4 Etapas do Processo de Produção de Biogás

Para que o Biogás seja produzido a partir de resíduos orgânicos, é necessário Processo de Produção de Biogás Etapas a serem seguidas.

O biogás, comumente chamado de biometano ou às vezes chamado de gás de pântano, gás de esgoto, gás de compostagem e gás de pântano nos EUA, é uma das energias renováveis que os homens precisam recorrer para obter energia sustentável à medida que fugimos da energia de combustível fóssil.

Outras formas de energia renovável incluem; energia solar, energia eólica, energia hidrelétrica, energia nuclear, etc.

A história conta que os assírios e os persas usavam biogás para aquecer a água do banho no século 10.^th século aC e 16^th século aC respectivamente. Mas foi em 17^th século que Jan Baptista Van Helmont descobriu pela primeira vez que gases inflamáveis poderiam evoluir a partir de materiais em decomposição.

Também em 1776, o conde Alessandro Volta deduziu que existe uma correlação direta entre a quantidade de matéria orgânica em decomposição e a quantidade de gás inflamável sendo produzida. Sir Humphry Davy em 1808 descobriu que o metano estava presente nos gases produzidos a partir do esterco de gado.

Os desenvolvimentos em biogás continuaram com a primeira usina de digestão construída em 1859 em uma colônia de leprosos em Bombaim, na Índia, e o biogás recuperado de uma estação de tratamento de esgoto “cuidadosamente projetada” e usado para abastecer as lâmpadas de rua em Exeter, Inglaterra, em 1895. o projeto foi baseado em uma fossa séptica.

O biogás ajuda os humanos a aliviar alguns problemas enfrentados globalmente, como reduzir nossa dependência da energia de combustíveis fósseis para a produção de energia global e reduzir a liberação de metano na atmosfera, que é um gás muito perigoso para a camada de ozônio, causando a destruição da camada de ozônio.

O produto do biogás pode ser usado como fertilizante “totalmente natural”. Na produção de biogás, os materiais orgânicos se decompõem em um ambiente líquido com os nutrientes da matéria orgânica se dissolvendo na água e criando um lodo rico em nutrientes que pode ser usado como fertilizante para as plantas.

Conteúdo

O que é biogás?

O biogás geralmente se refere a uma mistura de diferentes gases produzidos pela decomposição da matéria orgânica na ausência de oxigênio. O biogás é frequentemente produzido a partir de matérias-primas como resíduos agrários, estrume, resíduos municipais, material fabril, esgotos, resíduos verdes ou resíduos alimentares.

O biogás é uma fonte de energia limpa, sustentável e economicamente amigável.

O biogás é uma fonte de energia renovável e, em muitos casos, exerce uma pegada de carbono realmente pequena. O biogás pode ser produzido por digestão anaeróbica com organismos anaeróbicos que digerem apetrechos dentro de um sistema restrito ou fermentação de apetrechos biodegradáveis.

O biogás é composto de metano, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e umidade e, na verdade, você está levando matéria orgânica passando por um digestor anaeróbico usando bactérias anaeróbicas e, em essência, você está usando um processo de fermentação muito semelhante ao nosso estômago, você está tomando o alimento usando as bactérias.

As bactérias comem a comida uma essência din que arrota gás metano, o gás metano é principalmente biogás. O biogás é criado a partir de materiais biodegradáveis, utilizando fluxos de resíduos de alimentos, esterco, esgoto, resíduos municipais de plantas e, em seguida, também é criado naturalmente em aterros sanitários e isso é chamado de captura de aterro para coletar os gases.

O biogás é principalmente metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) e pode ter algumas quantidades de umidade e seleções de sulfeto de hidrogênio (H2S). Os gases metano, hidrogênio e monóxido de carbono (CO) são queimados ou oxidados com oxigênio.

Essa energia liberada permite que o biogás seja usado como combustível, geralmente para qualquer finalidade de aquecimento, como cozinhar, também pode ser utilizado em um motor de combustão interna para converter a energia do gás em eletricidade e calor.

O biogás é um gás muito rico em metano e produzido a partir da digestão de resíduos (agrícolas, esgotos e aterros) que estão em nível microbiano e podem ser utilizados para produção de energia. O biogás consiste principalmente em CO2 e H2S, mas ainda pode conter outros constituintes que podem produzir biogás.

Quando a concentração de CO2 é alta, o poder calorífico do biogás é reduzido, então, a separação de CO2 geralmente é feita antes que o biogás seja usado para geração de energia.

