Installation de biogaz pour une maison privée : recommandations pour aménager un projet fait maison
Un propriétaire économe rêve de ressources énergétiques bon marché, d’une élimination efficace des déchets et d’obtenir des engrais.Une installation de biogaz domestique DIY est un moyen peu coûteux de réaliser votre rêve.
L'auto-assemblage d'un tel équipement coûtera une somme d'argent raisonnable, et le gaz produit sera d'une grande aide dans le ménage : il peut être utilisé pour cuisiner, chauffer la maison et pour d'autres besoins.
Essayons de comprendre les spécificités de cet équipement, ses avantages et ses inconvénients. Et aussi s'il est possible de construire soi-même une installation de biogaz et si elle sera efficace.
Le contenu de l'article :
Spécificités de la production de biogaz
Le biogaz est formé à la suite de la fermentation d'un substrat biologique. Il est décomposé par des bactéries hydrolytiques, productrices d'acide et de méthane. Le mélange de gaz produit par les bactéries est inflammable, car contient un pourcentage important de méthane.
Ses propriétés ne diffèrent pratiquement pas de celles du gaz naturel, utilisé pour les besoins industriels et domestiques.
Le biogaz est un carburant respectueux de l'environnement et la technologie utilisée pour sa production n'a pas beaucoup d'impact sur l'environnement. De plus, les déchets qui doivent être éliminés sont utilisés comme matière première pour le biogaz.
Ils sont placés dans un bioréacteur, où s'effectue le traitement :
- la biomasse est exposée aux bactéries pendant un certain temps. La durée de fermentation dépend du volume de matières premières ;
- En raison de l'activité des bactéries anaérobies, un mélange de gaz inflammable est libéré, qui comprend du méthane (60 %), du dioxyde de carbone (35 %) et certains autres gaz (5 %). La fermentation libère également du sulfure d’hydrogène potentiellement dangereux en petites quantités. Il est toxique, il est donc hautement indésirable que les gens y soient exposés ;
- le mélange de gaz provenant du bioréacteur est purifié et acheminé vers un réservoir de gaz, où il est stocké jusqu'à son utilisation conforme à sa destination ;
- le gaz provenant d’un réservoir de gaz peut être utilisé de la même manière que le gaz naturel. Il s'agit d'appareils électroménagers - cuisinières à gaz, chaudières, etc. ;
- La biomasse décomposée doit être régulièrement retirée du fermenteur. C'est un travail supplémentaire, mais l'effort est payant. Après fermentation, la matière première se transforme en engrais de haute qualité, utilisé dans les champs et les potagers.
Une installation de biogaz n'est bénéfique pour le propriétaire d'une maison privée que s'il a un accès constant aux déchets des élevages. En moyenne, à partir de 1 mètre cube. Vous pouvez obtenir 70 à 80 mètres cubes de substrat. biogaz, mais la production de gaz est inégale et dépend de nombreux facteurs, notamment températures de la biomasse. Cela complique les calculs.
Pour que le processus de production de gaz soit stable et continu, il est préférable de construire plusieurs installations de biogaz et d'ajouter le substrat aux fermenteurs avec un décalage horaire.De telles installations fonctionnent en parallèle et les matières premières y sont chargées de manière séquentielle.
Cela garantit une production constante de gaz, afin qu'il puisse être fourni en permanence aux appareils électroménagers.
Fait maison équipement de biogaz, assemblés à partir de matériaux de récupération, sont beaucoup moins chers que les installations de production industrielle. Son efficacité est moindre, mais l’investissement en vaut la peine. Si vous avez accès au fumier et souhaitez faire vos propres efforts pour assembler et entretenir la structure, cela est très rentable.
Avantages et inconvénients du système
Les installations de biogaz présentent de nombreux avantages, mais aussi de nombreux inconvénients. Avant de commencer la conception et la construction, vous devez tout peser :
- Recyclage. Grâce à une installation de biogaz, vous pouvez tirer le meilleur parti des déchets qui autrement devraient être éliminés. Cette élimination est moins dangereuse pour l'environnement que la mise en décharge.
- Renouvelabilité des matières premières. La biomasse n’est pas du charbon ou du gaz naturel, dont l’extraction épuise les ressources. Lors de l'agriculture, les matières premières apparaissent constamment.
