¿Pueden las aguas residuales domésticas de los inodoros producir biogás?

Conocimientos básicos del biogás (preste atención a las condiciones para producir gas: materia orgánica y bacterias del biogás)

El biogás es un gas inflamable porque se descubrió por primera vez en los pantanos. llamado biogás. Definición: El biogás es un gas combustible producido por bacterias de biogás en materia orgánica cuando se aísla del aire y bajo ciertas condiciones de temperatura, humedad y pH. El biogás es un gas mixto cuyos componentes principales son un 55-70% de metano, un 25-40% de CO2, una pequeña cantidad de H2, H2S, CO, N, etc. Propiedades físicas y químicas del biogás El principal componente del biogás es el metano. El metano es un gas incoloro e inodoro con una fórmula molecular de CH4, un peso molecular de 16,04 y un estado estándar de 0 °C 101325 Pa. La densidad relativa del metano con respecto al aire es 0,5548, que es aproximadamente 0,94; es de 35,9 MJ/m3, el poder calorífico bajo del metano es de 2025 MJ/m3.

Aplicaciones del biogás Una familia de 4 a 5 personas puede cubrir las necesidades energéticas para cocinar e iluminar poniendo el equivalente a tres heces de cerdo grandes cada día en un digestor de biogás. La quema de biogás se puede utilizar para mantener calientes a los pollos y cerdos, almacenar alimentos, controlar plagas y enfermedades o conservar frutas. El biogás y los residuos de biogás son fertilizantes y cebos de alta calidad. Alimentar a los cerdos con biogás puede reducir la relación alimento-carne y acortar el período de alimentación. El biogás rural y el estiércol de ganado y aves de corral se colocan oportunamente en el estanque para su fermentación, lo que inhibe la reproducción de moscas y mosquitos. La tasa de eliminación de huevos de parásitos, huevos de esquistosomiasis y algunos gérmenes en las heces alcanza el 98%, mejorando las condiciones sanitarias en las zonas rurales. áreas y garantizar la salud de los agricultores. Microorganismos de fermentación de biogás Fermentación de biogás Definición de fermentación de biogás:

La materia orgánica (como estiércol humano y animal, lodos, etc.) es catabolizada por una amplia variedad, gran cantidad y diferentes funciones de microorganismos en condiciones anaeróbicas. y, en última instancia, el proceso de producción de biogás. Características de la fermentación de biogás

1) Los propios microorganismos de biogás consumen menos energía

2) La fermentación de biogás puede procesar altas concentraciones de residuos orgánicos

3) Microorganismos de biogás La demanda La cantidad de nutrientes es baja.

4) La fermentación del biogás se ve muy afectada por la temperatura.

5) Los principales productos finales de la fermentación, el metano y el CO2, se separan fácilmente del caldo de fermentación.

Tipos de procesos de fermentación de biogás

Se distinguen por métodos de operación de alimentación

1) Fermentación continua, adecuada para el tratamiento de aguas residuales urbanas, aguas residuales industriales y aguas residuales de gran escala. de origen estable Heces de medianas explotaciones ganaderas y avícolas, etc.;

2) Fermentación continua, apta para el tratamiento de aguas residuales urbanas, aguas residuales industriales, heces de grandes y medianas explotaciones ganaderas y avícolas, etc. de fuentes estables;

3) La fermentación continua es adecuada para el tratamiento de aguas residuales urbanas, aguas residuales industriales y heces de explotaciones ganaderas y avícolas de tamaño grande y mediano de fuentes estables.

2) Fermentación semicontinua Debido a las características de las materias primas y la concentración de fertilizantes en las zonas rurales, este proceso de fermentación se utiliza principalmente en las amplias zonas rurales de mi país. p>3) Fermentación por alimentación discontinua, principalmente utilizando Centrado en estudiar la ley de fermentación de biogás de materia orgánica y la relación entre fermentación y producción de gas.

3) Fermentación a temperatura normal, el biogás tiene una estructura simple y de bajo costo. Este proceso de fermentación es adecuado para las condiciones económicas actuales en las zonas rurales.

Diferencias basadas en los niveles de fermentación

1) La fermentación en una sola etapa se caracteriza por la fermentación en un tanque de fermentación. La estructura del tanque es simple, fácil de operar y de bajo costo. La mayoría de las piscinas de biogás rurales de mi país lo son. de este tipo.

2) La fermentación en dos y múltiples etapas tiene un largo período de retención y una descomposición más completa de la materia orgánica, pero la inversión es mayor. Materias primas para la fermentación de biogás

Casi toda la materia orgánica de la naturaleza se puede utilizar como materia prima para la fermentación de biogás, como estiércol humano y animal, estiércol de aves, aguas residuales domésticas, etc.

