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Understanding Geraçăo de Biogas ISBN: 0-86619-204-2 [C]1984, Voluntários em Ajuda Técnica,
PREFACE
Este papel é um de uma série publicada por Voluntários dentro Técnico Ajuda para prover uma introduçăo a estado-de-o-arte específica tecnologias de interesse para pessoas em países em desenvolvimento. É pretendida que os documentos săo usados como diretrizes para ajudar pessoas escolhem tecnologias que săo satisfatório ŕs situaçőes deles/delas. Năo é pretendida que eles provęem construçăo ou implementaçăo săo urgidas para as Pessoas de details. que contatem VITA ou uma organizaçăo semelhante para informaçăo adicional e ajuda técnica se eles achado que uma tecnologia particular parece satisfazer as necessidades deles/delas.
Foram escritos os documentos na série, foram revisados, e foram ilustrados quase completamente por VITA Volunteer os peritos técnicos em um puramente basis. voluntário Uns 500 voluntários eram envolvidos na produçăo dos primeiros 100 títulos emitidos, enquanto contribuindo aproximadamente 5,000 horas do time. deles/delas o pessoal de VITA incluiu Leslie Gottschalk como editor primário, Julie Berman que controla typesetting e plano, e Margaret Crouch como gerente de projeto.
Richard Mattocks, autor deste papel, é um ambiental cientista com Draper-Áden Associates, Inc. Ele especializa dentro o administraçăo de materiais de desperdício sólidos e a recuperaçăo de biomassa produtos, e está pesquisando usos vários de biogas atualmente effluent de digester, particularmente seu uso como uma fonte de alimento animal. Revisores J.B. FARRELL, C. Gene Haugh, e Daniel Ingold também săo especialistas no area. Farrell săo um engenheiro químico treinando e chefe da Seçăo de Administraçăo de Barro do EUA Environmental A Pesquisa Ambiental Municipal de Agęncia de proteçăo Laboratory. Haugh encabeça o Departamento de Engenharia Agrícola em Virgínia Instituto Politécnico. Ingold, um biophysicist, é engenheiro de pesquisa a Corporaçăo de Tecnologia Apropriada.
VITA é uma organizaçăo privada, sem lucro que apóia as pessoas trabalhando em problemas técnicos em países em desenvolvimento. ofertas de VITA informaçăo e ajuda apontaram a ajudar os indivíduos e grupos para selecionar e tecnologias de instrumento destinam o deles/delas situations. VITA mantém um Serviço de Investigaçăo internacional, um centro de documentaçăo especializado, e uma lista computadorizada de voluntário os consultores técnicos; administra projetos de campo a longo prazo; e publica uma variedade de manuais técnicos e documentos.
I. INTRODUÇĂO DE
HISTÓRIA
Biogas é um subproduto do desarranjo biológico--debaixo de oxigęnio-livre condiçőes--de desperdícios orgânicos como plantas, resíduos de colheita, madeira e resíduos de latido, e humano e adubo animal. Interest em biogas como um recurso de energia viável esparramou ao longo do globo nas últimas duas décadas. geradores de Biogas ou digesters por exemplo, opere ao longo da Ásia com mais que 100,000 informada em Índia, aproximadamente 30,000 na Coréia, e vários milhőes em China. Muitos mais estăo operando no Oriente Médio, África, Oceânia, Europa, e o Americas.
Biogas é conhecido por muitos nomes--gás de pântano, gás de pântano, " vai o' o wisp, " gobar gas. contém 50 a 60 metano de por cento aproximadamente, o componente primário de gás natural. Biogas é produzido naturalmente da degradaçăo de plantas em tais situaçőes como arroz paddies, lagoas, ou marshes. Porque também pode ser produzido e colecionada debaixo de condiçőes controladas em um recipiente hermético, pode ser uma fonte de energia importante.
Chinęs antigo experimentou com queimar o gás emitido quando foram partidos legumes e adubos para apodrecer em um vessel. More fechado recentemente, Volto, Beachans, e Pasteur trabalharam com biogas-produtor organisms. ŕ volta do 20ş século, comunidades em A Inglaterra e Bombay, Índia, disposto de desperdícios em recipientes fechados e colecionou o gás resultante por cozinhar e iluminar. Alemanha, os Estados Unidos, Austrália, Argélia, França, e outro naçőes construíram tal digesters de metano para completar materiais de energia encolhendo durante as duas guerras mundial.
NECESSIDADES SERVIDAS PELA TECNOLOGIA
Geradores de Biogas ou digesters rendem dois produtos: o biogas isto, e um subproduto semi-sólido chamado effluent ou barro.
Sistemas de Biogas săo muito populares para a habilidade deles/delas para produzir combustível de produtos que poderiam ser desperdiçados caso contrário--resíduos de colheita, adubos, etc. O combustível é um gás inflamável satisfatório para cozinhar, iluminando, e abastecendo máquinas de combustăo.
O desperdício digerido--barro--é uma qualidade alta fertilizer. O processo de digestăo converte o nitrogęnio nos materiais orgânicos para amônio, uma forma que fica mais estável quando arou no Amônio de soil. é prontamente " fixo " (hipotecado) em terra de forma que isto possa seja absorvida em contraste por plants., adubo cru tem seu nitrogęnio oxidada em nitrato e nitrites nos quais năo fixam " bem terra e é lavada prontamente fora.
Além disso, sistemas de biogas oferecem uns meios a sanitize wastes. Simply ponha, estes sistemas săo capazes de destruir a maioria das bactérias e ovos parasitários no humano e desperdícios animais, habilitando os digeriram barro ser aplicada seguramente a colheitas. Testes de mostraram para isso sistemas de biogas podem matar até 90 a 100 por cento de hookworm ovos, 35 a 90 por cento de ascarid (i.e., roundworms e pinworms), e 90 a 100 por cento de ferro de sangue (i.e., schistosome ferro que săo achados em caracóis de água que geralmente viva dentro campos de paddy e lagoas).
Sistemas de Biogas também săo capazes de digerir esgoto municipal, que é uma fonte principal de poluiçăo. Using sistemas de biogas em deste modo substancialmente reduz o potencial para ambiental poluiçăo.
Finalmente, desperdícios agrícolas e animais, as matérias-primas principais, para produçăo de biogas, é normalmente abundante em áreas rurais. Pessoas que vivem em comunidades rurais para que săo sujeitadas freqüentemente + preço e provę flutuaçőes de combustíveis convencionais e fertilizantes, pode beneficiar diretamente de sistemas de biogas.
Deveria ser notado que, enquanto este papel focaliza na produçăo de biogas para combustível, em algumas aplicaçőes é considerado o gás ser o subproduto do processo. Algum digesters em Por exemplo, China é principalmente usada para tratar esgoto e fertilizante produtor, e só secondarily para combustível produtor.
II. PRINCÍPIOS OPERACIONAIS
BASE DA TECNOLOGIA
Geraçăo de Biogas é um processo no que acontece um oxigęnio-livre environment. usa bactérias anaeróbias--bactérias que só vivem na ausęncia de oxigęnio--demolir combinaçőes orgânicas complexas em fases bastante bem definido. que O processo é chamado anaeróbio digestion. produz biogas, um gás compôs de aproximadamente 50 para 60 metano de por cento, 40 a 50 gases carbônicos de por cento, como bem, como vapor de água e uma quantidade pequena de nitrogęnio, enxofre, e outro rastro compounds. Biogas é inflamável que é o que faz isto útil, mas tem um relativamente baixo conteúdo de calor, aproximadamente, 6.1 calorias por litro (ao redor 600 BTU por pé cúbico). Compare isto com puro metano que tem um valor de calor de 995 BTU por pé cúbico, ou gás natural com mais de 1,000. Nevertheless, biogas podem ser uma fonte de combustível importante para muitas aplicaçőes.