- Quantité relativement faible de CO2. Lorsque le gaz est produit, l’environnement n’est pas pollué, mais lorsqu’il est utilisé, une petite quantité de dioxyde de carbone est rejetée dans l’atmosphère. Il n'est pas dangereux et n'est pas capable de modifier de manière critique l'environnement, car... il est absorbé par les plantes au cours de leur croissance.
- Libération modérée de soufre. Lorsque le biogaz est brûlé, une petite quantité de soufre est rejetée dans l’atmosphère.Il s'agit d'un phénomène négatif, mais son ampleur est comparable : lors de la combustion du gaz naturel, la pollution de l'environnement par les oxydes de soufre est bien plus importante.
- Travail stable. La production de biogaz est plus stable que le travail panneaux solaires ou des éoliennes. Même si les énergies solaire et éolienne ne peuvent être contrôlées, les usines de biogaz dépendent de l’activité humaine.
- Plusieurs paramètres peuvent être utilisés. Le gaz comporte toujours des risques. Afin de réduire les dommages potentiels en cas d'accident, plusieurs installations de biogaz peuvent être dispersées sur tout le site. Si un système de plusieurs fermenteurs est correctement conçu et assemblé, il fonctionnera de manière plus stable qu’un seul grand bioréacteur.
- Avantages pour l'agriculture. Certains types de plantes sont plantés pour obtenir de la biomasse. Vous pouvez choisir ceux qui améliorent l'état du sol. Par exemple, le sorgho réduit l’érosion des sols et améliore leur qualité.
Le biogaz présente également des inconvénients. Bien qu’il s’agisse d’un carburant relativement propre, il pollue néanmoins l’atmosphère. Il peut également y avoir des problèmes d’approvisionnement en biomasse végétale.
Les propriétaires de plantes irresponsables les récoltent souvent de telle manière qu'ils épuisent les terres et perturbent l'équilibre écologique.
Calcul de la rentabilité de l'installation
La bouse de vache est généralement utilisée comme matière première pour la production de biogaz. Une vache adulte peut produire suffisamment pour fournir 1,5 mètre cube. carburant; porc – 0,2 mètres cubes; poulet ou lapin (selon le poids corporel) – 0,01-0,02 mètres cubes. Pour comprendre si c'est beaucoup ou peu, vous pouvez le comparer avec des types de ressources plus familiers.
1 mètre cube le biogaz fournit la même quantité d’énergie thermique que :
- bois de chauffage – 3,5 kg;
- charbon – 1-2 kg;
- électricité – 9-10 kW/h.
Si vous connaissez le poids approximatif des déchets agricoles qui seront disponibles dans les années à venir et la quantité d'énergie nécessaire, vous pouvez calculer la rentabilité d'une installation de biogaz.
Pour l'introduire dans le bioréacteur, on prépare un substrat qui comprend plusieurs composants dans les proportions suivantes :
- fumier (meilleure vache ou porc) – 1,5 t ;
- déchets organiques (il peut s'agir de feuilles pourries ou d'autres composants d'origine végétale) – 3,5 t ;
- eau chauffée à 35 degrés (la quantité d'eau chaude est calculée de manière à ce que sa masse représente 65 à 75 % de la quantité totale de matière organique).
Le calcul du support a été réalisé pour une pose de six mois, sur la base d'une consommation de gaz modérée. Après environ 10 à 15 jours, le processus de fermentation donnera les premiers résultats : du gaz apparaîtra en petites quantités et commencera à remplir le stockage. Après 30 jours, vous pouvez vous attendre à une production complète de carburant.
Si l’installation fonctionne correctement, le volume de biogaz augmentera progressivement jusqu’à pourrir le substrat. Les performances de la structure dépendent directement de la vitesse de fermentation de la biomasse, elle-même liée à la température et à l’humidité du substrat.
Instructions pour l'auto-construction
Si vous n'avez aucune expérience dans l'assemblage de systèmes complexes, il est logique de sélectionner en ligne ou de développer le dessin le plus simple d'une installation de biogaz pour une maison privée.
Plus la conception est simple, plus elle est fiable et durable. Plus tard, lorsque vous développerez des compétences dans la construction et la manipulation du système, vous pourrez refaire l'équipement ou installer une installation supplémentaire.
Lors du calcul du volume du fermenteur, vous devez vous concentrer sur 5 mètres cubes. Cette installation permet d'obtenir la quantité de gaz nécessaire pour chauffer une maison privée d'une superficie de 50 mètres carrés, si une chaudière ou un poêle à gaz est utilisé comme source de chaleur.
