4 pasos del proceso de producción de biogás

Para que el biogás se produzca a partir de residuos orgánicos, se necesita la Proceso de Producción de Biogás Pasos a seguir.

El biogás, comúnmente llamado biometano o, a veces, gas de pantano, gas de alcantarillado, gas de compost y gas de pantano en los EE. UU. es una de las energías renovables a las que los hombres deben recurrir para obtener energía sostenible a medida que nos alejamos de la energía de los combustibles fósiles.

Otras formas de energía renovable incluyen; energía solar, energía eólica, energía hidroeléctrica, energía nuclear, etc.

La historia cuenta que los asirios y los persas usaban biogás para calentar el agua del baño en el 10^th siglo aC y 16^th siglo antes de Cristo respectivamente. Pero, fue en el 17^th siglo que Jan Baptista Van Helmont descubrió por primera vez que los gases inflamables podrían evolucionar a partir de materiales en descomposición.

También en 1776, el conde Alessandro Volta dedujo que existe una correlación directa entre la cantidad de materia orgánica en descomposición y la cantidad de gas inflamable que se produce. Sir Humphry Davy en 1808 descubrió que el metano estaba presente en los gases producidos por el estiércol de ganado.

El desarrollo del biogás continuó con la primera planta de digestión construida en 1859 en una colonia de leprosos en Bombay, India, y el biogás recuperado de una planta de tratamiento de aguas residuales "cuidadosamente diseñada" y utilizado para alimentar las farolas de Exeter, Inglaterra en 1895. el diseño se basó en un tanque séptico.

El biogás ayuda a los humanos a aliviar algunos problemas que enfrentamos a nivel mundial, como reducir nuestra dependencia de la energía de combustibles fósiles para la producción de energía global y reducir la liberación de metano a la atmósfera, que es un gas muy peligroso para la capa de ozono que causa el agotamiento de la capa de ozono.

El producto del biogás se puede utilizar como fertilizante "totalmente natural". En la producción de biogás, los materiales orgánicos se descomponen en un ambiente líquido y los nutrientes de la materia orgánica se disuelven en agua y crean un lodo rico en nutrientes que puede usarse como fertilizante para las plantas.

Índice del contenido

¿Qué es el biogás?

El biogás generalmente se refiere a una mezcla de diferentes gases producidos por la descomposición de la materia orgánica en ausencia de oxígeno. El biogás a menudo se produce a partir de materias primas como desechos agrícolas, estiércol, desechos municipales, material de fábrica, aguas residuales, desechos verdes o desechos de alimentos.

El biogás es una fuente de energía limpia, sostenible y económicamente amigable.

El biogás es una fuente de energía renovable y en numerosos casos ejerce una huella de carbono realmente pequeña. El biogás se puede producir por digestión anaeróbica con organismos anaeróbicos que digieren materiales dentro de un sistema restringido o fermentación de materiales biodegradables.

El biogás está compuesto de metano, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y humedad y realmente estás tomando materia orgánica pasándola a través de un digestor anaeróbico que usa bacterias anaeróbicas y, en esencia, estás usando un proceso de fermentación que es muy similar a nuestro estómago, estás tomando la comida usando la bacteria.

Las bacterias comen la comida y la esencia eructa gas metano, el gas metano es principalmente biogás. El biogás se crea a partir de materiales biodegradables que utilizan flujos de desechos de alimentos, estiércol, aguas residuales, materiales de desecho municipales de las plantas y luego también se crea naturalmente en los vertederos y eso se llama captura en vertederos para recolectar los gases.

El biogás es principalmente metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) y puede tener algunas cantidades de sulfuro de hidrógeno (H2S), humedad y selecciones. Los gases metano, hidrógeno y monóxido de carbono (CO) se queman u oxidan con oxígeno.

Esta energía liberada permite que el biogás se use como combustible, a menudo para cualquier propósito de calefacción, como cocinar, también se puede utilizar en un motor de combustión interna para convertir la energía dentro del gas en electricidad y calor.

El biogás es un gas muy rico en metano y producido a partir de la digestión de residuos (agrícolas, cloacales y vertederos) que se encuentra a nivel microbiano y puede utilizarse para la producción de energía. El biogás se compone principalmente de CO2 y H2S, pero aún puede contener otros componentes que pueden producir biogás.

Cuando la concentración de CO2 es alta, el poder calorífico del biogás se reduce, por lo que la separación de CO2 generalmente se realiza antes de que el biogás se use para generar energía.

Es importante destacar que este alto contenido de CO2, así como la menor escala de producción de biogás, hace que esta separación de CO2 sea muy atractiva para las membranas. Como tal, este campo ha sido el foco de esfuerzos de investigación recientemente.