Um digester de biogas é o dispositivo em qual o processo de digestăo occurs. que O feedstock orgânico que săo chamados o substrate podem consista em terra noturna, adubo, colheita ou resíduos de cozinha, ou materials. semelhante que O substrate normalmente é diluído com água, e está completamente misturado em um slurry; resíduos de colheita e vegetaçăo está normalmente cortado ou cortou em pequeno, bastante uniforme pieces. é alimentado entăo no digester e permitiu sofrer degradaçăo em uma câmara oxigęnio-livre lacrada. Quando digestăo é completada, o material é descarregado, ou afastado do digester. O biogas é colecionado para uso direto ou pressurizou para use. subseqüente O material descarregado é chamado effluent, ou barro.
O desarranjo atual de material orgânico dentro do digester é um processo de tręs-fase que conduz ŕ produçăo de metano (Figura 1).
Na primeira fase, numerosos organismos libertam enzimas que ataque laços específicos em proteína complexa, carboidrato, e lipídio combinaçőes no substrate entrante. Esta fase de degradaçăo convertido as combinaçőes em moléculas mais simples. do que Outro fixou organismos avançam degrada as moléculas para formar curto-cadeia acids. gorduroso volátil neste momento, vários metano-produtor organismos (ou methanogens) use gás carbônico ou volátil gorduroso ácidos para produzir biogas (uma mistura de metano e gás carbônico).
Os princípios de digestăo anaeróbia săo o mesmo embora a digestăo vessel. material Orgânico está carregado em um razoavelmente ambiente morno, temperatura-controlado, oxigęnio-livre e metano é produzida depois de aclimataçăo. A maquilagem ou qualidade de material entrante ser digerida, o recipiente, e o cercando influęncia de ambiente as eficięncias de digester. A produçăo de gases é maior quando o digester é operado a um relativamente temperatura alta, quando o substrate é mexido ou caso contrário agitado, e quando săo mantidas condiçőes de sistema razoavelmente constant. UM discussăo mais detalhada destes e outro fatores influenciar eficięncia de digester segue. Porém, em geral o importante objetivo para se lembrar de quando operando um digester de biogas é o produçăo do maior volume de biogas no mais curto possível tempo.
FATORES QUE INFLUENCIAM DESEMPENHO E TAMANHO DE BIOGAS DIGESTERS
Investigadores só estăo ganhando agora um entendendo melhor do processo metabólico em digesters de biogas. Porém, que Eles conhecem aqueles organismos metano-produtores (chamou methanogens) " prefira " encane energia, ou calorias (derivou demolindo entrante substrate), para metano em lugar de usar a energia para construir ou satisfaça necessidades celulares internas. como tal, methanogens năo fazem adapte bem a mudanças no ambiente deles/delas que pode os requerer aumentar os números deles/delas ou ajustar o mechanisms. interno deles/delas Se as mudanças ambientais săo bastante significantes, o methanogens, possa reduzir a velocidade ou até mesmo possa parar o trabalho deles/delas.
Mudanças que podem afetar o comportamento das bactérias e assim o desempenho do digester inclui variaçőes no substrate, presença de certas substâncias químicas tóxicas, pressăo de gás, temperatura, e a quantia de tempo os restos materiais no digester.
Outros fatores que poderiam ter um impacto principal no operar desempenho de um digester de biogas inclui equilíbrio biológico / acidez, concentraçăo de sólidos, agitaçăo, feedstock, pretreatment, e a relaçăo de carbono-para-nitrogęnio.
Os fatores primários que poderiam afetar o tamanho de um digester de biogas inclua o tipo e quantia de feedstock, a taxa a qual é tempo de retençăo carregado, e hidráulico.
Fatores que Influenciam Desempenho Operacional para Digester
Balance/Acidity biológico
Methanogens--organismos metano-produtores--ao vivo em um syntrophic, ou complementar, relaçăo com certos outros microorganismos isso consome o feedstock e produto ácidos simples como parte de + metabolism. deles/delas Os ácidos mais simples săo essenciais para o metabólico processos do methanogens. Como organismos ácido-produtores tenda a sufocar nos próprios subprodutos acéticos deles/delas, methanogens cooperam consumindo estes subprodutos o metano-produzindo processo.
Tempo suficiente dado para estabelecer a própria relaçăo de metano-produtor organismos para organismos ácido-produtores, um homeostasis, ou estabilidade, acontecerá com um pH de cerca de sete em um digester. Um digester alimentou avícula ou desperdício de nitrogęnio alto podem estabilizar a um pH de oito ou maior.
O objetivo aqui é criar uma relaçăo de funcionamento estável entre a populaçăo microbiana no digester. Isto insinua o precise para temperaturas operacionais bastante constantes e feedstock characteristics. Conversely, qualquer variaçăo rápida destas condiçőes, faça a populaçăo microbiana trocar dramaticamente e possivelmente transtornou o equilíbrio de sistema global no digester. Por exemplo, se os organismos metano-produtores ficam dormentes devido a, diga, flutuaçőes de temperatura, o pH derrubarăo tăo baixo sobre os incapacite.
Mantendo um pH estável requer estabilizando o feedstock como bem como a temperatura operacional no digester. Se isto prova năo prático, somando lima ou outra proteçăo compőe o digester impedirăo para o pH de cair. Nota de que o correto quantia e tipo de combinaçăo de proteçăo só podem ser determinados em um caso-por-caso base.
Quatro fatores adicionais que poderiam afetar o sistema global equilibre no digester é:
- A concentraçăo do desperdício sólido entrante poderia variar e ou aumentam ou diminuem a quantia de comida ser consumida pelo digester.
- Removing o slurry (a mistura de água e substrate acrescentou ao digester) do digester ou substituindo isto completamente, cada dia, mudará a idade comum do Organismos de no digester.
- As características comuns do material sendo consumida pela populaçăo microbiana no digester mudará dentro Resposta de para qualquer flutuaçăo na quantia de feedstock Material de removeu cada dia.
- A temperatura, como também os conteúdos da água usaram para diluir o desperdício entrante, alterará a natureza do Comida de ser consumida pelo digester.
Temperatura operacional
Temperatura operacional é outro fator que influencia digester efficiency. que UM digester pode operar em tręs gamas de temperatura: (1) a baixa temperatura, bactérias de psycrophilic percorrem que é menos que 35[degrees]C (90[degrees]F); (2) a temperatura média, mesophilic, bactérias percorrem que é 29 a 40[degrees]C (85 a 105[degrees]F); e (3) o temperatura alta, bactérias de thermophilic percorrem para qual é 50 55[degrees]C (135 a 140[degrees]F). ao que material Orgânico degrada mais rapidamente temperaturas mais altas porque a gama cheia de bactérias é a work. Thus, um digester que opera a uma temperatura mais alta pode ser esperada produzir maiores quantidades de biogas. A desvantagem de um digester de elevado-temperatura isso é até mesmo secundário mudanças em condiçőes de sistema poderiam compensar eficięncia de digester ou productivity. Moreover, uma fonte adicional de energia vai provável seja exigida manter os conteúdos de digester a uma constante temperatura mais alta.
