces es una forma de obtener una fuente de combustible relativamente barata. Sin embargo, tomémoslo en orden.

Por supuesto, el estiércol tradicional de caballo o vaca, e incluso generosamente aromatizado con paja de la basura, es un fertilizante valioso. Pero en una granja porcina moderna, el estiércol es completamente diferente. El estiércol en las habitaciones se lava con agua, la cantidad de efluente de esto aumenta muchas veces, pero la concentración de sólidos, es decir, exactamente lo que determina el valor del estiércol como fertilizante se reduce literalmente a casi cero. Es posible usar, en principio, pero ...

Además, toda esta gran cantidad de lodo debe almacenarse en algún lugar, al menos en invierno, cuando no se aplican fertilizantes. También es necesario resistir el estiércol para neutralizar los microbios patógenos y las semillas de malezas que siempre están presentes en él, que, una vez introducidas en el suelo, crecerán inmediatamente. Además, es muy difícil evitar fugas de estiércol líquido al suelo, al agua subterránea, a los ríos. Y no se puede evitar el olor fétido de tales almacenamientos. Hoy, la eliminación del estiércol se ha convertido en un grave problema en todo el país.

El método de neutralizar el estiércol, como cualquier otro residuo orgánico, se conoce desde hace mucho tiempo: esto es el compostaje. Los desechos se apilan en montones, donde se descomponen gradualmente bajo la influencia de microorganismos. Al mismo tiempo, el montón se calienta a unos 60 ° C y ocurre la pasteurización natural: la mayoría de los microbios patógenos y los huevos de helmintos mueren, y las semillas de malezas pierden su germinación.

Sin embargo, la calidad del fertilizante sufre en este caso: hasta el 40% del nitrógeno contenido en él y una gran cantidad de fósforo desaparecen. La energía también desaparece porque el calor liberado se desperdicia y, entre otras cosas, casi la mitad de toda la energía que ingresa a la granja con alimento está contenida en el estiércol. Los desechos de granjas porcinas no son aptos para el compostaje, ya que son demasiado líquidos.

Pero hay otra forma de procesar la materia orgánica: anaeróbica, sin aire. Es este proceso el que ocurre en un reactor biológico natural, el estómago de todos los seres vivos. La misma vaca produce hasta 500 litros de metano por día; ¡Casi una cuarta parte de la producción total de metano en la Tierra es de 100-200 millones de toneladas por año! - tiene un origen "animal".

En comparación con la descomposición aeróbica durante el compostaje, el proceso es más lento, pero mucho más económico, sin pérdidas de energía innecesarias. El producto final es el biogás, en el que el 60-70% del metano, que emite tanto calor como un kilogramo de carbón durante la combustión, es más de dos veces más que un kilogramo de leña.

De esta manera, el estiércol muy líquido de la granja de cerdos se procesa perfectamente: después de pasar por el biorreactor, esta suspensión fétida se convierte en un excelente fertilizante.

El equipo para procesar el estiércol líquido en biogás se puede comprar listo para usar, las grandes granjas realmente lo hacen, pero es mucho más rentable para un solo agricultor construir un biorreactor para procesar el estiércol en biogás por sí solo, ya que esto no es tan difícil.

Cómo funciona el biorreactor

La fermentación del estiércol ocurre en condiciones anaeróbicas (sin oxígeno) a una temperatura de 30-55 ° С (óptimamente 40 ° С). La duración de la fermentación es de al menos 12 días. Puede usar estiércol común o líquido, sin lecho, que se alimenta fácilmente al biorreactor mediante una bomba.

Durante la fermentación, el estiércol retiene completamente nitrógeno y fósforo. La masa de estiércol prácticamente no cambia, excepto por el agua evaporada, que pasa al biogás. Materia orgánica el estiércol se descompone en un 30-40%; La degradación se lleva a cabo principalmente por compuestos fácilmente descomponibles: grasas, proteínas, carbohidratos, y los principales componentes formadores de humus (celulosa y lignina) se conservan por completo. Al liberar metano y dióxido de carbono, se optimiza la relación C / N. La proporción de nitrógeno amoniacal está aumentando. La reacción del fertilizante orgánico resultante es alcalina (pH 7,2-7,8), lo que hace que este fertilizante sea especialmente valioso para suelos ácidos. En comparación con el fertilizante obtenido del estiércol de la manera habitual, el rendimiento aumenta en un 10-15%.

