Biogaz à la ferme. Schéma, description

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Biogaz à la ferme. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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En octobre 1997, la première station de biogaz rurale du pays a été construite sur la ferme de I. Gradyackas dans la région de Prienai. Le fumier liquide d'un élevage de porcs reproducteurs conçu pour élever jusqu'à 30 truies et 120 à 130 têtes de jeunes animaux reproducteurs de différents groupes d'âge a commencé à y être soumis à un traitement anaérobie.

Les animaux sont nourris avec des aliments secs. Comme litière pour les porcs, la sciure de bois est versée à raison de 100 kg / jour. pour tout le bétail. Le fumier des machines est poussé manuellement dans le canal du convoyeur à raclettes TSN-160, qui le déplace dans un réservoir enterré d'une capacité de 12 m3. Depuis le réservoir, le fumier entre dans le bioréacteur.

Le bioréacteur est fabriqué à partir d'un wagon-citerne. Son fond est double - c'est une "enveloppe thermique" pour la circulation de l'eau chaude, qui chauffe le contenu du réservoir.

Selon les phases du déroulement des processus biochimiques de traitement anaérobie - hydrolyse (échange d'ions entre diverses substances et l'eau), acidophile (fermentation avec des bactéries spéciales) et méthanogène (le méthane se forme lors de la décomposition de substances organiques sans accès à l'air) - la cavité du bioréacteur est divisée par des cloisons d'écluse en trois sections. Un arbre d'agitation mécanique avec des pales constituées d'angles en acier disposés le long d'une hélice est monté le long de l'axe longitudinal.

La capacité du réservoir est de 60m3, la capacité utile est de 50m3. La température du traitement anaérobie est de 35 à 37 °C. Le contrôle thermique, c'est-à-dire l'alimentation en liquide de refroidissement (eau), est automatisé. La dose de conception de la charge quotidienne de fumier est de 2,5 m3, la production de biogaz de conception est de 50 à 60 m3/jour. Vitesse de l'agitateur 4 tr/min, entraîné par un motoréducteur de 3 kW. Le mode de mélange est cyclique : travail - 1 min, pause - 4 min. Le bioréacteur est installé sous le toit et est isolé avec un rembourrage en sciure de bois.

Biogaz à la ferme
Riz. Fig. 1. Bioréacteur de la station-service expérimentale (l'isolation en sciure de bois n'est conditionnellement pas représentée): 1 - station en béton (2 pièces); 2 - "oreiller" calorifuge (2 pièces); 3 - réchauffeur avec eau de thermofication ("enveloppe thermique" du réservoir d'huile ferroviaire de base); 4 - tuyau de dérivation pour recevoir les matières premières ; 5 - corps du bioréacteur (réservoir); 6 - matières premières (fumier liquide); 7 - arbre agitateur avec pales; 8 - cloison de sas (4 pièces); 9 - biogaz; 10 - conduite de gaz; 11 - biomasse transformée; 12 - soupape de siphon; 13 - tuyau de dérivation du pipeline de biomasse traitée ; 14 - entraînement par chaîne; 15 - motoréducteur (220 V, 3 kW)

Biogaz à la ferme
Riz. Fig. 2. Emplacement de l'équipement de la station de biogaz dans une exploitation porcine paysanne (le convoyeur d'alimentation en fumier TSN-160 n'est classiquement pas représenté) : 1 - pompe NZhN-200 ; 2 - accumulateur de biomasse usée (engrais organiques); 3 - cheminée; 4 - chaudière à gaz (les autres consommateurs de biogaz ne sont classiquement pas représentés) ; 5 - panneau de contrôle ; 6 - régulateur de pression; 7 - compteur de biogaz ; 8 - bioréacteur

Le fumier du stockage est pompé NZHN-200 dans le bioréacteur. Dans le même temps, son contenu traité est supprimé. Débordant à travers les cloisons du sas et le siphon séparateur de gaz, il passe par la canalisation jusqu'au réservoir de stockage d'engrais organique situé dans le secteur fumier de l'élevage porcin.

Le gaz produit dans le bioréacteur est envoyé à la chaufferie. Et l'eau thermale (liquide de refroidissement) est utilisée pour chauffer le bioréacteur et les installations de production.

L'usine expérimentale de biogaz a été testée d'octobre 1997 à avril 1996. En sept mois, environ 400 m3 de lisier ont été traités, à partir desquels 3800 m3 de biogaz ont été obtenus. La production moyenne de « combustible bleu » de 19 m3 par jour correspond à 38 % de la capacité nominale du bioréacteur. Le faible rendement du biogaz est dû au petit nombre d'animaux sur la ferme. Plus précisément, la quantité insuffisante de fumier obtenu à partir de porcs et le manque de substances organiques sèches qu'il contient.

Des études menées en parallèle dans des conditions de laboratoire et dans des élevages ont établi que lors de l'alimentation des porcs avec des concentrés secs, 0,3 m3 de biogaz est comptabilisé pour chaque kilogramme consommé. Par conséquent, pour garantir les performances de conception du bioréacteur, le nombre d'élevages de porcs doit être multiplié par 2 à 3.

Inspiré par les expériences, I. Gradiackas prévoit d'agrandir sa ferme, portant le nombre d'animaux qui y sont élevés à 400 animaux. Cela signifie qu'il existe des conditions préalables pour obtenir des indicateurs plus élevés en termes de rendement de biogaz.

Auteurs : A.Anciunas, R.Janušauskas, Lituanie

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Premièrement, ces animaux sont génétiquement modifiés. Ils produisent une protéine modifiée qui, lorsqu'elle est exposée à la lumière, génère des molécules qui entraînent une destruction locale. Et deuxièmement, ils ont aussi une deuxième protéine modifiée qui aide à percevoir cette lumière. De plus, ils doivent également implanter cette source de lumière. C'est-à-dire que ces souris ne sont pas seulement génétiquement modifiées, mais dans leur tête, directement dans le crâne, une fenêtre est créée et une fibre optique y est insérée, qui transmet la lumière d'une certaine fréquence, qui brille sur les cellules nerveuses qui y travaillent .

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