El biogás a menudo se comprime de la misma manera que el gas natural se comprime en gas natural comprimido (GNC) y se usa para impulsar automóviles en el Reino Unido. Por ejemplo, se estima que el biogás tiene la posibilidad de reemplazar alrededor del 17% del combustible de los automóviles, califica para subvenciones o subsidios de energía renovable en algunas partes del planeta.

El biogás se puede limpiar y actualizar a las normas del gas natural cuando se convierte en 'biometano'. El biogás se considera un recurso renovable porque su ciclo de producción y uso es continuo.

No genera dióxido de carbono neto. El material orgánico crece, se convierte y se utiliza y, sin embargo, vuelve a crecer en un ciclo que se repite continuamente desde la perspectiva del carbono, ya que una cantidad importante de dióxido de carbono se absorbe de la atmósfera y, por lo tanto, el crecimiento de los recursos biológicos primarios se libera cuando el material es eventualmente convertida en energía.

Aunque el biogás es más liviano que el aire, el biogás que escapa desplaza el aire y se recolecta en pozos, habitaciones o cavidades.

Las instalaciones de biogás son todas muy similares pero también son muy únicas, todas tienen entradas diferentes en cuanto a la alimentación, todas tienen un proceso ligeramente diferente y todas tienen salidas diferentes. Algunos quieren generar electricidad, otros quieren generar calor y vapor y otros quieren crear gas solo para ser reutilizado o para compensar el gas natural.

A continuación se presentan algunas de las industrias que pueden beneficiarse del biogás;

Instalaciones de procesamiento de alimentos
Fábricas de pulpa y papel
Instalaciones de plantas de tratamiento de aguas residuales
Residuos municipales
Los rellenos sanitarios
Instalaciones independientes con materia prima

¿Qué puedo hacer con Biogás?

El biogás puede ser verdaderamente útil para nosotros de muchas maneras. Entonces, si me preguntan “¿qué puedo hacer con el biogás?” entonces mi respuesta sería que el biogás se usa fácilmente en todas las aplicaciones diseñadas para el gas natural, como la combustión directa, incluida la calefacción y refrigeración por absorción, la cocina, el calentamiento de espacios y agua, el secado y las turbinas de gas.

Incluso se puede utilizar para alimentar motores de combustión interna y celdas de combustible para la producción de trabajo mecánico y/o electricidad.

Puedo usar biogás para la producción de electricidad y calor en el hogar. La electricidad se puede utilizar en motores, microturbinas y pilas de combustible.

Con la producción de biogás, puedo ayudar a reducir la producción de gases de efecto invernadero como el metano, ya que la combustión eficiente reemplaza el metano con dióxido de carbono.

El metano es 21 veces más eficiente para atrapar el calor en la atmósfera que el dióxido de carbono, la combustión de biogás que libera metano y se utiliza para otros fines reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero.

Con la ayuda de la producción de biogás, puedo ayudar a reducir los olores, los insectos y los patógenos asociados con los depósitos de estiércol en las granjas porque los desechos animales y vegetales se pueden usar para producir biogás.

Se procesan en digestores anaerobios como líquido o como una suspensión mezclada con agua.

Los digestores anaeróbicos generalmente se componen de un soporte de fuente de materia prima, un tanque de digestión, una unidad de recuperación de biogás e intercambiadores de calor para mantener la temperatura necesaria para la digestión bacteriana.

A través de la oxidación química catalítica, el metano, que es biogás, se puede utilizar en la producción de metanol.

El biogás, si se comprime para su uso como combustible de transporte alternativo en vehículos livianos y pesados, puede usar la misma técnica existente para el abastecimiento de combustible que ya se usa para vehículos de gas natural comprimido.

En numerosos países, el biogás se considera una alternativa ambientalmente atractiva al diésel y la gasolina para operar autobuses y otros vehículos de tránsito local.

El nivel sonoro generado por los motores alimentados con metano es generalmente inferior al generado por los motores diésel y las emisiones de gases de escape se consideran inferiores a las de los motores diésel, y la emisión de óxidos de nitrógeno es realmente baja.

¿Cómo puede el biogás beneficiar a mi organización?

Las instalaciones de biogás pueden ayudar a las organizaciones que tienen un problema de desechos que buscan resolver
Puede ayudar a las organizaciones que desean ser energéticamente independientes o reducir su dependencia de fuentes de energía externas.
También puede ayudar a las organizaciones que deseen incorporar la sostenibilidad en su cultura organizacional.

Pasos del proceso de producción de biogás

Los pasos del proceso de producción de biogás consisten en los pasos del proceso que están involucrados en la producción de biogás.