El biogás resultante con una densidad de 1.2 kg / m3 (densidad de aire 0.93) tiene la siguiente composición (%): metano - 65, dióxido de carbono - 34, gases asociados - hasta 1 (incluido sulfuro de hidrógeno - hasta 0.1). El contenido de metano puede variar según la composición del sustrato y la tecnología dentro del 55-75%. El contenido de agua en biogás a 40 ° C es de 50 g / m3; cuando el biogás se enfría, se condensa, y se deben tomar medidas para eliminar el condensado (deshidratación de gas, tendido de tuberías con la pendiente deseada, etc.). La intensidad energética del gas producido es de 23 mJ / m3, o 5500 kcal / m3.

Un poco sobre números y beneficios

Por ejemplo, un reactor con un volumen de 75 metros cúbicos puede procesar fácilmente todos los desechos de la granja para 2500 cerdos, lo que le da al propietario fertilizantes de alta calidad y de 300 a 500 metros cúbicos de gas por día. Además, hoy es la única tecnología para el procesamiento y desinfección de desechos de cerdo que se paga sola. Además, no paga tanto por el biogás recibido como por el bienestar ecológico, porque de lo contrario, habría que construir depósitos de estiércol y instalaciones de tratamiento. Además, no nos olvidaremos del estiércol procesado como un buen fertilizante listo para usar, lo que significa que se utilizarán menos herbicidas. El biogás en sí es más como una aplicación gratuita: agradable, pero no necesario.

Por eso no es tan sencillo calcular la eficiencia económica de esta tecnología. Por lo general, es solo el biogás recibido: cuesta mucho, se obtiene tanto gas, la cantidad correspondiente de combustible diesel cuesta mucho. Como resultado, resulta rentable, pero los períodos de recuperación no son récord. Pero, en cualquier caso, el biogás obtenido es suficiente para proporcionar hasta la mitad de los requisitos de energía de la granja promedio, incluida la calefacción y el agua caliente y, como resultado, reduce significativamente los costos de energía en la producción agrícola, lo hace más ecológico y libre de desechos.

La imagen resultaría mucho más completa y atractiva si agregamos el efecto ambiental al efecto energético resultante, traduciéndolo en dinero. Pero cómo hacer esto, hasta ahora nadie se le ocurrió.

Planta de biogás (biorreactor)

Se puede construir una planta de biogás en cualquier hogar utilizando los materiales disponibles.

La base de una planta de biogás es un recipiente sellado con un intercambiador de calor (el portador de calor se calienta con agua a 50-60 ° C), dispositivos para introducir y eliminar estiércol y para ventear el gas. El diseño de la instalación en sí está determinado en gran medida por las condiciones locales, la disponibilidad de materiales.

Para una instalación pequeña, la solución más razonable es usar los tanques de combustible liberados. La figura muestra un diagrama de un biorreactor basado en un tanque de combustible estándar con un volumen de 50 metros cúbicos. Las particiones internas pueden estar hechas de metal o ladrillo; su función principal es dirigir el flujo de estiércol y alargar su camino dentro del reactor, formando un sistema de recipientes interconectados. En el diagrama anterior, las particiones se muestran condicionalmente, su número y ubicación dependen de las propiedades del estiércol: de la fluidez, la cantidad de basura.

Para determinar el volumen de un biorreactor, es necesario proceder de la cantidad de estiércol, que depende tanto del número como del peso de los animales, y del método de extracción: cuando el estiércol se lava, la cantidad total de efluente aumenta muchas veces, lo que es indeseable, ya que requiere un aumento en el costo de la energía para el calentamiento. Si se conoce la cantidad diaria de aguas residuales, el volumen del reactor requerido se puede determinar multiplicando esta cantidad por 12 (ya que 12 días es el tiempo mínimo de exposición para el estiércol) y aumentando el valor obtenido en un 10% (ya que el reactor debe llenarse con sustrato en un 90%).