Il s'agit d'un chiffre moyen, car La teneur calorique du biogaz ne dépasse généralement pas 6 000 kcal/m3.
La construction d’une installation de biogaz peut être divisée en plusieurs étapes.
Étape 1 - préparation de la fosse pour le bioréacteur
Presque toute l’installation de biogaz est souterraine, donc beaucoup dépend de la façon dont la fosse a été creusée et finie. Il existe plusieurs options pour renforcer les murs et sceller la fosse - anneaux en plastique, béton, polymère.
La solution optimale consiste à acheter des anneaux en polymère prêts à l'emploi avec un fond solide. Ils coûteront plus cher que les matériaux disponibles, mais aucune étanchéité supplémentaire ne sera requise. Les polymères sont sensibles aux charges mécaniques, mais ne craignent pas l'humidité et les substances chimiquement agressives. Ils ne peuvent pas être réparés, mais si nécessaire, ils peuvent être facilement remplacés.
Étape 2 - disposition de l'évacuation des gaz
L'achat et l'installation de mélangeurs spéciaux pour les installations de biogaz sont une proposition coûteuse. Le système peut être rendu moins cher en installant une évacuation des gaz. Il se compose de polymère installé verticalement tuyaux d'égout, dans lequel de nombreux trous sont pratiqués.
Lors du calcul de la longueur des tuyaux de drainage, vous devez vous concentrer sur la profondeur de remplissage prévue du bioréacteur. Les sommets des tuyaux doivent être au-dessus de ce niveau.
Vous pouvez immédiatement charger le substrat dans le bioréacteur fini. Il est recouvert d'un film afin que le gaz libéré lors du processus de fermentation soit sous légère pression. Lorsque le dôme sera prêt, cela garantira un approvisionnement normal en biométhane par le tuyau de sortie.
Étape 3 - installation du dôme et des canalisations
La dernière étape de l'assemblage de l'installation de biogaz la plus simple est l'installation de la partie supérieure du dôme. Au point le plus haut du dôme, installez un tuyau d'évacuation des gaz et tendez-le jusqu'à gazomètre, dont vous ne pouvez pas vous passer.
Le conteneur du bioréacteur est fermé par un couvercle hermétique. Pour éviter que le biométhane ne se mélange à l’air, un joint hydraulique est installé. Il sert également à l'épuration des gaz. Une soupape de décharge doit être fournie qui fonctionnera si la pression dans le fermenteur est trop élevée.
En savoir plus sur la production de biogaz à partir du fumier dans ce matériel.
Méthodes de chauffage d'un bioréacteur
Les micro-organismes qui traitent le substrat sont constamment présents dans la biomasse, mais pour leur reproduction intensive, ils ont besoin d'une température de 38 degrés ou plus.
Pour chauffer pendant les périodes froides, vous pouvez utiliser un serpentin connecté au système de chauffage de la maison ou des radiateurs électriques. La première méthode est plus économique et est donc utilisée plus souvent.
L'installation de biogaz ne doit pas nécessairement être enterrée dans le sol, il existe d'autres possibilités d'aménagement. Un exemple de fonctionnement d'un système assemblé à partir de barils est présenté dans la vidéo ci-dessous.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Bien qu'il n'y ait rien de compliqué dans l'assemblage et l'agencement des équipements de biogaz, vous devez être extrêmement attentif aux détails. Les erreurs sont inacceptables, car peut entraîner des explosions et des destructions. Nous proposons des instructions vidéo qui vous aideront à comprendre la conception des installations, à les assembler correctement et à les compléter avec des dispositifs utiles pour une utilisation plus pratique du biogaz.
La vidéo décrit le fonctionnement et le fonctionnement d'une installation de biogaz standard :
Un exemple d'installation de biogaz artisanale. Tutoriel vidéo sur la façon de configurer un système de vos propres mains :
Instructions vidéo pour assembler une installation de biogaz à partir d'un baril :
Description du processus de fabrication des mélangeurs de substrats :
Description détaillée du fonctionnement d'un stockage de gaz artisanal :
Aussi simple que soit l’installation de biogaz choisie pour une maison privée, il ne faut pas lésiner dessus. Si possible, il vaut mieux acheter un bioréacteur industriel pliable.
Sinon, fabriquez-le à partir de matériaux de qualité et durables : polymères, béton ou acier inoxydable. Cela vous permettra de créer un système d'approvisionnement en gaz véritablement fiable et sûr chez vous.