É importante ressaltar que esse alto teor de CO2, bem como a menor escala de produção de biogás, torna essa separação de CO2 muito atraente para membranas. Como tal, este campo tem sido o foco de esforços de pesquisa recentemente.

O biogás é frequentemente comprimido da mesma forma que o gás natural é comprimido ao Gás Natural Comprimido (CNG) e usado para abastecer automóveis no Reino Unido. Por exemplo, estima-se que o biogás tenha a possibilidade de substituir cerca de 17% do combustível automotivo, qualifica para concessões ou subsídios de energia renovável em algumas partes do planeta.

O biogás pode ser limpo e atualizado para as normas de gás natural quando se torna 'biometano'. O biogás é considerado um recurso renovável porque seu ciclo de produção e uso é incessante.

Não gera nenhum dióxido de carbono líquido, o material orgânico cresce é convertido e usado e, no entanto, cresce novamente em um ciclo continuamente repetido de uma perspectiva de carbono, à medida que o dióxido de carbono importante é absorvido da atmosfera e, portanto, o crescimento dos bio-recursos primários é liberado quando o material é eventualmente convertida em energia.

Embora o biogás seja mais leve que o ar, o biogás que escapa desloca o ar e é coletado em poços, salas ou cavidades.

As instalações de biogás são todas muito semelhantes, mas também muito únicas, todas têm entradas diferentes no que diz respeito à alimentação, todas têm um processo ligeiramente diferente e todas têm saídas diferentes. Alguns querem gerar eletricidade, alguns querem gerar calor e vapor e alguns querem criar gás apenas para ser reutilizado ou para compensar o gás natural.

Abaixo estão algumas das indústrias que podem se beneficiar do biogás;

Instalações de processamento de alimentos
Fábricas de papel e celulose
Estações de tratamento de águas residuais
Lixo municipal
aterros
Instalações independentes com matéria-prima

O que posso fazer com o Biogás?

O biogás pode realmente ser útil para nós de várias maneiras. Então, se perguntado “o que posso fazer com o biogás?” então minha resposta seria que o biogás é usado prontamente em todas as aplicações projetadas para gás natural, como combustão direta, incluindo aquecimento e resfriamento por absorção, cozimento, aquecimento de ambientes e água, secagem e turbinas a gás.

Pode até ser utilizado no abastecimento de motores de combustão interna e células de combustível para a produção de trabalho mecânico e/ou eletricidade.

Eu posso usar o biogás para a produção de eletricidade e calor internamente. A eletricidade pode ser usada em motores, microturbinas e células de combustível.

Com a produção de biogás, posso ajudar a reduzir a produção de gases de efeito estufa como o metano, pois a combustão eficiente substitui o metano por dióxido de carbono.

O metano é 21 vezes mais eficiente na retenção de calor na atmosfera do que o dióxido de carbono, a combustão do biogás que libera metano e é usado para outros fins reduziria as emissões de gases de efeito estufa.

Com a ajuda da produção de biogás, posso ajudar a reduzir os odores, insetos e patógenos associados aos estoques de esterco nas fazendas, porque os resíduos de animais e plantas podem ser usados para produzir biogás.

Eles são processados em digestores anaeróbicos como um líquido ou como uma pasta misturada com água.

Os digestores anaeróbios são geralmente compostos por um porta-fonte de matéria-prima, um tanque de digestão, uma unidade de recuperação de biogás e trocadores de calor para manter a temperatura necessária para a digestão bacteriana.

Através da oxidação química catalítica, o metano, que é o biogás, pode ser utilizado na produção de metanol.

O biogás, se comprimido para uso como combustível alternativo de transporte em veículos leves e pesados, pode utilizar a mesma técnica já existente para abastecer os veículos a gás natural comprimido.

Em vários países, o biogás é visto como uma alternativa ambientalmente atraente ao diesel e à gasolina para a operação de ônibus e outros veículos de trânsito local.

O nível sonoro gerado pelos motores com pó de metano é geralmente inferior ao gerado pelos motores diesel e as emissões de gases de escape são consideradas inferiores às emissões dos motores diesel, e a emissão de óxidos de nitrogênio é realmente baixa.

Como o biogás pode beneficiar minha organização?

As instalações de biogás podem ajudar as organizações que têm um problema de resíduos que procuram resolver
Pode ajudar as organizações que desejam ser independentes de energia ou reduzir sua dependência de fontes externas de energia
Também pode ajudar organizações que desejam incorporar a sustentabilidade em sua cultura organizacional.