El sustrato se puede calentar a 40 ° C de varias maneras. Es más conveniente utilizar calentadores de agua a gas AGV-80 o AGV-120 equipados con automatización para mantener la temperatura del refrigerante. Al alimentar el aparato con biogás (en lugar de gas natural), debe ajustarse reduciendo el suministro de aire. Para reducir la pérdida de calor, el biorreactor debe aislarse cuidadosamente. Aquí son posibles diferentes opciones: en particular, es posible organizar un marco de luz alrededor de él lleno de lana de vidrio, aplicar una capa de espuma de poliuretano en el reactor, etc.

Cuando se inicia el biorreactor, es necesario llenarlo con el 90% del volumen del sustrato y mantenerlo durante al menos 12 días, después de lo cual es posible alimentar nuevas porciones del sustrato en el reactor, extrayendo las cantidades correspondientes del producto fermentado.

Si varias granjas pequeñas o granjas individuales se encuentran cerca, la opción más lógica sería organizar un reciclaje generalizado y centralizado de los residuos y alimentar el biogás resultante de regreso a las granjas o granjas a través de tuberías. Por cierto, la presión del gas producido en el biorreactor (columna de agua de 100-300 mm) es suficiente para suministrarlo a una distancia de varios cientos de metros sin sopladores de gas o compresores.

Por supuesto, la construcción e instalación de incluso un pequeño reactor para la producción de biogás no funcionará sin aprobación. La documentación presentada a las autoridades supervisoras relevantes debe contener: el diagrama de flujo de la instalación, el plan para la colocación del biorreactor y el generador de calor, los flujos de energía y producto, las tuberías, el diagrama de conexión para la bomba y los accesorios de iluminación, los costos estimados. En el plan general de la economía, también será necesario mostrar las tuberías principales, los caminos de acceso y un pararrayos. Al instalar y seguir operando el biorreactor, es necesario cumplir con las normas y reglas de trabajo con instalaciones para quemar gas natural. Sin falta, se debe proporcionar ventilación en la etapa de diseño, que debe proporcionar un intercambio de aire ocho veces por hora en una habitación con un volumen de hasta 300 m3. La documentación para dicho objeto deberá acordarse con la inspección de gas, la estación de energía nuclear y el departamento de bomberos.

El uso del biogás en la economía.

Bueno, ahora veamos qué beneficios económicos puede aportarle una planta de biogás personalmente.

La productividad diaria aproximada del reactor cuando se carga estiércol con un contenido de materia seca de 4-8% es dos volúmenes de gas por volumen de reactor, es decir. El biorreactor de 50 metros cúbicos producirá 100 metros cúbicos de biogás por día. El gas “básico” representa aproximadamente 70 metros cúbicos en promedio, y el resto se destina al calentamiento tecnológico de la propia instalación. La producción anual de biogás es de unos 25 mil metros cúbicos, lo que equivale a 16,75 toneladas de combustible líquido. ¿Rentable? ¡Por supuesto!

Y esto no tiene en cuenta el costo del estiércol procesado tratado como fertilizante.

El procesamiento aproximado del estiércol "sin cama" de 10 cabezas de ganado le permite obtener unos 20 metros cúbicos de biogás por día, de 10 cerdos - 1-3 metros cúbicos, de 10 ovejas - 1-1.2 metros cúbicos, de 10 conejos - 0.4-0.6 metros cúbicos Por cierto, la demanda de gas para una casa unifamiliar, que incluye calefacción y agua caliente, es en promedio de 10 metros cúbicos. por día, pero puede variar mucho según la calidad del aislamiento de la casa.

El calor obtenido al quemar biogás se puede utilizar, además de calentar agua (calefacción, suministro de agua caliente) y cocinar, también para calentar invernaderos y, en verano, cuando hay exceso de biogás, para secar heno y otros alimentos. El biogás también se puede utilizar para generar electricidad, pero es menos viable económicamente.

Otra área de utilización del biogás es la utilización del dióxido de carbono contenido en él en una cantidad de aproximadamente el 34%. Al eliminar el dióxido de carbono mediante lavado (a diferencia del metano, se disuelve en agua), puede alimentarlo a los invernaderos, donde sirve como "fertilizante de aire", aumentando la productividad de la planta.