El biogás se produce varios tipos de residuos orgánicos a través de algunos procesos. Los microbios que se alimentan de biomasa desempeñan el papel más importante en la producción de biogás porque la digestión que llevan a cabo estos microbios produce metano.

Este metano se utiliza como biogás. También se puede actualizar para que tenga cualidades de gas natural que le permitan ser transportado a largas distancias.

Esto da como resultado no solo la producción de biogás, sino también de nutrientes orgánicos que pueden utilizarse con fines agrícolas.

Los pasos del proceso de producción de biogás incluyen;

Solubilización o hidrólisis
acidogénesis
Acetogénesis
Metanogénesis

1. Solubilización o Hidrólisis

La solubilización o hidrólisis es uno de los pasos del proceso de producción de biogás y aquí las grasas, la celulosa y las proteínas en formas insolubles se descomponen en compuestos solubles.

Las grasas son descompuestas por organismos que descomponen grasas, la celulosa se descompone por organismos que descomponen celulosa, las proteínas se descomponen por organismos que descomponen proteínas. Todos estos se descomponen en compuestos solubles. Estos organismos en descomposición pueden llamarse microbios.

2. Acidogénesis

La acidogénesis es uno de los pasos del proceso de producción de biogás y aquí las bacterias ácidas convierten los compuestos solubles en ácidos orgánicos como acetato y ácidos grasos volátiles. si el proceso forma ácidos grasos volátiles, la acetogénesis continúa y si el proceso forma acetato, molécula de hidrógeno y dióxido de carbono, el siguiente proceso sería la metanogénesis.

3. Acetogénesis

Aunque la metanogénesis también puede ocurrir después de la acidogénesis, la acetogénesis también puede ocurrir después de la acidogénesis. La acetogénesis es uno de los pasos del proceso de producción de biogás que forman los ácidos grasos volátiles mediante la acidogénesis, convirtiéndolos en acetato, molécula de hidrógeno y dióxido de carbono.

4. Metanogénesis

La metanogénesis es uno de los pasos del proceso de producción de biogás y aquí los ácidos orgánicos se convierten en metano, dióxido de carbono y agua por bacterias metanogénicas.

Higo. Los pasos del proceso de producción de biogás

La combinación de los procesos anteriores se puede denominar Fermentación.

Los residuos biológicos o la biomasa se trituran en trozos más pequeños y se mezclan con una cantidad equivalente de agua para crear una suspensión que los prepara para el proceso de digestión anaeróbica.

Antes de llevar a cabo cualquier otro procedimiento en los pasos del proceso de producción de biogás, se debe realizar la higienización. Esto se lleva a cabo calentando la lechada durante una hora a una temperatura de 70^oC.

Esto permite que el subproducto que no es biogás (digestato) se utilice como fertilizante en la granja. La temperatura de la lechada debe estar alrededor de 37^oC por lo que los microbios o microorganismos podrían funcionar muy bien.

El biogás se produce a través de la digestión anaeróbica que se produce en el tanque durante unas tres semanas. Luego, el gas se puede purificar eliminando algunas impurezas y dióxido de carbono, de los cuales, después de esto, el biogás puede estar listo para su uso.

Los componentes clave de un sistema de biogás incluyen:

Sistema de entrega de materia prima
El digestor anaeróbico
Un sistema de calefacción auxiliar
El sistema de captura y limpieza de gas.
El sistema de entrega del biogás a su uso final.

Puede ver un video que puede brindarle un resumen de los pasos del proceso de producción de biogás.

Haga clic aquí.

TTipos de Biogás

Los tipos de biogás se agrupan según el tipo de planta de biogás utilizada para su producción. Los tipos de plantas de biogás incluyen;

TEl biogás de cúpula fija
TEl soporte flotante de gas biogás.

TEl biogás de cúpula fija

Este tipo de biogás se produce en una planta de biogás de cúpula fija. La planta de biogás de cúpula fija es una estructura de ladrillo y cemento que tiene las siguientes secciones:

MTanque de fijación: Situado por encima del nivel del suelo
Icámara de entrada: El tanque de mezcla se abre bajo tierra en una entrada inclinada
Dingerir: La cámara de entrada se abre desde abajo hacia el digestor, que es un tanque enorme con un techo en forma de cúpula. El techo del digestor tiene una salida con una válvula para el suministro de biogás.
Ocámara de salida: El digestor se abre desde abajo a una cámara de salida.
OTanque de desbordamiento: La cámara de salida se abre desde la parte superior hacia un pequeño tanque de desbordamiento.