Embora temperatura operacional seja crítica, enquanto estabilizando a temperatura e mantendo isto estabilizaram é até mesmo mais importante. Variaçőes de
de vantagem ou menos 1[degree]C por um dia pode forçar o metano-produzindo organismos em períodos de inatividade. Estes organismos consuma ácidos, e sem eles acumulem ácidos e o pH caia, enquanto impedindo a efetividade do sistema de biogas inteiro.
Em latitudes do norte ou climas mais frios, o volume de metano seja substancialmente menos a menos que providęncias específicas sejam feitas preaqueça o substrate entrante e mantenha a temperatura de digester. Assim, em climas mais frios, estarăo provável digesters maior required. Moreover, a quantia de superfície de digester construiu sobre chăo deveria ser reduzida quando temperaturas forem baixas.
Um modo para superar o problema de mais baixas temperaturas é dilua o material de desperdício diariamente entrante com preaqueceu (solar-aquecido) water. Ou vocę podem construir uma estufa ou pilha de composto ao redor do digester.
Nota que a quantia e tipo de desperdício ser degradada como também a temperatura operacional é dois fatores governando importantes digester classificam segundo o tamanho.
Concentraçăo de sólidos
O conteúdo de umidade do licor de digestăo (desperdício que é diluída) deveria estar na gama de 5 a 12 por cento sólidos totais. A porcentagem de sólidos totais deveria incluir um mínimo de inorgânico areias e soils. produtos desperdício Entrantes podem ter que ser diluída a uma consistęncia de nata ligeiramente grossa. UMA regra de dedo polegar por diluir desperdício de gado 2.5 água de partes é para toda uma parte de desperdício relativamente seco ou uma água de parte para toda uma parte de adubo fresco.
Mexendo os Conteúdos de Digester
Os microorganismos que degradam o material desperdício estăo vivendo, metabolizando criaturas que produzem os próprios subprodutos metabólicos deles/delas. Impedir para as bactérias de estagnar nos próprios produtos desperdício deles/delas, e assim promover uma digestăo mais rápida, mexa ou agite os conteúdos de digester através de remo, Raspador, pistăo, ou em mais colocaçőes sofisticadas, através de recirculaçăo de gás.
Agitaçăo também ajuda minimizar a formaçăo de interno fibroso espume em cima do licor de digestăo. Fracasso de para quebrar a espuma possa resultar em pressőes de gás excessivas que forçam substrate fora de as aberturas em vez de permitir para o gás escapar por gás transporte lines. A espuma também pode tampar o digester. Digesters isso é alimentada volumes mais altos de desperdício fibroso podem requerer especial projete consideraçőes.
Feedstock Pretreatment
Feedstocks ŕs vezes exigem para pretreatment aumentar o metano renda no processo de digestăo anaeróbio. Pretreating o feedstock (com tratamentos alcalinos ou ácidos, por exemplo) fraturas abaixo as estruturas orgânicas complexas em moléculas mais simples que săo entăo mais suscetível a degradaçăo microbiana.
Assim, vocę pode querer a pretreat qualquer substrate entrante cujo sólidos voláteis năo săo prontamente degradantes. Nota de que microorganismos năo aja prontamente em cascas de arroz ou serragem.
Desperdícios fibrosos também requerem manipulaçăo especial. Wastes com muito tempo deveriam ser cortadas fibras como palha ou deveriam ser quebradas. Qualquer determinado desperdício digira mais rapidamente, e possivelmente até mesmo mais completamente, quando arrombada bits. Thus, o melhor o desperdício é rasgado, fundamente, ou pulped, o mais fácil o processo de digestăo será.
Pesquisa científica determinou aqueles níveis de mínimo de níquel, cobalto, e é requerido ferro para methanogens para degradar orgânico desperdícios mais efficiently. que Isto é de pequena conseqüęncia imediata para a maioria dos fazendeiros, como análise química é exigida determinar se adiçăo destes elementos seria útil.
Relaçăo de carbono-para-nitrogęnio
Se a relaçăo de carbono-para-nitrogęnio ou é muito alta ou muito baixa, ou flutua substancialmente, o processo de digestăo reduzirá a velocidade ou igualará stop. para agir eficazmente no substrate, microorganismos precisam um 20-30:1 relaçăo de carbono para nitrogęnio, com a porcentagem maior, do carbono que é prontamente degradante. Digesters tęm eficazmente operada em desperdício de avícula com uma 5-7:1 relaçăo. A chave aqui é manter a quantidade como também as características de a constante de substrate entrante.
Uma nota de precauçăo: um pouco de combinaçőes de carbono resistem a ser quebrado por exemplo, Lignina de down. que toda a terra planta usa para ajudar endureça e apóie eles, é prontamente degradante carbono compound. A quantia de proportionally de aumentos de lignina com planta age. Thus, grama velha contém mais lignina que novo grama, e madeira contém mais disto que faça folhas. Remember, qualquer, substrate que contęm uma porcentagem alta de lignina năo văo prontamente decomponha bem no digester de biogas como ou como completamente como substrates que contém menos quantias. Thus, esterco de cavalo e amadureça material de desperdício vegetativo provavelmente năo é feedstocks bom, porque eles contęm uma fraçăo alta de non-degradante lignina.
Presença de Certas Toxinas
Certos medicamentos (por exemplo, antibióticos usaram em alimentos de animal ou injetada em animais), alimente aditivo, praguicida, e herbicida possa ter efeitos adversos em bactérias anaeróbias, particularmente, + methanogens. por exemplo, lincomycin (freqüentemente usada em suínos tratando) e monensin (freqüentemente usou tratando gado) é dois antibióticos que prejudicarăo estas bactérias e imediatamente produçăo de metano de parada.
Fatores que Influenciam Tamanho de Digester
Desígnio de Digester depende da disponibilidade e tipo basicamente de desperdício ser alimentada ao digester, como também a quantia de gás ou fertilizante required. que geralmente săo projetados digesters Grande depois de estabelecer sistema condiçőes operacionais por laboratório analysis. que geralmente săo projetadas plantas de digestăo Pequenas baseado em experięncias passadas com um substrate particular.
Uma vantagem distinta de digesters pequeno em cima de grande é isso os conteúdos deles/delas requerem mexendo menos vigoroso e menos freqüente (só várias vezes um dia) prevenir formaçăo de espuma e assim aumente a produçăo de biogas. UMA desvantagem principal de por outro lado, este digesters é que o operando deles/delas temperaturas tendem a flutuar mais freqüentemente e para um muito maior grau.
Năo obstante, alimentando um digester de biogas--embora seu tamanho--qualquer número de indivíduo ou combinou feedstocks ou materiais orgânicos resulte na produçăo de biogas contanto que o próprias condiçőes existem e săo mantidas bastante estável. Estas condiçőes foi pesquisada inicialmente para tratamento de esgoto planta e mais recentemente é o assunto de intensa investigaçăo para satisfazendo as necessidades de administraçăo desperdício de vários agrícola e indústrias especializadas.