Basado en materiales de http://www.newchemistry.ru

Para deshacerse del estiércol, es necesario no solo un lugar especialmente designado, sino también mucho dinero. Si los comerciantes privados lo utilizan por completo en sus jardines en grandes cantidades, las empresas agrícolas han comenzado a procesar materias primas valiosas en biogás. Como resultado, el proceso está disponible para todos. Sobre la tecnología de producción y producción, vea nuestro artículo.

En esencia, este gas es una fuente de combustible ecológica. Sus características son tales que es bastante similar al gas natural, que es producido por empresas industriales. El alcance de este recurso es enorme.

El biogás puede considerarse un combustible alternativo, porque su producción requiere desperdicio animal, que es suficiente en la agricultura. Como resultado del procesamiento de alta calidad, se obtiene un gas incoloro que no tiene un olor característico y contiene aproximadamente 70% de metano en su composición.

El valor calorífico de tal combustible es bastante impresionante. Por ejemplo, 1 cubo m. de gas procesado puede producir tanto calor como 1,5 kg de carbón.

El biogás se obtiene de los desechos animales.

¿Es posible obtener biogás del estiércol?

Ciertamente posible. Y lograr esto es bastante simple. En primer lugar, debe equipar un lugar especialmente designado y equiparlo con el tanque necesario. Pero debe recordarse que se necesitará mucha biomasa para el procesamiento. Como referencia, 1 tonelada de estiércol puede convertirse en 100 metros cúbicos. m de combustible necesario.

¿Cómo se extrae el biogás?:

• La escala industrial de producción de combustible implica la presencia de un biorreactor especial. En él, con la participación de bacterias anaerobias, se lleva a cabo el proceso de procesamiento de materias primas. La fermentación se lleva a cabo en la biomasa y esto continúa durante un tiempo determinado. Es importante evitar que entre aire limpio. La duración de esta etapa depende directamente de la cantidad de biomasa que se colocó en el reactor.
• Cuando esta etapa está en su apogeo, hay una evolución continua de la masa de gas. Se compone de: metano - 60% o más, dióxido de carbono - 35% y 5% de otras sustancias. A menudo, los especialistas en este campo encuentran partículas de sulfuro de hidrógeno en esta mezcla.
• Con la producción continua de gas, siempre se desvía del biorreactor para su purificación.
• El proceso de procesamiento se detiene y el biogás comienza a usarse para su propósito previsto, Limpiar la instalación. Los desechos se extraen de él, que luego se envían para fertilizar los campos.

Etapas de recepción y procesamiento de residuos.

Los biocombustibles se pueden desarrollar en el país o directamente en su área. Para hacer esto, seleccionamos el lugar más espacioso y seguro para la construcción de la estructura. Entonces necesitas construir un contenedor especial hecho de concreto. Con su disposición adecuada y la ausencia de grietas, servirá como un reactor real.

Antes de comenzar la construcción, debe tenerse en cuenta que el estiércol usado debe eliminarse sin obstáculos después del procesamiento. La solución es simple: prepare un agujero especial de antemano, posiblemente con una tubería. Debe estar equipado para que se observe la estanqueidad completa de toda la estructura. Será efectivo solo si los gases no se evaporan.

La elección del tamaño del tanque depende de la cantidad de estiércol que aparece diariamente en la granja. Ya sea que se trate de un patio común con una pequeña cantidad de ganado o una granja en toda regla, en cualquier caso, el biorreactor no debe llenarse más de dos tercios de su volumen total. Solo de esta manera el proceso de fermentación continuará correctamente.

Después de la construcción, es necesario verificar la funcionalidad de la instalación. Después de la carga de biomasa, comienza el procesamiento. Puedes acelerar el proceso un poco. Para esto, se aplica un método muy efectivo: calentar las materias primas.

1. Puede usar elementos calefactores especiales que se instalen debajo del tanque.
2. Conecte una pequeña bobina al sistema de calefacción central y colóquela debajo del tanque.
3. Puede calentar el reactor directamente con potentes calentadores eléctricos.

Opciones para plantas de combustible

Cada tipo de equipo está diseñado para su uso en un área particular. La elección está influenciada, por regla general, por las condiciones climáticas. Si el clima es cálido, puede hacerlo con una instalación económica y simplificada. En condiciones difíciles, se necesitarán mecanismos adicionales.