2) Concentración, la concentración del caldo de fermentación es generalmente 6.

3) Proporción de estiércol a pasto, en aplicaciones de producción, la proporción de estiércol a pasto generalmente debe ser mayor que 2:1. , y no debe ser menor que 1.

Condiciones para la fermentación de biogás

Inóculo**

1) Función: La fermentación de biogás debe tener una gran cantidad de bacterias (inóculo), la cantidad de inóculo directamente relacionado con la producción de gas de fermentación;

1) Función: la fermentación de biogás debe tener una gran cantidad de cepas (inóculo), y la cantidad de inóculo está directamente relacionada con la producción de gas de fermentación

2 ) Fuente: Las aguas residuales subterráneas urbanas y los lodos de depuradoras en el fondo de lagos y estanques contienen una gran cantidad de microorganismos de biogás. El inóculo más directo en las zonas rurales es el residuo de lodo de la propia piscina de biogás;

3. ) Inóculo: Generalmente, es 10-15 del material de fermentación. Cuando el líquido de fermentación de biogás antiguo se utiliza como inóculo, es más del 30 del material de fermentación.

Cepas de biogás

La fermentación del biogás debe comenzar con una cantidad suficiente de inóculo que contenga excelentes cepas de biogás. Materias primas de fermentación suficientes

La base material para producir biogás. En la fermentación de biogás, las materias primas deben ser suficientes y razonablemente combinadas para mantener una determinada relación carbono-nitrógeno

. La concentración de materias primas de fermentación

6 es el valor de pH apropiado

PH 6,8-7,8, alcalinidad 3000-8000 mg/L Ambiente anaeróbico estricto

Digestores de biogás debe estar estrictamente cerrado excepto la entrada y la salida.

Temperatura adecuada

Fermentación a temperatura media 10~26?

Fermentación a temperatura media 28~38 ?C

Fermentación a alta temperatura 46~60?C

La fermentación de biogás rural generalmente se lleva a cabo a temperatura normal (el digestor de biogás tiene una estructura simple y de bajo costo).

Puesta en marcha de la fermentación del digestor de biogás

Definición

Cuando se inicia un digestor de biogás nuevo o un digestor de biogás con un cambio de alimentación mayor, el digestor de biogás puede producir biogás de forma normal y estable desde el inicio del proceso de alimentación. Requisitos:

(1) Agregar inóculo rico

Agregar del 10 al 30% del inóculo, es decir, diversos lodos activados anaeróbicos que contienen una gran cantidad de microorganismos de fermentación de biogás. Como inóculo se pueden utilizar lodos en suspensión de viejos digestores de biogás, aguas residuales orgánicas de burbujas fermentadas, lodos de pozos, etc.

(2) Pretratamiento de materias primas

Cuando la dosis de inóculo sea lt; 10 o estiércol seco, estiércol humano fresco, estiércol de oveja, etc., se deberá realizar un pretratamiento. El inóculo se puede utilizar en el tanque de agua del fregadero.

Compostaje exterior

(3) Seleccione materias primas de fermentación de alta calidad

Los materiales nutritivos orgánicos son adecuados para estiércol de vaca, estiércol de cerdo, estiércol de oveja o estiércol de caballo. , y su relación C/N es 25:1, lo que significa que arranca rápidamente y produce buen gas.

(4) Dominar la concentración de caldo de fermentación y la cantidad de agua añadida

La concentración de caldo de fermentación se refiere al porcentaje del peso total de sólidos (o materia seca) en las materias primas al peso del caldo de fermentación.

La primera cantidad de alimentación debe ser el 80 del volumen de la piscina, y el máximo no debe exceder el 85. La alimentación debe continuarse todos los días después de la operación.

La cantidad de alimento y agua añadida es de 4,8 a 5,1 m 3 para un tanque de 6 m 3, y de 6,4 a 6,8 m 3 para un tanque de 8 m 3.

Controlar la concentración de alimentación entre 3 y 6. Una concentración excesiva puede provocar fácilmente la acidificación del material.

El contenido de humedad adecuado de las materias primas fermentadas es de 90 a 94.

(5) Ajustar el valor del pH de las materias primas de fermentación.

El valor del pH es preferiblemente 6,8-7,5. Los digestores de biogás normalmente iniciados generalmente ajustarán automáticamente el valor del pH para equilibrarlo.

Cuando el pH sea 6,5 ​​se debe retirar parte del caldo de fermentación, añadir una gran cantidad de inóculo o ceniza vegetal para ajustar el pH por encima de 6,5, de modo que

Se puede lograr una producción normal de gas.