Vous avez des questions sur le sujet de l'article, avez constaté des lacunes ou disposez d'informations précieuses que vous pouvez partager avec nos lecteurs ? N'hésitez pas à laisser vos commentaires, poser des questions, partager votre expérience.
Ai-je bien compris qu'il est préférable d'installer une installation de biogaz dans une ferme d'élevage ? Il existe de nombreuses matières premières et de l'espace pour installer l'appareil lui-même. Papa travaillait autrefois dans une ferme de moutons en tant que berger. Il y avait aussi des équipes de nuit et il faisait froid dans la pièce où dormaient les gens. Je ne sais même pas si les bergeries étaient chauffées. Et donc l’idée est tout à fait réalisable, avec les bonnes mains et la bonne tête, elle peut être mise en œuvre.
Pourtant, il est bon que l’humanité en arrive peu à peu à l’idée de maintenir une situation environnementale propre, que la responsabilité, la conscience et le désir de rechercher des sources alternatives s’éveillent. Après tout, nos enfants vivent ici. J'ai aimé l'idée d'une usine de biogaz. Cela ne semble rien de compliqué à première vue, mais ce sera très rentable si l’on prend en compte nos prix du gaz. Mais il y a bien sûr des inconvénients à ne pas négliger.
Question 1 (probablement la plus importante) - il y a un terrain (datcha) d'une superficie d'environ 0,5 hectare. Je veux construire une telle installation (les mains poussent là où c'est nécessaire). Dans quelle mesure sera-t-il confortable pour une personne de se trouver à proximité immédiate d'une telle installation - en d'autres termes, y aura-t-il une puanteur « par hectare » ? Je comprends que beaucoup dépend de la conception et de la qualité de la construction, mais supposons que tout soit fait comme il se doit.
Question 2 : Comment, exactement, une telle installation doit-elle être nettoyée des matériaux recyclés ? Et encore une sous-question : avez-vous besoin d'un masque à gaz fermé ou pouvez-vous vous en sortir avec un masque à gaz ouvert ?
Et la dernière question 3 : Faut-il des bactéries spéciales pour la fermentation de la biomasse, ou s'agit-il simplement d'une démarche commerciale ?
P.S. : Quant aux prix du gaz OUI-A_a - (c'est long de taper des obscénités par rapport à vous savez qui et où...) - J'ai un T1 isolé selon toutes les règles, mais pour le chauffage au gaz la facture s'avère égale (voire plus) que pour tous les autres services publics - électricité, approvisionnement en eau, services publics pour « le territoire d'Utrimuvannya budinka et de pribudinka » et Internet - PRIS ENSEMBLE !!!
Tirez vos conclusions, Mesdames et Messieurs !
Ce sera beaucoup plus confortable pour une personne à proximité immédiate d'une telle installation qu'à proximité immédiate d'un tas puant de derme et d'ordures dans un espace ouvert.
De toute façon, la merde émet des gaz (méthane et autres), et si vous avez besoin de lombricompost, alors il faut attendre 2-3 ans pour que la merde pourrisse et que tous les gaz nocifs s'évaporent. Mais les installations de biogaz constituent une solution à un problème mondial. C'est bien si vous créez un système, alors il n'y aura pas de puanteur. Le son de certaines unités fonctionnant dans ce système ne sera même pas entendu. Il vous suffit d'y réfléchir attentivement.
Le résultat est une élimination équitable des déchets, de la bioénergie gratuite et des engrais gratuits. Je pense que oui, chaque agriculteur est simplement obligé d'installer un tel réacteur juste pour éliminer ses déchets.
Je suis tombé sur ce sujet pour une raison, parce que... J'ai commencé à penser à démarrer un mini élevage de poulets. J'ai tout planifié clairement et j'ai réglé la merde - ça va puer, les voisins se plaindront. J'ai étudié les normes sanitaires - on ne peut pas construire un élevage de poulets dans le village. "C'est un obstacle", ai-je pensé, et d'une manière ou d'une autre, il est apparu que les déchets étaient utilisés... mais la question est : comment ? J'ai beaucoup réfléchi et j'ai entendu parler quelque part d'une installation de biogaz. Total. Si vous travaillez dans une ferme, vous devez alors travailler avec une usine de biogaz. Si vous n’avez pas de ferme, le biogaz n’est pas rentable.