El esquema para la producción de biogás en la agricultura.

Los tipos principales:

1. Instalación diseñada para carga manual, en la que no hay función de mezcla y calentamiento. Una de las variaciones más simples y más comunes. Se puede usar en casa. Procesamiento de estiércol: hasta 200 kg por día.
2. Equipo con carga manual y capacidad de mezclar biomasa. Equipo más eficiente a un costo igualmente bajo.
3. Un sistema actualizado que proporciona carga manual, calentamiento de estiércol y su mezcla. Una opción de equipo más costosa con un reactor calentado por una caldera especial. Trabaja en biogás producido constantemente. Asequible para empresas industriales.
4. La instalación, que incluye un mecanismo neumático de mezcla de masa, calefacción, un soporte de gas y carga manual.
5. Kit totalmente automatizado para empresas agrícolas y ganaderas. Caro y más productivo.

El principio de funcionamiento del equipo.

El funcionamiento de todos los equipos es el siguiente:

• Los residuos se están cargando;
• El tanque está bien cerrado;
• Comienza el calentamiento masivo;
• La mezcla de gases se destaca;
• El biogás se limpia y se desvía para su uso posterior.

Diagrama de instalación casera

Hacer que toda la estructura de reciclaje sea lo suficientemente simple. Necesito hacer:

1. El reactor, basado en el volumen de estiércol;
2. Un puesto especial para el reactor, donde se recogerán los desechos;
3. Válvula;
4. Tubo para eliminación de biogás;
5. Mecanismo de calentamiento.

Un dispositivo casero demostrará el máximo rendimiento bajo la condición de que se observen varias reglas. El primero es la rigidez. El segundo es el calentamiento adecuado. Tercero: llenar el tanque dentro de los límites normales.

Cómo usar combustible en la granja

Con la ayuda de este tipo de combustible, que se producirá constantemente en el sitio, puede calentar completamente la casa y algunas otras estructuras. Si hay mucho ganado, la cantidad exacta de estiércol permitirá producir suficiente gas "libre" ecológico para calentar incluso un edificio de dos pisos.

El segundo método de uso es el consumo de dióxido de carbono. Esto es fácil de hacer con agua.

Cada comerciante privado que mantiene la granja puede adquirir equipos productivos para la producción de biogás. Además, puede diseñarlo usted mismo. Es necesario tener en cuenta las condiciones climáticas y los volúmenes de materias primas. Como resultado, los beneficios de usar este combustible serán muy tangibles.

En el mundo.

"Por lo general, las personas, cuando ven una pila de estiércol, solo ven una pila de estiércol. Pero lo vemos como una oportunidad para los agricultores, para los servicios públicos, para toda California, dijo David Elbers, copropietario de Vintage Dairy, ubicado cerca de Fresno, con 5,000 vacas y nombró a su nuevo desarrollo Proyecto vintage de biogás lácteo.

En el proceso de descomposición del estiércol de vaca, el metano es un gas de efecto invernadero que hace más daño que el dióxido de carbono. Los científicos sostienen que controlar las emisiones de metano de las vacas y otros animales domésticos jugará un papel muy importante en la prevención del cambio climático.

El metano se puede recolectar y usar para producir gas renovable, que se puede usar en lugar de carbón para generar electricidad: se pueden generar 100 vatios de energía a partir de las heces de una vaca.

Aunque otras granjas de California ya están extrayendo gas natural del estiércol de vaca, el gas así obtenido por primera vez fue transportado a través de la tubería de servicios públicos PGE.

La tubería permitirá que PGE alimente diariamente 1,200 hogares en el área agrícola de California ". .

Hoy en Europa, el 44% del número global de plantas de digestión anaerobia se concentra, en Norteamérica - 14%. Las plantas industriales de biogás que operan en los países de la UE se pueden dividir en varios grupos según el origen de los residuos usados. Los principales son los tres siguientes: el grupo agroalimentario (67,5%), el grupo de la industria no alimentaria (15%) y el grupo no industrial (9,6%).

En Dinamarca, a octubre de 1999, había 20 plantas de biogás centralizadas en funcionamiento desde 1984 hasta 1998.