Tipo e Disponibilidade de Material de Desperdício Cru
Husbandry pratica pode influenciar as quantidades de adubo disponível por exemplo, para uso no digester. vai gado em pasto se espalhe o desperdício deles/delas em cima de uma área pastando grande, enquanto fazendo desperdício coleçăo difficult. Conversely, um rebanho do que gasta a maioria o dia em uma área limitada (por exemplo, um curral) depositará desperdício dentro um área concentrada, tornando isto possível colecionar desperdício mais, easily. Moreover, adubo depositado diretamente no campo vai provável contenha muita terra ou friccione que entupirá eventualmente + digester, e assim năo é satisfatório para a produçăo de biogas.
A quantia de adubo produziu por animal por dia varies. Para exemplo, a pessoa pode esperar aproximadamente seis libras por dia de uns 1,000 bata carne de boi ou gado de leiteria e aproximadamente nove ou 10 libras por dia de 1,000 libras de galinha de grelha. Remember, gás aumentado, produçăo é diretamente proporcional ŕ quantia de volátil sólidos no desperdício cru usado.
Debaixo de condiçőes de coleçăo ótimas (i.e., quando animal é limitado), vocę adquire:
4 lb de adubo por 100-lb ovelhas 80 lb de adubo por 1,000-lb gado de leiteria 60 lb de adubo por 1,000-lb gado de carne de boi 10 lb de adubo por 200-lb porco 45 lb de adubo por 1,000-lb cavalo 0.2 lb de adubo por 4-lb camada de avícula
A regra de dedo polegar aqui é que o material desperdício de dois adulto gado normalmente proverá o gás requerido por cozinhar comida para uma família de four. que quantidades Comparáveis de outro desperdício podem produzir ligeiramente mais ou ligeiramente menos gás.
Se vocę está considerando confiando no uso de uma quantia significante de desperdício de legume em seu digester, vocę precisa saber quando tal material estará disponível nas maiores quantidades. por exemplo, jacinto de água pode ser círculo de ano disponível em alguns climas, enquanto palha de grăo ou outros resíduos de colheita serăo muito abundantes só a colheita.
Murchada ou semi-secou vegetaçăo pode requerer a adiçăo de água para manter concentraçăo de sólidos ótima. Freshly-corte de
vegetaçăo jovem pode requerer menos diluiçăo que freshly cortaram mais velho material de planta.
Taxa Carregando orgânica
A taxa carregando orgânica recorre ao número obtido quando o peso dos sólidos voláteis carregou cada dia no digester é dividida pelo volume do digester. (sólidos " " Voláteis recorre ŕ porçăo de sólidos materiais orgânicos que podem ser digested. O resto dos sólidos é fixed. Os sólidos fixos e uma porçăo dos sólidos voláteis é non-degradable. Organic material também pode conter uma quantia significativa de água.)
Carregando taxa é um parâmetro importante, desde que nos fala o quantia de sólidos voláteis ser alimentada no digester cada dia. A taxas carregando altas, a alimentaçăo tem que mais quase ser contínuo (talvez de hora em hora) . A abaixe carregando taxas, o biogas, digester precisa só ser alimentado uma vez por dia.
Săo projetados Digesters receber e tratar de 0.1 a 0.4 libras de sólidos voláteis por pé cúbico de volume de digester. Embora a taxa carregando atual depende do tipo de desperdícios alimentada ao digester, 0.2 libras de sólidos voláteis por pé cúbico, de volume de digester (aproximadamente 3 kg por metro cúbico) é um parâmetro de desígnio freqüentemente usado. Isto significa um digester usado processe principalmente deveria ser projetado adubo para acomodar de 20 para 120 pés cúbicos de volume de digester por 1,000 libras de ao vivo animal. (A quantia atual varia de espécies a espécies.) Aqui, é importante se lembrar que um digester deva ser projetado em base da quantia de desperdício que pode ser colecionado e de fato alimentou ao digester, năo na quantidade de desperdício, produzida.
Para ilustraçăo, as estimativas seguintes săo úteis:
1 lb de sólidos voláteis por 200-lb porco por dia 1 lb de sólidos voláteis por 1-lb ovelhas por dia 0.04 lb de sólidos voláteis por 4-lb camada de avícula por dia 6 lb de sólidos voláteis por 1,000-lb carne de boi ou gado de leiteria por dia 9 a 10 lb sólidos voláteis por 1,000 libras de camada de avícula
A porcentagem de água em desperdício de animal em uma base de volume de unidade é ao redor 75 a 95 percent. Dos sólidos no desperdício, aproximadamente 70 por cento é Porcentagem de volatile. de água em legume e planta desperdícios variam de 40 a 95 por cento. Disso, a porcentagem de sólidos voláteis variam de 50 a 95 por cento. A quantia de biogas produziram de legume e desperdício de planta varia porque colheitas várias tęm taxas de produçăo de biomassa discrepantes.
Com tempo, temperatura constante, e um substrate entrante uniforme, um digester vai stabilize. As regras de dedo polegar para qualquer digester incluem:
- substrate Entrante 5 a 12 por cento sólidos totais;
- 0.2 para 0.5 libras ácidos voláteis por pé cúbico de digester Volume de ;
- 1 para 2 libras adubo cru por pé cúbico de espaço de digester por dia; e
- 0.2 a 1.0 volume de unidade de biogas produziu por volume de unidade de DIGESTER DE .
A quantia atual de biogas que será produzido pode ser determinada por experimentaçăo debaixo de condiçőes semelhante a esses ao site. A pessoa deveria experimentar com tipos vários de desperdício, o quantia de água diluía um desperdício entrante, enquanto operando temperatura, e alimentando (carregando) freqüęncia.
Uma fonte de confusăo potencial determinando tamanho de digester é os meios para medir produçăo de gás. Ao prosseguir lendo literatura digesters de biogas, tenha certeza que a produçăo de gás em discussăo está em Gás de units. comparável produzido em um digester é biogas, de qual 50 a 60 por cento săo metano; o resto é gases carbônicos e outros gases. volumes de Biogas săo distintos de metano volumes. que Outros modos de quantificar gás incluem: gás volumes por volume de digester, volumes de gás por 1,000 libras de peso ao vivo de umas espécies animais, volumes de gás por libra de volátil sólidos somaram, e volumes de gás por libra de sólidos voláteis destruída.
Tempo de Retençăo hidráulico
Tempo de retençăo hidráulico (HRT) é o número comum de dias um volume de unidade de substrate é permanecer no digester. Put outro modo, HRT já é o volume de material no digester dividida pela quantia comum de feedstock diário entrante, ou o idade comum dos conteúdos de digester. que O HRT variará de 10 para 60 dias, e é um parâmetro importante porque influencia a eficięncia do digester de biogas.
Digesters próximo controlado calcularăo a média 20 a 25 dias aproximadamente retençăo time. tempos de retençăo mais Curtos criarăo o risco de solapamento, uma condiçăo fora onde săo lavadas bactérias de biogas ativas, do digester a muito jovem uma idade, fazendo a populaçăo de, bactérias instável e potencialmente inativo. conversăo Diária de material orgânico para metano continuará aumentando por unidade aumento de peso (i.e., idade) de bactérias até um certo ponto. Depois disso, produçăo de metano cairá por peso de unidade (ou idade) de bactérias.
Nota que um tempo de retençăo mais longo requer um digester maior e mais importante para sua construçăo. Porém, Recall que o menor o recipiente de digestăo, o menos tempo o metano-produzindo bactérias terăo que agir no substrate disponível e assim o mais provável o sistema de biogas pôde mau funcionamento. A pessoa deve considere todos estes fatores cuidadosamente antes de escolher um sistema.