Je répondrai à Alena et Vadim.
Toutes ces conneries peuvent être faites ! Mais personne n'a répondu à mes questions. Après tout, le fait est que les SOURCES D’ÉNERGIE ALTERNATIVES ne sont absolument ni rentables ni rentables pour l’industrie pétrolière/gazière ! Et notre putain de gouvernement moche fera tout son possible pour tuer les tentatives visant à donner naissance à de telles technologies à leurs balbutiements. Je ne parlerai pas du soutien financier à de telles entreprises.
Eh bien, en général, une installation de biogaz est possible même sur un terrain de chalet d'été de 0,25 hectare. Mais tout dépend des exigences/opportunités spécifiques. J'ai entendu dire (je ne dis pas) que dans l'une des datchas de la région de Poltava, l'excès de biogaz était bêtement brûlé pour ne pas puer, car les compresseurs ne pouvaient pas faire le plein de la batterie de cylindres connectés en série pour stocker le biogaz.
S'il n'y a pas de fumier, mais qu'il y a des tiges et des épis de maïs vides ou de la paille, des fanes, des feuilles, etc. de blé (seigle), alors quelle quantité de ces matières premières sera nécessaire pour produire un mètre cube de gaz ?
Bonjour. Je vais essayer de répondre à chaque matière première sur laquelle vous avez des questions. Les chiffres ne seront pas précis, avec quelques erreurs, car ils dépendent de nombreux facteurs qui ne peuvent pas être calculés « à l’œil nu ».
Ainsi, selon les données préliminaires, une tonne de paille produirait environ 300 mètres cubes de gaz. Concernant les feuilles, tout n'est pas si simple ici, puisqu'il n'y a aucune mention précise de votre part de quels arbres vous parlez. Mais même aujourd'hui, des installations expérimentales (amateurs) permettent d'obtenir 50 mètres cubes de gaz à partir d'une tonne de feuilles.
Je pense que ces informations seront suffisantes pour calculer les performances approximatives de la future installation. Vous pouvez également envisager de produire du biogaz à partir de déchets organiques. Pour votre référence, je joins également une plaque avec des données sur d'autres types de matières premières.
J'ai lu tous les commentaires et je répondrai à tout le monde en même temps. L'un des exemples ci-dessus est exactement ma configuration expérimentale. D'après l'expérience d'exploitation, l'installation est étanche, donc il n'y a pas d'odeur ; s'il y a une odeur, alors logiquement il n'y a pas d'étanchéité, ce qui signifie qu'il y a une perte de gaz. Après traitement, les matières premières ont une légère odeur, mais ce n'est pas comme du fumier, des décombres ou des analogues, elles ont une légère odeur amère. Les déchets du réacteur sont un lombricompost de haute qualité qui, après aération, peut être déversé en toute sécurité sur les lits. L'aération avec de l'air est nécessaire pour tuer tous les méthanogènes.
Il est préférable de réaliser le réacteur en cycle continu, car pour faire un réacteur - remplissez-le, attendez deux semaines, le gaz est produit pendant une semaine et puis tout est vidé, je pense que ce n'est pas pratique.La chose la plus optimale est d'ajouter 5 à 7 % de matières premières fraîches tous les 1 à 2 jours et de drainer la même quantité, le réacteur produira alors du gaz en continu.
Le volume de gaz par jour est en moyenne égal à un volume et demi du réacteur. Ne confondez pas les gaz liquides et gazeux. Le bioréacteur produit du gaz.
Si vous avez votre propre maison, pour vous chauffer, vous avez besoin d'un bioréacteur d'un volume d'au moins 5 mètres cubes. Et oui, le bioréacteur doit être isolé et une partie du gaz doit être dépensée pour le chauffer en hiver.
En principe, tout est clair pour moi, sauf comment supprimer tout ce qui est pourri. Si vous fabriquez 2 réacteurs de 3 cubes chacun, quelles sont les proportions du contenu dans un réacteur ? Est-il possible d'ajouter du substrat pendant que le réacteur fonctionne ? Merci d'avance pour votre réponse.
qu'en est-il de la sécurité ? Les bouteilles de gaz explosent parfois, mais celle-ci n'explosera pas ?
ce que j'ai lu et vu était au niveau d'un cercle de jeunes chimistes, électriciens et mécaniciens, peut-être quelqu'un d'autre. pas de concept, pas de calculs, pas de concept.