El concepto de plantas de biogás centralizadas (plantas) permite el transporte de biomasa desde varios proveedores, granjas vecinas, y también parcialmente desde empresas municipales e industriales. Dicha planta proporciona un almacenamiento centralizado de estiércol y lodos fermentados. Los agricultores toman el lodo fermentado en la primavera y el otoño para usarlo como fertilizante. De las 20 plantas, solo 4 operan con pérdidas: dos debido a un diseño fallido que no le permite operar de manera estable y conlleva grandes costos operativos, el resto debido a grandes pagos de préstamos tomados para la reconstrucción. Cabe señalar que el gobierno danés aprueba y apoya financieramente la construcción de tales plantas (el subsidio estatal promedia aproximadamente el 20% del presupuesto de construcción). Además de las plantas de biogás centralizadas, desde 1994 se ha desarrollado el concepto de construir instalaciones agrícolas a pequeña escala con una capacidad de digestor de 150-200 m3.

A partir de 1997, había 20 unidades agrícolas que operaban en Dinamarca que generaban calor y electricidad.

En Italia, desde finales de los años 80, comenzaron a introducir una nueva generación de plantas de biogás centradas en el procesamiento de residuos de granjas porcinas. En 1998, se construyeron 5 plantas de biogás centralizadas y unas 50 plantas agrícolas. Con el fin de reducir los gastos de capital, los tanques de concreto existentes que están cubiertos con una cúpula de plástico se utilizan como un cuerpo de digestor. Como regla general, el volumen de dicho digestor es de aproximadamente 600 m3, el biogás producido se usa en plantas de cogeneración para generar aproximadamente 50 kW / h de electricidad y 120 kW / h de calor. Actualmente no hay Italia programa estatal desarrollo de plantas de biogás, pero la compañía eléctrica italiana está obligada a comprar electricidad generada a partir de biogás a un precio 80% más alto que el precio para los consumidores.

Alrededor de 400 plantas agrícolas de biogás con un volumen de digestor de 600-800 m3 están operando en Alemania. De 1995 a 1998, se construyeron 8 plantas de biogás centralizadas. A principios de 1998, la capacidad total de todos los digestores en funcionamiento era de 190 mil m3. Según los expertos, en Alemania existe la necesidad de construir al menos 220 mil plantas de biogás, de las cuales el 86% debe procesar el estiércol. Al implementar estos planes, la participación de biogás puede alcanzar el 11% del consumo total de gas en Alemania.

En Austria hasta 1997, había 46 plantas de biogás predominantemente de tipo agrícola. En 1997, se pusieron en funcionamiento 10 plantas de tipo agrícola y 5 grandes. Está previsto aumentar el número de plantas de biogás a 150.

En Austria no existe un programa nacional para apoyar la construcción de plantas de biogás, pero su construcción cuenta con el apoyo del Ministerio de Agricultura y Medio Ambiente. El apoyo financiero es proporcionado por organizaciones agrícolas y bancos federales.

Debido a la crisis energética que se ha apoderado de California desde el otoño de 2000, los agricultores locales han comenzado a generar electricidad a partir del estiércol.

Cabe señalar que en los países de la CEE se asignan fondos significativos anualmente para resolver problemas de bioenergía, y hasta el 40% del monto total se gasta en investigación científica y el 30% en la demostración de desarrollo.

Las tecnologías de biogás se han desarrollado ampliamente en China; se están introduciendo activamente en varios países de Europa, América, Asia y África. En Europa occidental, por ejemplo, en Rumania, Italia, hace más de 10 años, las plantas de biogás a pequeña escala con un volumen de procesamiento de 6-12 metros cúbicos comenzaron a usarse de forma masiva.

En India, Vietnam, Nepal y otros países, se están construyendo pequeñas plantas de biogás (unifamiliares). El gas que producen se usa para cocinar.

La mayoría de las pequeñas plantas de biogás se encuentran en China, más de 10 millones (a fines de la década de 1990). Producen alrededor de 7 mil millones de m3 de biogás por año, lo que proporciona combustible a aproximadamente 60 millones de campesinos. A finales de 2010, unos 40 millones de plantas de biogás ya operaban en China. En la industria del biogás de China, trabajan 60 mil personas.