III. DESIGN VARIAÇŐES
Há duas características de desígnio gerais de digesters: grupo alimente e feed. contínuo O digester de grupo está carregado, lacrado, e depois de um período de coleçăo de gás, esvaziou. UM digester de grupo possa ser essencialmente qualquer recipiente apropriadamente de tamanho ou possa abastecer que pode seja marcada e provido com uns meios para colecionar o biogas. O digester de alimento contínuo recebe substrate em um contínuo ou diariamente base com uma quantia aproximadamente equivalente de effluent removida. Há muitas possíveis variaçőes de desígnio para alimento contínuo digesters.
ALIMENTO CONTÍNUO DIGESTERS
Podem ser divididas as variaçőes de desígnio para digesters de alimento contínuo em quatro tipos distintos: o desígnio índio, o chinęs, projete, a planta de tratamento de esgoto, e o design. híbrido Cada destes tipos, junto com custo e consideraçőes de construçăo, é descrita nas seçőes que seguem.
Desígnio índio
O índio, ou Khadi, desígnio (Figura 2) está baseado no princípio
aquele gás produzido erguerá uma cúpula sino-amoldada localizada acima o digestăo vat. Substrate entra em um lado do digester e desloca effluent fora o outro lado. Como gás é produzido, é colecionou debaixo da cúpula, enquanto forçando isto a subir. que A cúpula desce como gás está fora forçado do digester no transporte de gás linhas.
Desígnio chinęs
A câmara de armazenamento de gás no desígnio chinęs caracteristicamente tem um topo fixo (Figura 3) . Substrate entra em um lado; effluent
saídas o outro Gás de side. produzido acumula debaixo da cúpula e sobre o recipiente deslocam contents. Increases em volume de gás conteúdos de digester no deslocamento, ou alaga, câmara. Os materiais forçados na câmara de deslocamento văo, por virtude de gravidade, tente fluir atrás no digester. O tente pelo licor deslocado para fluir atrás na digestăo recipiente cria a pressăo para forçar o gás no transporte de gás line. Como o gás é usado, materiais deslocaram no câmara de deslocamento fluirá atrás no recipiente.
Planta de Tratamento de esgoto
Embora os desígnios associassem com tratar esgoto ou industrial desperdícios seguem os mesmos princípios básicos do índio e chinęs desígnios, eles săo muito mais complexos e mais eficientes. O conteúdo de digester ou é mexido por remo ou recirculaçăo de gás. Controles de temperatura săo muito mais estritos e digester conteúdo pode ser heated. O effluent encerra a planta e é engrossado antes de Gás de disposal. final é batida do digester, possivelmente pressurizada, e usado por aquecer propósitos ou chamejou; isto pode ser usada para calor de processo no digester. O tratamento de esgoto podem ser empregados princípios de planta em uma balança muito menor com mais baixos níveis de tecnologia. Figure 4 espetáculos uma alta tecnologia
planta de tratamento de esgoto.
Desígnios híbridos
Digesters híbrido imitam os princípios empregados em outros desígnios, a năo ser que recipientes de digestăo conformam o menos caro, prontamente materiais de construçăo disponíveis. que Eles podem ser construída de materiais de pedaço disponíveis, sacolas plásticas, ou coberto troughs. UM desígnio muito simples é a soldadura de fim-para-fim de 55 - galăo tambores de óleo para criar um longo, estreite, pequeno-volume contínuo alimente digester. Com digesters híbrido, cuidado deve ser tomado năo deixar nenhuma economia de construçăo compensar eficięncia de digester ou productivity. Figure 5 espetáculos uma baixo-tecnologia digester híbrido.
Comparaçăo de Alimento Contínuo Digesters
O digesters de biogas mais sofisticado requerem as pessoas qualificadas para construa, opere, e os mantenha. que Tal digesters serăo provável mais economicamente possível se eles săo usados para processar grande quantidades de waste. Embora um digester de alta tecnologia faz produza consideravelmente mais gás que o índio ou o Desígnio chinęs, tem capital mais alto e custos operacionais e requer monitorando cuidadoso diariamente.
Os desígnios índios e chineses săo menos caros e mais fáceis para construa e opere, mas esses benefícios săo se se opor a razoavelmente por gás ineficiente production. Moreover, vazamento pode se tornar um problema se o digesters năo săo mantidos bem. Embora o índio desígnio produz ligeiramente mais gás que o desígnio chinęs, é ligeiramente mais caro e tem as exigęncias de manutençăo somadas associada com a cúpula flutuante.
APLICAÇŐES
Biogas pode ser queimado diretamente como um combustível por cozinhar, enquanto iluminando, aquecendo, água bombeando, ou grăo moendo, e também pode ser usada para abasteça combustăo engines. Em aplicaçőes maiores onde escalam e habilidades autorizam, podem ser pressurizados biogas e podem ser armazenados, limpou ŕ venda para provedores de gás comerciais, ou converteu a eletricidade e vendido dar poder a grades, satisfazer necessidades de energia de cume.
Săo conectadas linhas de transporte de gás para a câmara de gás-coleçăo do digester (a cúpula flutuante do digester de estilo índio). O gás tem um conteúdo de umidade alto. é necessário inventar um modo para remover a umidade antes do gás é usado. para o que Um modo é se incline a linha de transporte atrás para o digester de forma que o umidade fluirá atrás abaixo a linha no tanque. Se isto é năo prático, será necessário instalar uma fossa, ou câmara, na linha de gás colecionar a umidade.
Biogas também é muito corrosivo. pode conter quantias perigosas de sulfide de hidrogęnio, um gás inflamável venenoso que produz um ácido altamente corrosivo quando misturado com água. por isto, gás linhas de transporte devem ser corrosăo resistente. cloreto de Polyvinyl (PVC) tubo de plástico é uma escolha boa para linhas de gás porque é durável, corrosăo resistente, e normalmente econômico. Porque o gás é tăo corrosivo, pode ter que ser limpado antes de fosse usado, particularmente em máquinas.
Enquanto biogas for um combustível excelente, tem um bastante baixo valor de energia para seu volume--500-600 BTUs por pé cúbico--e o pressione nas linhas de distribuiçăo pode ser baixo. Abajures de , fogőes, refrigeradores, e outros eletrodomésticos requerem jatos especialmente projetados compensar o baixo valor de energia e o baixo gás pressure. Para estabilize a chama em um cookstove, por exemplo, o jato vigorosamente brotos o biogas para cima por e fora do queimador. Jets pode ser comprada ou pode ser construída facilmente de localmente disponível materiais.
A quantia de metano requerida diariamente por casa variará. Aproximadamente 0.5 a 1.0 metro cúbico de biogas é requerido por família sócio para preparaçăo de comida só, e asperamente um metro cúbico de biogas é produzido por 1,000 libras de animal. Meeting uma família sócio está cozinhando exigęncias, entăo, requer dois ou tręs leiteria saudável ou vacas de carne de boi, ou oito a 10 porcos (pesando 150 para 250 batem cada), ou mais de 500 galinhas. A quantia de desperdício material produzido por estes animais varia com a saúde deles/delas e dieta e influenciará o número de animais requerido. Colecionando mais de 30 a 40 libras de diário de desperdício por 1,000 libras de peso ao vivo por animal aumentará a quantia de gás produzida por animal.