(6) Prueba de fuego y liberación de gases

Seleccione un día soleado y mezcle las materias primas pretratadas y el inóculo preparado en la piscina.

Añade agua y sella la tapa según los requisitos anteriores.

Luego ponga en marcha el digestor.

Cuando la columna de agua del manómetro alcanza una columna de agua de 30 a 40 cm*m, se debe liberar agua para probar el fuego. Generalmente, no puede encenderse. Cuando la columna de agua vuelva a subir a más de 20 cm realizar una segunda prueba de desinflado. Si puede encenderse significa que la fermentación ha comenzado con normalidad.

Generalmente la piscina se puede encender pasados ​​3 días de cierre.

Gestión diaria de las piscinas de biogás

Alimentar y descargar materiales con frecuencia

Las piscinas de biogás de tres combinaciones pueden arrojar excrementos humanos y animales a la piscina todos los días. Las piscinas combinadas de biogás no pueden La piscina debe reponerse cada 3 a 5 días.

Para garantizar que el nivel de agua en el digestor de biogás sea normal, los materiales deben descargarse de la máquina de descarga de escoria o de la sala hidráulica a tiempo, pero los materiales entrantes y salientes generalmente deben mantenerse.

equilibrado. Agite los materiales de fermentación en el tanque de biogás con frecuencia

Controle la concentración de fermentación

Compruebe el valor del pH con frecuencia

Fortalezca la gestión invernal

Antes invierno, biogás Se debe repostar completamente la piscina, tapar la entrada y salida de la piscina de biogás y cubrir con plástico la parte superior más grande que el área de la piscina

para evitar el frío. Haga un buen trabajo en una fermentación segura

1. No coloque pesticidas, compuestos de metales pesados ​​y otras sustancias nocivas para matar las bacterias del biogás en la piscina de biogás, lo que provocará que la piscina de biogás deje de producir gas.

.

Si se detecta intoxicación por bacterias del biogás, se debe sacar la mitad del material fermentado del tanque de biogás y se debe colocar la mitad del material nuevo, para que el gas pueda producirse normalmente.

2. Ajustar el pH del caldo de fermentación y añadir cal, amoniaco, carbonato amónico, urea, etc. para estimular la fermentación y la producción de gases.

Precauciones de seguridad

1. La prueba de fuego en la etapa inicial de la fermentación del biogás debe realizarse en la estufa con lámpara. Está estrictamente prohibido realizar la prueba de fuego en la tubería de aire. Boca de la piscina de biogás.

2. La entrada y salida de aire de la piscina de biogás deben estar cubiertas para evitar que personas y animales caigan y causen lesiones.

3. Al realizar el mantenimiento interno del tanque de biogás, primero abra todas las tapas, retire el líquido del tanque, déjelo abierto durante 1 a 2 días y descargue el biogás restante en el aire al aire. tanque. Luego se realizaron experimentos con animales pequeños como pollos. Si no hay anomalías, podrá ingresar a la piscina bajo la total supervisión de un guardián fuera de la piscina. Las personas que entren a la piscina deben sujetarse una cuerda de seguridad. Si se sienten mareadas o congestionadas, deben ser rescatadas inmediatamente de la piscina. Los operadores de piscinas tienen estrictamente prohibido utilizar llamas abiertas para encender y fumar en la piscina.

4. Siempre revise las tuberías de gas, interruptores y juntas para detectar fugas de aire. Si hay fugas de aire, reemplácelas o repárelas inmediatamente para evitar incendios. No apague el interruptor cuando utilice gas. Si huele a huevos podridos en la cocina, abra la puerta del horno, corte la fuente de aire y salga de la habitación. Espere hasta que no haya olor en la habitación antes de reparar la fuga.

5. Cada piscina de biogás debe estar equipada con un manómetro de agua y los cambios de presión en la piscina de biogás deben comprobarse con frecuencia. Cuando la presión en la piscina sea demasiado alta, utilice aire para evacuarla inmediatamente para evitar accidentes provocados al abrir la cubierta de la piscina. Si se ha quitado la cubierta de la piscina, los fuegos artificiales cercanos deben apagarse inmediatamente para evitar provocar un incendio.

6. Cuando la cubierta móvil de la piscina de biogás está sellada, la velocidad de entrada y salida del material no debe ser demasiado rápida, y se debe garantizar que la presión en la piscina se presurice o despresurice lentamente. Cuando el volumen de descarga es grande, la tubería de transporte de biogás debe retirarse de la tubería de guía de aire para evitar que la presión negativa dañe la piscina de biogás.

7. En caso de situaciones anormales, solicite al departamento de energía rural local que envíe personal para ayudar.