Se instalaron 3,8 millones de pequeñas plantas de biogás en la India entre 1981 y 2006.

En Nepal, existe un programa de apoyo para el desarrollo de la energía del biogás, gracias al cual se crearon 200 mil pequeñas plantas de biogás en áreas rurales a fines de 2009.

En Rusia.

Alrededor de 150 millones de toneladas de desechos orgánicos se generan anualmente en la cría de animales y la avicultura rusa. Hasta hace poco, estas cifras eran extremadamente nítidas. cuestiones ambientales. Según los servicios ambientales, millones de toneladas de efluentes tóxicos solo pueden ingresar a los depósitos que alimentan la capital.

Como resultado, para que el agua de Moscú sea potable, es necesaria una intervención química costosa y no peligrosa.
En otras ciudades grandes y medianas de Rusia, la situación no es mucho mejor.

A principios de los años 90, se estimó que el uso de tecnologías de biogás para procesar productos orgánicos no solo puede eliminar por completo su riesgo ambiental, sino que también recibe anualmente 95 millones de toneladas adicionales de combustible estándar (aproximadamente 60 mil millones de m3 de metano o biogás quemado). 190 mil millones de kWh de electricidad), así como más de 140 millones de toneladas de fertilizantes altamente eficientes, lo que reduciría significativamente la producción de fertilizantes minerales extremadamente intensiva en energía (aproximadamente el 30% de toda la electricidad consumida por la agricultura). ( )

Es notable (al menos económicamente) el segundo producto de bioplanta: fertilizantes orgánicos líquidos. El régimen tecnológico se selecciona para que sean ecológicamente absolutamente limpios, sin el menor rastro de nitritos y nitratos, microflora patógena e incluso semillas de malezas (en comparación con el estiércol común).

Y la efectividad de estos fertilizantes (1 tonelada es equivalente a 60 toneladas de estiércol, sin contar los beneficios indicados), mostrada en ensayos de tres años en una variedad de cultivos (tomates, pepinos, fresas, zanahorias, grosellas, grosellas, etc.), al principio era difícil de creer . En comparación con los ordinarios, aumentan la productividad al menos 2-4 veces.

Una explicación científica de esto se dio solo el año pasado. En uno de los informes del Simposio Internacional en San Petersburgo, se expresó la idea de que, bajo ciertas condiciones, las llamadas auxinas, sustancias que contribuyen al desarrollo y crecimiento acelerados de las plantas, pueden sintetizarse en el reactor de una planta. Los científicos creen que estudios adicionales de este mecanismo abrirán oportunidades para la producción preprogramada de fertilizantes ultraeficientes. Pero por el momento, un hecho más agradable sigue sin explicarse: en el biogás se desconoce dónde (¡afortunadamente!) Desaparece el sulfuro de hidrógeno, un compañero indispensable para la descomposición de los compuestos orgánicos y un potente acelerador de la corrosión de las estructuras metálicas.

Las bioplantas, que actúan simultáneamente como fábricas de fertilizantes, producen hasta 70 toneladas por año y, además, una tonelada es suficiente para procesar una hectárea entera de tierra. Las fábricas en Tula y la región de Kemerovo ya han producido las primeras 65 plantas de este tipo. En consecuencia, en estas áreas, así como en Altai y en la región de Moscú, el mercado de fertilizantes está comenzando a tomar forma. La experiencia demuestra que en medio año el equipo se amortiza por completo.

Según la investigación de mercado, la necesidad de plantas de biogás de este tipo, capaces de trabajar en cualquier condiciones climáticas, solo en Rusia para los próximos 5 años serán alrededor de 50 mil piezas.

De hecho, cualquier residuo orgánico atropogénico y tecnogénico es adecuado.

Vitaminas minerales

El proceso de bioconversión, además de la energía, nos permite resolver dos problemas más. En primer lugar, el estiércol fermentado en comparación con el estiércol habitual aumenta el rendimiento de los cultivos en un 10-20%.