O effluent que deixa o digester ao término da digestăo período é esparramado em gleba cultivado muito como o adubo indigesto, etc., é Pesquisa de used. foi executada em usar o effluent de digester alimentar gado ou promover crescimento de algal em viveiros de peixes, como é terminado em algumas instalaçőes de aquaculture chinesas.
MATERIAIS DE CONSTRUÇĂO
O equipamento e materiais requereram para construçăo de digester dependa do nível de tecnologia empregado. O chinęs básico desígnio requer cimento, areia, barro, lima, e tijolos. Sulfate-resistant cimento deveria ser usado se disponível devido ao corrosivo natureza do gás e slurry. que O desígnio índio requer para estes mesmos materiais, mais alguma soldadura e trabalhos de ferro. O mais alto desígnios de tecnologia podem requerer alguma maquinaria específica e eletrônica.
O seguinte é generalizado exemplos dos tipos e quantidades de materiais requereram construir chinęs de tamanho semelhante - ou Digesters de Índio-estilo.
Uma Cinta Pesquisa Instituto publicaçăo (1976) relatórios o seguinte materiais para um Índio-estilo, metro 3-cúbico digester que deva produzir gás suficiente pela arte culinária precisa de uma família de seis a oito sócios:
* 9 metros galvanizaram folha férrea * 3,200 tijolos de construçăo pequenos * 25 50-kg bolsas de cimento * 12 metros cúbicos de areia * ferro de ângulo vários, tubos férreos, etc.
O Khadhi e Comissăo de Indústrias de Aldeia em Bombay, Índia, listas (em parte) os materiais seguintes para um metro 3-cúbico digester horizontal:
* 2,870 tijolos * 3.2 metros cúbicos de areia * 1.9 metros cúbicos de 1/2 " a 3/4 " pedra * 24 bolsas de cimento * 7.5 metros de aço de folha * ferro de ângulo vários, tubos, reforçando varas.
Uma parede de masonry digester de estilo chinęs de 8 metros cúbicos chamadas para:
* 400 kg de cimento * 1,000 kg de areia * 1,000 tijolos * que plástico vários entuba para entrega de gás.
Em pequena escala, podem ser construídos digesters de nonpermanent de óleo tambores ou uniformemente-apoiou sacolas plásticas.
Os anteriores materiais só săo significados para propósitos de demonstraçăo. Tipo atual e quantidade de materiais requeridas dependem de desígnio. Porém, note aquele digesters de biogas menor geralmente săo construídos com materiais prontamente disponíveis.
HABILIDADES EXIGIRAM PRODUZIR E OPERAR UM BIOGAS DIGESTER
Os fundamentos de um digester podem ser creatively adaptados por competente, craftspeople local que trabalha com materiais localmente disponíveis.
O desígnio chinęs requer as habilidades de um mason. competente O Desígnio índio requer as habilidades de um pedreiro competente como também trabalhador férreo e soldador.
Digesters mais sofisticado para aplicaçőes de balança maiores requerem os encanadores e electricians. que planejamento Cuidadoso é requerido antes de construir tais instalaçőes.
Uma vez construída, o digester requer a atençăo diária de um semiskilled individual. Cada dia, o digester devem ser alimentados e agitado, e o effluent corretamente disposta de. Da mesma maneira que vigia cuida de um rebanho de animais, o indivíduo responsável para + digester tęm que entender os procedimentos operacionais. Isto pessoa năo só tem que manter a planta física do digester, mas também assegure que a linha de transporte de gás e sistema de utilizaçăo de gás é operativo e em conserto bom.
CUSTOS
Custos para construçăo săo governados pelo nível de tecnologia empregada. Eles variam de alguns dólares para digesters construído de pedaço prontamente disponível para alguns cem dólares para um pequeno família, digester de Chinęs-estilo, e de várias centenas de dólares para um digester de Índio-estilo em pequena escala para várias centenas de milhares de dólares para uma ampla operaçăo. UMA regra de dedo polegar para digesters de tamanho comparável é que o Chinęs-estilo digester vale meio isso de um " drum"-estilo digester. índio UM digester mais sofisticado valerăo tręs vezes pelo menos que de um digester de Índio-estilo de volume comparável.
Custos atuais dependem da disponibilidade de recursos. Large por exemplo, números de trabalhadores semi-qualificados sugestionam aquela construçăo de um digester de Chinęs-estilo seria mais econômico. Por outro lado, embora uns custos de digester de Índio-estilo mais inicialmente para construir, é năo obstante mais eficiente, requer menos manutençăo, e produz mais gás que um Chinęs-estilo digester. que digesters Maior, mais sofisticado requerem notadamente custos de capital iniciais mais altos que menor, menos complexo units. However, eles săo mais eficientes em termos do total volume de material orgânico do que pode ser controlado por volume de unidade digester, e eles produzem mais gás por unidade de material orgânico handled. para fazer uma análise de custo completa a pessoa tem que levar em conta que tal fatora como inflaçăo, taxas de juros, operando, custos, despesas de manutençăo, custos de măo-de-obra, e o valor de substituir combustíveis convencionais (por exemplo, lubrifique, gás) com biogas.
EFICIĘNCIA
A quantia de biogas varia de 30 a quase 100 pés cúbicos por 1,000 libras de peso de corpo ao vivo. Thus, há nenhum universal fórmula para determinar eficięncia de biogas. para fazer assim, a pessoa tem que considerar muitos fatores.
Por exemplo, eficięncia de biogas varia, enquanto dependendo em como o biogas é used. Biogas planta use desperdícios orgânicos que, se năo alimentada a um digester, seja esparramada melhor em cima de terra ou na pior das hipóteses diretamente burned. Embora combustăo direta de esterco ou gramas rendimentos melhor 10 por cento da energia disponível, o nutriente, valores de tais desperdícios estăo severamente reduzidos. Biogas sistemas rendimento 40 a 50 por cento, ou melhor, do potencial térmico de orgânico desperdícios e rende um fertilizante de qualidade superior. COMPOSTING proporciona para fertilizante excelente gás. Other, muito mais procedimentos sofisticados também estăo disponíveis para mais eficiente remoçăo de energia de desperdício.
Além disso, eficięncia varia com o tipo de digester, o operando, condiçőes, e o tipo de material carregou no digester. Todo outro igual, o digester de Chinęs-estilo produz aproximadamente meio tanto gás quanto o digester de Índio-estilo que em troca rendimentos menos que meio o gás de units. mais sofisticado O Desígnio chinęs, o desígnio índio, e os desígnios de alta tecnologia, respectivamente, renda 0.2 a 0.3, 0.5 a 0.7, e 1.0 aproximadamente para 2.0 volumes de biogas por volume de digester. Em geral, E digesters produzem mais gás com desperdício de avícula (aproximadamente 100 ou assim pés cúbicos de biogas por 1,000 libras de peso de avícula ao vivo) que eles fazem com desperdício de gado (25 a 30 pés cúbicos por 1,000 libras de peso de gado ao vivo).
Aparte destes fatores, a chave para manter eficięncia é alimente um feedstock uniforme, manter uma constante, diariamente para o digester temperatura operacional, e agitar os conteúdos regularmente.