Etapas do Processo de Produção de Biogás

As etapas do processo de produção de biogás consistem nas etapas do processo envolvidas na produção de biogás.

O biogás é produzido vários tipos de resíduos orgânicos através de alguns processos. Os micróbios que se alimentam de biomassa desempenham o maior papel na produção de biogás porque a digestão que é realizada por esses micróbios produz metano.

Este metano é usado como biogás. Também pode ser atualizado para ter qualidades de gás natural, permitindo que seja transportado por longas distâncias.

Isso resulta não apenas na produção de biogás, mas também de nutrientes orgânicos que podem ser usados para fins agrícolas.

As etapas do processo de produção de biogás incluem;

Solubilização ou hidrólise
Acidogênese
Acetogênese
Metanogênese

1. Solubilização ou Hidrólise

A solubilização ou hidrólise é uma das etapas do processo de produção de biogás e aqui as gorduras, celulose e proteínas em formas insolúveis são decompostas em compostos solúveis.

As gorduras são decompostas por organismos decompositores de gordura, a celulose é decomposta por organismos decompositores de celulose, as proteínas são decompostas por organismos decompositores de proteínas. Todos estes são decompostos em compostos solúveis. Esses organismos em decomposição podem ser chamados de micróbios.

2. Acidogênese

A acidogênese é uma das etapas do processo de produção de biogás e aqui as bactérias ácidas convertem os compostos solúveis em ácidos orgânicos como acetato e ácidos graxos voláteis. se o processo forma ácidos graxos voláteis então, a acetogênese continua e se o processo forma acetato, molécula de hidrogênio e dióxido de carbono, o próximo processo seria a metanogênese.

3. Acetogênese

Embora a metanogênese também possa ocorrer após a acidogênese, a acetogênese também pode ocorrer após a acidogênese. A acetogênese é uma das etapas do processo de produção de biogás que os ácidos graxos voláteis formam por acidogênese convertendo-os em acetato, molécula de hidrogênio e dióxido de carbono.

4. Metanogênese

A metanogênese é uma das etapas do processo de produção de biogás e aqui os ácidos orgânicos são convertidos em metano, dióxido de carbono e água por bactérias metanogênicas.

Figo. As etapas do processo de produção de biogás

A combinação dos processos acima pode ser denominada Fermentação.

Os resíduos biológicos ou biomassa são triturados em pedaços menores e misturados com uma quantidade equivalente de água para criar uma pasta, preparando-a para o processo de digestão anaeróbica.

Antes de qualquer outro procedimento nas etapas do processo de produção de biogás, deve-se fazer a higienização. Isto é realizado aquecendo a lama durante uma hora a uma temperatura de 70^oC.

Isso permite que o subproduto que não é biogás (digerido) seja usado como fertilizante na fazenda. A temperatura da pasta deve estar em torno de 37^oC para que os micróbios ou microorganismos possam funcionar muito bem.

O biogás é produzido por digestão anaeróbica que ocorre no tanque por cerca de três semanas. Em seguida, o gás pode ser purificado removendo algumas impurezas e dióxido de carbono dos quais, após isso, o biogás pode estar pronto para uso.

Os principais componentes de um sistema de biogás incluem:

Sistema de entrega de matéria-prima
O digestor anaeróbico
Um sistema de aquecimento auxiliar
O sistema de captura e limpeza de gás
O sistema de entrega do biogás ao seu uso final

Você pode conferir um vídeo que pode fornecer um resumo das etapas do processo de produção de Biogás.

Clique aqui.

Ttipos de biogás

Os tipos de biogás são agrupados de acordo com o tipo de usina de biogás utilizada para sua produção. Os tipos de usina de biogás incluem;

Tbiogás de cúpula fixa
Tele Floating Gas Holder biogás.

TBiogás de Domo Fixo

Este tipo de biogás é produzido em uma planta de biogás de cúpula fixa. A planta de biogás de cúpula fixa é uma estrutura de tijolo e cimento com as seguintes seções:

Mtanque de ixação: Localizado acima do nível do solo
Icâmara nlet: O tanque de mistura abre no subsolo em uma entrada inclinada
Dgesta: A câmara de entrada abre-se por baixo para o digestor que é um enorme tanque com um tecto em forma de cúpula. O teto do digestor possui uma saída com válvula para o fornecimento de biogás.
Ocâmara de saída: O digestor abre por baixo em uma câmara de saída.
OVerflow Tanque: A curvatura de saída abre de cima para um pequeno tanque de transbordamento.