Esto se explica por el hecho de que durante el procesamiento anaeróbico, se produce mineralización y unión de nitrógeno. Con los métodos tradicionales de preparación de fertilizantes orgánicos (compostaje), la pérdida de nitrógeno es de hasta 30-40%. El procesamiento anaeróbico del estiércol cuatro veces, en comparación con el estiércol no fermentado, aumenta el contenido de nitrógeno de amonio (20-40% del nitrógeno pasa a la forma de amonio). El contenido de fósforo asimilable se duplica y asciende al 50% del fósforo total.

Además, durante la fermentación, las semillas de malezas, que siempre se encuentran en el estiércol, mueren por completo, las asociaciones microbianas, los huevos de helmintos se destruyen, se neutraliza un olor desagradable, es decir Se logra el efecto ambiental actual. - " Boletín de KRSU "

Como resultado, se obtienen fertilizantes biológicamente activos.

Ecología

La producción de biogás ayuda a prevenir las emisiones de metano a la atmósfera. El metano tiene un efecto sobre el efecto invernadero 21 veces más fuerte que el CO2 y ha estado en la atmósfera durante 12 años. Capturar metano es la mejor manera a corto plazo para prevenir el calentamiento global.

El estiércol reciclado, el bardo y otros desechos se usan como fertilizante en la agricultura. Esto reduce el uso de fertilizantes químicos, reduce la carga en el agua subterránea.

La estructura y la calidad de los suelos mejoran, y las bacterias cultivadas, que poseen propiedades antisépticas y bactericidas, protegen al cultivo del daño causado por virus, hongos y otras enfermedades.

Transporte de automóviles

Volvo y Scania producen autobuses con motores de biogás. Dichos autobuses se utilizan activamente en las ciudades de Suiza: Berna, Basilea, Ginebra, Lucerna y Lausana. Según las previsiones de la Asociación Suiza de la Industria del Gas, para 2010, el 10% de los vehículos de Suiza funcionarán con biogás.

El municipio de Oslo a principios de 2009 transfirió 80 autobuses urbanos a biogás. El costo del biogás es de € 0.4 - € 0.5 por litro en gasolina equivalente. Al completar con éxito las pruebas de biogás, se transferirán 400 autobuses.

Potencial

Rusia acumula anualmente hasta 300 millones de toneladas en el equivalente seco de desechos orgánicos: 250 millones de toneladas en la producción agrícola, 50 millones de toneladas en forma de basura doméstica. Estos residuos pueden ser materia prima para la producción de biogás. El volumen potencial de biogás producido anualmente puede ser de 90 mil millones de m3.

Cerca de 8,5 millones de vacas se crían en los Estados Unidos. El biogás obtenido de su estiércol será suficiente para proporcionar combustible a 1 millón de automóviles.

El potencial de la industria alemana de biogás se estima en 100 mil millones de kWh de energía para 2030, lo que representará aproximadamente el 10% del consumo de energía del país.

El rendimiento del biogás depende del contenido de materia seca y del tipo de materia prima utilizada. De una tonelada de estiércol de ganado, se obtienen 50–65 m3 de biogás con un contenido de metano del 60%, 150–500 m3 de biogás de varias especies de plantas con un contenido de metano de hasta el 70%. La cantidad máxima de biogás (1300 m3 con un contenido de metano de hasta el 87%) se puede obtener de la grasa.

Distinga entre producción de gas teórica (físicamente posible) y técnicamente factible. En la década de 1950-70, el rendimiento de gas técnicamente posible era solo del 20-30% del teórico. Hoy en día, el uso de enzimas, refuerzos para la degradación artificial de materias primas (por ejemplo, cavitadores ultrasónicos o líquidos) y otros dispositivos permite aumentar la producción de biogás en una planta típica del 60% al 95%.

En los cálculos de biogás, se utiliza el concepto de materia seca (CB o inglés TS) o residuo seco (CO). El agua contenida en la biomasa no produce gas.

En la práctica, de 1 kg de materia seca se obtienen de 300 a 500 litros de biogás.

Para calcular el rendimiento de biogás a partir de una materia prima específica, es necesario realizar pruebas de laboratorio o mirar datos de referencia y determinar el contenido de grasas, proteínas y carbohidratos. Al determinar esto último, es importante conocer el porcentaje de sustancias rápidamente degradables (fructosa, azúcar, sacarosa, almidón) y sustancias difíciles de descomponer (por ejemplo, celulosa, hemicelulosa, lignina).