EXIGĘNCIAS DE MANUTENÇĂO
Digesters de Biogas requerem manutençăo cuidadosa. Operadores de deveriam ser responsável para as atividades de manutençăo seguintes:
* Atividades Diárias: Colecione e prepare o feedstock, e carregam isto no digester. Collect o effluent líquido do digester. pode ser esparramado em cima de campos, usado para fertilizam viveiros de peixes, ou secou para uso posterior.
- Periodic (a intervalos regulares) Atividades: Remova o digester conteúdos, incluindo qualquer sólido que acumulou, ao fundo do digester. por causa do potencialmente natureza corrosiva dos conteúdos de digester (slurry como também gás), confira todos os componentes de metal de + digester para ver se eles precisam ser realisados (por exemplo, a cúpula de metal do digester de Índio-estilo).
* Occasional (a intervalos irregulares ou infreqüentes) Atividades: Check o digester, particularmente Chinęs-estilo, Digesters de , para qualquer gás leaks. Also, examine componentes dentro unidades de alta tecnologia como bombas e misturador que requerem conserto ocasional ou substituiçăo.
Finalmente, impedindo para areia, sujeira, e pedregulho de misturar com esterco como está sendo colecionado, e protegendo a cúpula do digester com um metal ou camada de asfalto, alongará tempo entre manutençăo.
IV. COMPARANDO AS ALTERNATIVAS
PESQUISA ATUAL E DESENVOLVIMENTO
Biogas Geraçăo Tecnologia
Pesquisa extensa continua com a geraçăo de biogas vários plantas worldwide. operacional instituiçőes Várias ao longo do mundo está administrando pesquisa para fazer uso de máximo do biogas produced. Isto envolve emparelhando energia precisa suprir com gás produçăo, e usando equipamento que queima ou converte o gás mais efficiently. transaçőes de pesquisa Adicionais com desígnios de digester e parâmetros de desígnio; aqui, perdas de calor e mantendo um temperatura adequada, estável no digester é de interesse principal para investigadores nos esforços deles/delas para maximizar produçăo de metano. Outros esforços de pesquisa focalizam em melhorias no uso de effluent de digester para promover crescimento de máximo de algas, pesque, vegetaçăo aquática, e animais de fazenda.
Competindo Tecnologias
Tecnologias de conversăo de biomassa mais sofisticadas e caras exista converter material orgânico a carvăo, gás de produtor, óleo cru, açúcares simples, álcool, plásticos, ou outras substâncias químicas. Pirólises que podem ser usadas para produzir óleo cru por exemplo, ou destilaçăo que rende álcool etílico é exemplos de este technologies. nos que Estas tecnologias foram introduzidas muitos países em desenvolvimento, mas pesquisa adicional é requerida antes eles podem ser aplicados amplamente.
COMPARAÇĂO DE TECNOLOGIAS
Este papel focaliza em biogasification como uns meios de produzir abasteça de material que poderia ser desperdiçado caso contrário ou isso tem por exemplo, só um único uso de fim como fertilizante. A alternativa tecnologias de conversăo de biomassa estăo queimando desperdício cru para adquirir liberte disto, composting, destilaçăo, queimando desperdício cru para prover, processo ou outra batida, gaseificaçăo, e pirólises. para comparar todas estas tecnologias, vocę tem que examinar cada tecnologia separadamente, pesando suas vantagens e prejudica e levando em conta tal fatora como a disponibilidade e custo de capital, energia vale, o valor relativo de um desperdício cru particular e os produtos de fim que produz, a disponibilidade de humano e recursos materiais, e o impacto da tecnologia no environment. A discussăo debaixo de presentes alguns exemplos do tipos de fatores que vocę precisa considerar equilibrando uma tecnologia contra outro.
Se o objetivo exclusivo é reduzir desperdício, enquanto queimando desperdício cru podem seja uma escolha boa, contanto é suficientemente seque, poluiçăo de ar é controlado, e há uns meios para dispor do ash. Um desvantagem de queimar desperdício cru para disposiçăo é que é um uso muito ineficiente de energia. que A energia produzida queimando é wasted. Em algumas situaçőes, fazendo o material desperdício simplesmente disponível a pessoas que podem usar isto por cozinhar combustível pode ser um mais meios efetivos de disposiçăo. E ajuda assegure que o será posta energia de calor para usar.
Composting é um modo excelente para virar produtos desperdício em um artigo--fertilizante--simplesmente e economicamente. Uma desvantagem de composting é que alguns dos nutrientes no desperdício cru-- particularmente nitrogęnio, fósforo, e potássio--converta um supra com gás, evapore, e é perdida ŕ atmosfera, ou eles lixiviam fora pelo soil. Moreover, composting é limitado a produzir só fertilizante.
Se vocę quer fazer mais com desperdício cru que composting ou há pouco adquirindo libertam disto--quer dizer, se vocę quer arrear a energia do material desperdício cru produzir combustíveis ou outros produtos-- vocę precisará fazer investimentos adicionais em capital, materiais, e labor. Como nós vimos neste papel, um digester de biogas, rendimentos um gás de combustível e um fertilizante de qualidade alto. Unlike composting, o processo de digestăo retém e iguala melhora o valor nutriente do feedstock original. Com biogasification, podem ser digeridos desperdícios crus, e voltou ao ambiente dentro a forma de fertilizante e abastece, sem degradar o ambiente. Porém, se lembre de que o equipamento (por exemplo, um digester, sistemas, bombas) necessário para biogasification geralmente vá seja mais caro que o equipamento (por exemplo, um vagăo equipou com carregador, um espalhador de adubo) necessário para composting.
O permanecendo quatro tecnologias de conversăo de biomassa--destilaçăo, controlada queimando para prover processo ou outro calor, gaseificaçăo, e pirólises--coletivamente produza uma gama até mais larga de produtos que biogasification. Destilaçăo de de desperdícios crus produz açúcar e álcool, por exemplo; queimando controlado produz aqueça, diga, umas Pirólises de boiler. produzem biofuels como carvăo e óleo cru; e gaseificaçăo ainda produz outro biofuels como baixo - e gás de médio-energia (freqüentemente chamou o produtor gás) . Estas quatro tecnologias diferem principalmente dentro o deles/delas exigęncias de equipamento (i.e., dependendo da tecnologia, o hardware pode ser tăo simples quanto um cookstove ou réplica ou como complicado como uma planta de destilaçăo), nas técnicas deles/delas (i.e., alguns técnicas săo mais complexas que outros, enquanto resultando dentro mais alto produto rende), e em custos.
Em soma, comparando uma tecnologia de conversăo de biomassa com outro tenha que estar baseado em que produtos de fim que vocę quer da tecnologia, termine o usuário de produto quantos é vocę disposto gastar, relativo, economias de balança, habilidade nivela, disponibilidade de desperdício cru materiais, impacto ambiental, e muitos outros fatores.
V. ESCOLHENDO O DIREITO DE TECNOLOGIA PARA VOCĘ
IMPACTO ECONÔMICO
Economias săo um fator principal decidindo se ou năo introduzir um biogas system. para determinar as economias de tal um sistema, vocę precisa considerar tal fatora como disponibilidade e custo de biogas (baseado em BTU), custo de equipamento, custos importantes, trabalho, custos, availability/needs/cycles de energia, disponibilidade material, e custos, e lucros antecipados. Remember, também, para fatorar na inflaçăo de análise de custo e capitalizaçăo expenses. Tudo fatores de custo e a análise resultante variarăo de país para país.