El biogás se produce a través de los siguientes procedimientos:

Las diversas formas de biomasa se mezclan con una cantidad igual de agua en el tanque de mezcla. Esto forma la suspensión.
La suspensión se introduce en el digestor a través de la cámara de entrada.
Cuando el digestor está parcialmente lleno de purines, se detiene la introducción de purines y la planta se deja sin utilizar durante unos dos meses.
Durante esos dos meses, las bacterias anaerobias presentes en el purín fermentan la biomasa en presencia de agua.
Como resultado de la fermentación anaeróbica, se forma biogás que comienza a acumularse en la cúpula del digestor.
A medida que se forma más biogás en el digestor, la presión ejercida por el biogás fuerza la suspensión gastada hacia la cámara de salida.
Desde la cámara de salida, la suspensión gastada se desborda hacia el tanque de desbordamiento.
El purín gastado se retira manualmente del tanque de desbordamiento y se usa como abono para las plantas.
La válvula de gas conectada a un sistema de tuberías se abre cuando se requiere un suministro de biogás.
Para obtener un suministro continuo de biogás, una planta en funcionamiento puede alimentarse continuamente con la suspensión preparada.

TEl Gasómetro Flotante Biogás.

Este tipo de biogás se produce en una planta de biogás con depósito de gas flotante. La planta de biogás con depósito de gas flotante es una estructura de ladrillo y cemento que tiene las siguientes secciones:

MTanque de fijación: Situado por encima del nivel del suelo
Dtanque de almacenamiento: Esta es una estructura similar a un pozo subterráneo profundo. Está dividida en dos cámaras por un tabique intermedio.
Tiene dos largos tubos de cemento:

Tubo de entrada que desemboca en la cámara de entrada para la introducción del purín.
Tubo de salida que se abre al tanque de desbordamiento para la eliminación de la suspensión gastada.

Contenedor de gas: Un tambor de acero invertido que descansa sobre el digestor. El tambor flota sobre el digestor. El soporte de gas tiene una salida en la parte superior que podría conectarse a estufas de gas.
OTanque de desbordamiento: Presente sobre el nivel del suelo.

El biogás se produce a través de los siguientes procedimientos:

El lodo (mezcla de cantidades iguales de biomasa y agua) se prepara en el tanque de mezcla.
La suspensión preparada se alimenta a la cámara de entrada del digestor a través de la tubería de entrada.
La planta se deja sin utilizar durante unos dos meses y se detiene la introducción de más purines.
Durante este período, tiene lugar la fermentación anaeróbica de la biomasa en presencia de agua y produce biogás en el digestor.
El biogás, al ser más liviano, se eleva y comienza a acumularse en el gasómetro. El soporte de gas ahora comienza a moverse hacia arriba.
El depósito de gas no puede elevarse más allá de cierto nivel. A medida que se acumula más biogás en el depósito de gas, se comienza a ejercer presión sobre la suspensión.
La suspensión gastada ahora es forzada hacia la cámara de salida desde la parte superior de la cámara de entrada.
Cuando la cámara de salida se llena con la suspensión gastada, el exceso se expulsa a través de la tubería de salida hacia el tanque de desbordamiento. Esto luego se usa como abono para las plantas.
La válvula de gas de la salida de gas se abre para obtener un suministro de biogás.
Una vez que comienza la producción de biogás, se puede garantizar un suministro continuo de gas mediante la eliminación regular de lodo gastado y la introducción de lodo fresco.

Preguntas Frecuentes

¿Dónde puedo comprar Biogás?

Puede comprar biogás de distribuidores de biogás y energía renovable cerca de usted. También puede encontrar distribuidores de biogás cerca de usted con la ayuda de la fuente de Internet. Puede hacerlo simplemente buscando en Google "Distribuidores de biogás cerca de mí" y con su ubicación activada, se le mostrarán los distribuidores de biogás que están cerca de su ubicación.

¿El biogás explota?

Sí, el biogás explota y esto sucede porque el biogás se compone de algunos gases que tienen la capacidad de causar una explosión.

El biogás se compone de aproximadamente un 60 % de metano y el metano es explosivo cuando se mezcla con el aire, por lo que si el biogás se mezcla con un 10 %-30 % de aire, puede causar una explosión. Además, el sulfuro de hidrógeno y el amoníaco que también están contenidos en el biogás también pueden explotar.

Por eso es necesario, como medida de precaución, no permitir llamas ni humo cerca de un digestor de biogás.

Recomendaciones

Providencia Amaechi

Editora at Medio AmbienteGo! | providenciaamaechi0@gmail.com | + publicaciones

Un ecologista impulsado por la pasión de corazón. Escritor principal de contenido en EnvironmentGo.
Me esfuerzo por educar al público sobre el medio ambiente y sus problemas.
Siempre se ha tratado de la naturaleza, debemos proteger, no destruir.