O biogás é produzido através dos seguintes procedimentos:

As várias formas de biomassa são misturadas com igual quantidade de água no tanque de mistura. Isso forma a pasta.
A lama é alimentada no digestor através da câmara de entrada.
Quando o digestor está parcialmente cheio com o chorume, a introdução do chorume é interrompida e a planta fica sem uso por cerca de dois meses.
Durante esses dois meses, bactérias anaeróbicas presentes na pasta fermentam a biomassa na presença de água.
Como resultado da fermentação anaeróbica, forma-se biogás que começa a se acumular na cúpula do digestor.
À medida que mais biogás é formado no digestor, a pressão exercida pelo biogás força a pasta gasta para a câmara de saída.
Da câmara de saída, a lama gasta transborda para o tanque de transbordamento.
O chorume gasto é removido manualmente do tanque de transbordo e usado como esterco para as plantas.
A válvula de gás conectada a um sistema de dutos é aberta quando é necessário o fornecimento de biogás.
Para obter um fornecimento contínuo de biogás, uma planta em funcionamento pode ser alimentada continuamente com a pasta preparada.

Tele Floating Gas Holder Biogás.

Este tipo de biogás é produzido em uma usina de biogás com reservatório de gás flutuante. A planta de biogás de reservatório de gás flutuante é uma estrutura de tijolo e cimento com as seguintes seções:

Mtanque de ixação: Localizado acima do nível do solo
Dtanque de igester: Esta é uma estrutura semelhante a um poço subterrâneo profundo. É dividido em duas câmaras por uma parede divisória no meio.
Possui dois longos tubos de cimento:

Tubo de entrada que se abre na câmara de entrada para a introdução de lama.
Abertura do tubo de saída para o tanque de transbordamento para remoção da lama gasta.

Reservatório de gás: Um tambor de aço invertido sobre o digestor. O tambor flutua sobre o digestor. O depósito de gás tem uma saída na parte superior que pode ser conectada a fogões a gás.
OVerflow Tanque: Presente acima do nível do solo.

O biogás é produzido através dos seguintes procedimentos:

A pasta (mistura de quantidades iguais de biomassa e água) é preparada no tanque de mistura.
A pasta preparada é alimentada na câmara de entrada do digestor através do tubo de entrada.
A planta é deixada sem uso por cerca de dois meses e a introdução de mais chorume é interrompida.
Durante este período, a fermentação anaeróbica da biomassa ocorre na presença de água e produz biogás no digestor.
O biogás sendo mais leve sobe e começa a se acumular no gasômetro. O reservatório de gás agora começa a subir.
O reservatório de gás não pode subir além de um certo nível. À medida que mais biogás se acumula no reservatório de gás, a pressão começa a ser exercida sobre a pasta.
A pasta gasta é agora forçada para dentro da câmara de saída a partir do topo da câmara de entrada.
Quando a câmara de saída é preenchida com a lama gasta, o excesso é forçado para fora através do tubo de saída para o tanque de transbordamento. Isto é usado mais tarde como estrume para plantas.
A válvula de gás da saída de gás é aberta para obter um suprimento de biogás.
Uma vez iniciada a produção de biogás, o fornecimento contínuo de gás pode ser assegurado pela remoção regular da lama gasta e pela introdução de lama fresca.

Perguntas Frequentes:

Onde posso comprar Biogás?

Você pode comprar biogás de distribuidores de biogás e energia renovável perto de você. Você também pode com a ajuda da fonte de internet para distribuidores de biogás perto de você. Você pode fazer isso apenas pesquisando “distribuidores de biogás perto de mim” e, com sua localização, serão mostrados distribuidores de biogás próximos à sua localização.

O biogás explode?

Sim, o biogás explode e isso acontece porque o biogás é composto por alguns gases que têm a capacidade de causar uma explosão.

O biogás é composto por aproximadamente 60% de metano e o metano é explosivo quando se mistura com o ar e, portanto, se o biogás for misturado com 10%-30% de ar, pode causar uma explosão. Além disso, sulfeto de hidrogênio e amônia, que também estão contidos no biogás, também podem explodir.

É por isso que é necessário, como medida de precaução, não permitir chamas ou fumaça perto de um digestor de biogás.

Recomendações

Providência Amaechi

editor at AmbienteGo! | providenceamaechi0@gmail.com | + postagens

Um ambientalista apaixonado de coração. Redator líder de conteúdo na EnvironmentGo.
Eu me esforço para educar o público sobre o meio ambiente e seus problemas.
Sempre foi sobre a natureza, devemos proteger, não destruir.