SOCIAL/CULTURAL IMPACT
Certas perguntas de social/cultural precisam ser endereçadas. por exemplo, desperdício diário está controlando aceitável ou tabu? Além disso, para tenha sucesso, uma tecnologia de biogas tem que conectar com práticas existentes: lata práticas de administraçăo desperdício existentes sejam adaptadas, para exemplo, incluir um digester e disposiçăo de effluent? O que acontece para o muito pobre que colecionaram gado tradicionalmente esterco livremente usar para combustível quando o esterco é usado em um digester e o combustível só está disponível a esses que podem pagar por isto? Quem controles a distribuiçăo do gás em um sistema de comunidade?
DISPONIBILIDADE DE RECURSOS
Consideraçőes de recurso técnicas incluem tomada em conta o disponibilidade de uma constante, provisăo de alta qualidade de material orgânico, a convenięncia da temperatura ambiente, a disponibilidade, de água de bom-qualidade com que diluir o feedstock, se o biogas produziram pode ser usada eficazmente, e se + espaço é suficiente para disposiçăo de effluent e usage. Moreover, se lembre da necessidade por uma planta de biogas cujo construçăo e operaçăo depende da disponibilidade de capital, pessoal (qualificado e semiskilled), e materiais.
REGULAMENTOS
Consulte os funcionários locais sobre qualquer regulamento local e leis que possa lhe impedir de construir ou usar um biogas generator. No lado positivo, algumas leis poderiam trabalhar em seu favor. por exemplo, os governos de alguns países em desenvolvimento provęem investimento incentivos, concessőes, ou baixo-interesse empresta a pessoas para que querem apresente para um biogas plant. que Tais governos estăo procurando ativamente políticas nacionais que reduziriam dependęncia em combustíveis importados e assim encoraja a produçăo de biogas como um environmentally fonte de combustível segura.
HABITANTE FABRICA
Chinęs - e geradores de biogas de Índio-estilo geralmente podem ser em-país construído, desde que componentes de planta estăo normalmente disponíveis locally. Certos componentes, i.e., a cúpula e mecanismo de guia de um digester índio, pode ser fabricada em uma balança maior e vendida a usuários.
BALANÇA DE PRODUÇĂO E MERCADO DE POTENCIAL
Fazendeiros de subsistęncia que dependem de lenha por cozinhar e aquecer inclua uma porcentagem significativa da populaçăo do mundo. Embora pareça provável que geraçăo de biogas complete pelo menos a energia atual deles/delas provę, há várias razőes por que biogas totalmente podem năo substituir lenha:
* desperdício cru do equivalente de várias vacas é requerida para conhecer uma família está cozinhando necessidades;
* quase todas as tecnologias de conversăo de biomassa requerem Investimentos de de capital normalmente disponível só para alguns Pessoas de em sociedade;
* que normas culturais podem năo permitir para manipulaçăo desperdício ou para gás Uso de , ou pode limitar disponibilidade de material orgânico se Săo pastados animais de em lugar de limitou; e
* biogas geraçăo deve ser aceitada e deve ser aprendida, um processo dependente em agentes de extensăo incentivados, educados ou outros de que podem apontar a aplicaçőes prósperas o Tecnologia de , ou que pode demonstrar isto efetivamente.
SOURCES DE INFORMAÇĂO EM PLANTAS DE BIOGAS
Diretor, Gobar Gás Esquema, Khadi e Comissăo de Indústrias de Aldeia Gramodaya Estrada de Irla, Parle Vil (Oeste) Bombay 400 056 ÍNDIA
Cabeça da Divisăo de Cięncia de Terras e Química Agrícola Instituto de Pesquisa Agrícola índio Delhi novo 110 012 ÍNDIA
Cultive Unidade de Informaçăo Diretório de Extensăo Ministério de Agricultura e Irrigaçăo Delhi novo, ÍNDIA,
Gobar Gas Estaçăo de Pesquisa Ajitmal, Etawah, UTTAR PRADESH, ÍNDIA,
Diretor, Instituto de Pesquisa de Engenharia Ambiental Nacional, Organizaçăo de Saúde mundial 1211 Genebra 27, SUÍÇA,
Comissăo econômica e Social para a Ásia e o Pacífico (ESCAP) Divisăo de Indústria, Alojamento, e Tecnologia Edifício de Naçőes Unidas Bangkok 2, TAILÂNDIA,
Academia de Bangladesh para Desenvolvimento Rural COMILLA, BANGLADESH,
Organizaçăo de Desenvolvimento de Tecnologia apropriada Comissăo planejando Governo de Paquistăo ISLAMABAD, PAQUISTĂO,
CEMAT Apartado 1160 Guatemala, GUATEMALA,
OLADE Casilla 119 QUITO, EQUADOR,
Voluntários em Ajuda Técnica (VITA) 1815 nortes St. de Lynn, Apartamento 200, ARLINGTON, VA 22209 E.U.A.
BIBLIOGRAFIA DE
Barnett, UM.; Pyle, L.; e Subramanian, S.K. Tecnologia de Biogas em + Terceiro Mundo: Uma Revisăo de Multidisciplinary. IDRC-103e. Ottawa, Ontario, Canadá,: Pesquisa de Desenvolvimento internacional Center, 1978.
Instituto de Pesquisa de cinta. MacDonald Faculdade de McGill Universidade. UM Manual em Tecnologia Apropriada. Ottawa, Ontario, Canadá,: canadense Fome Fundaçăo, 1976.
Colinas, D.J., e Roberts, D.W. Fundamentos " básicos de Metano Geraçăo de de Desperdício " Agrícola. Serviço de extensăo empapelam, Universidade de Califórnia, Davis, 1980.
More, D. O Compleat Biogas Manual. Aurora, Oregon, 1980.
McGarry, M.G., e Stainforth, J. Composto, Fertilizante, e Biogas Produçăo de do Humano e Desperdícios de Fazenda na República das Pessoas de China. IDRC8e. Ottawa, Ontario, Canadá,: Internacional Desenvolvimento Pesquisa Centro, 1978.
LICHTMAN, R.J. Sistemas de Biogas na Índia. Arlington, Virgínia,: VITA, 1982.
POHLAND, F.G., ED. Processos de Tratamento Biológicos anaeróbios. Advances em Química Série 105. Washington, D.C.,: Americano Sociedade Química, 1971.
SHULER, M.L., ED. Utilizaçăo e Reciclou Desperdícios Agrícolas e Resíduos. Boca Raton, Flórida,: CRC Press, Inc., 1978.
SUBRAMANIAN, S.K. Sistemas de bio-gás na Ásia. Delhi novo, Índia,: Administraçăo Desenvolvimento Instituto, 1977.
Targanides, PÁG. " Digestăo Anaeróbia de Desperdício " de Avícula. Mundo Poultry Cięncia Diário 19 (1962):252-61.
TATOM, J.W. " Pirólises Experimentam nos países em desenvolvimento ". Procedimentos de , Grande-energia ' 80 Congresso Mundial e Exposiçăo. Washington, D.C.,: Conselho de bio-energia, 198, pp. 180-85.
SUPPLIERS E FABRICANTES DE BIOGAS PLANTA EQUIPAMENTO E ACESSÓRIOS
Patel Gas Crafters Private Limitado 1/2, Shree Sai Bazar Centro Bombay 54, ÍNDIA,
Santosh Engineers 11 Swami Vivekananand NAGAR VARANASI 221 002 ÍNDIA