FORMATO UNICO DE INSCRIPCIÓN PARA PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

País COLOMBIA

Nodo NARIÑO

Universidad UNIVERSIDAD MARIANA

Nombre del Semillero TARIPAHUASI

Nivel de Formación QUINTO (5) SEMESTRE

Programa Académico INGENIERIA AMBIENTAL

Título del ProyectoGENERACION DE BIOGAS A PARTIR DEL EXCREMENTO DEL CUY

Autor(es)CRISTIAN DANILO DE LA CRUZ TATICUANDANIEL ESTEBAN BOLAÑOS INSUASTY

IdentificaciónC.C 1085301720 de Pasto-Nariño

C.C 1085296733 de Pasto-Nariño

Ponente(s) CRISTIAN DANILO DE LA CRUZ TATICUANDANIEL ESTEBAN BOLAÑOS

E-mail de Contacto danilocdt@hotmail.esd.2552@hotmail.com

Teléfonos de Contacto 321 610 50 23

CATEGORIAPropuesta de InvestigaciónInvestigación en CursoInvestigación Terminada

Áreas de la investigaciónCiencias AgrariasCiencias Biológicas y del MarCiencias de la Salud y el DeporteCiencias Exactas y de la TierraCiencias HumanasCiencias Sociales Navales y de SeguridadIngenieríasLingüística, Artes y Letras

1. TITULO: GENERACION DE BIOGAS A PARTIR DEL EXCREMENTO DEL CUY

2. INTRODUCCIÓN:

En nuestro día a día, la industrialización, el mercado de productos, la sobrepoblación, el consumismo que cada día crece, generan diversos desechos orgánicos, los cuales son considerados un problema de salud pública y contaminación ambiental. El aprovechamiento de biogás, nos brinda la oportunidad para que estos desechos sean utilizados en la producción de energía, por medio de una digestión anaerobia. Los desechos de las granjas, porcinas, de cuyes, ganado, establos, presentan una gran potencialidad de generación de biogás, con la cualidad de que la energía generada, pueda ser usada en diversos procesos productivos de forma amigable con el medio ambiente. Para ello necesitamos diseñar un bioreactor para la obtención de biogás a partir del estiércol del cuy que nos será de mucho beneficio en nuestra región andina.los sistemas de biogás ayudan a la problemática de impacto ambiental al disminuir la emisión de gases de efecto

invernadero, transmisiones de enfermedades y eliminación de malos olores, el tratamiento de estos excrementos de animales en sistemas de Biogás mejora las condiciones de saneamiento y calidad de vida para las comunidades. Uno de los objetivos principales para el establecimiento de bioreactores es que estos se constituyen en una valiosa alternativa para el tratamiento de estos desechos orgánicos y generan un gas combustible, que es fundamentalmente metano, que puede emplearse como energía y un desecho que puede ser utilizado como un fertilizante de alta calidad. El biogás generado es empleado fundamentalmente en la generación eléctrica, en motores para bombas de agua, alumbrado; En la cocción de alimentos, entre otras muchas aplicaciones.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN.

En nuestro entorno nos damos cuenta que el petróleo y sus derivados juegan un papel muy importante para el desarrollo de la sociedad, ya que son prioritarios como combustible para diferentes aplicaciones en la industria, estos a su vez han incrementado sus costos, contaminan el medio ambiente y son los que más aportan al calentamiento global. Por esta cuestión nuestro proyecto está dirigido a resolver el problema de realizar un combustible que se pueda biodegradar y no haga daño a la naturaleza Lo que intentaremos es obtener gas metano por medio de la descomposición de excremento animal en este caso de los cuyes y de alguna forma ayudar a los productores de cuyes a mantener en un buen estado sus criaderos; Para lo que se construirá un bioreactor que es un sistema que se realizara con materiales económicos y se desea obtener el doble de beneficios al conseguir, solventar la problemática energética-ambiental con el biogás y el residuo que queda después de la digestión, así como realizar un adecuado manejo del excremento del cuy.

4. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Conseguir una fuente de energía renovable para un desarrollo sostenible en diferentes aplicaciones, que no cause daño al medio ambiente.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Encontrar el porcentaje adecuado de excremento de cuy y desechos de cosecha (hojarasca) Fabricar un bioreactor para la elaboración del biogás Fomentar el uso del biogás elaborado a partir del excremento de cuy, para remplazarlo por los

combustibles derivados del petróleo. Mejorar las condiciones de saneamiento y calidad de vida de las personas. Generar un buen sostenimiento de las granjas de cuyes Disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

5. REFERENTE TEORICO

El biogás es el producto de la digestión anaeróbica y resultado de un proceso donde los materiales orgánicos son descompuestos por las bacterias en condiciones anaeróbicas. Es una mezcla de metano (60-70%), dióxido de carbono (40-30%), y otros gases como el sulfuro de hidrógeno, amoniaco, nitrógeno, hidrógeno y diversos compuestos orgánicos (TsaiyLin, 2009). Los beneficios directos de la digestión anaeróbica. Además, otros beneficios de la producción de biogás incluyen la reducción de olores, la mineralización de nitrógeno orgánico, la reducción de patógenos, la disminución de gases de efecto invernadero y un mejor manejo de residuos orgánicos. Además, los residuos de digestión se pueden utilizar como fertilizantes (Sahlström, 2003; Mann y col.,2004). La bioconversión de la materia orgánica en metano requiere de cuatro pasos y cinco grupos distintos de microorganismos. El primer paso es la hidrólisis, segundo la fermentación, tercero la acetogénesis, por último la metano génesis (ver figura 1). El estiércol de cuy contiene aproximadamente 1.7% de nitrógeno, 1.5% de fósforo y 4% de potasio (Orrico y col., 2007) y un porcentaje de conversión en metano de más del 80% (Mogami y col.,2006). La descomposición anaeróbica (en ausencia total de oxigeno o nitratos) de la materia orgánica produce un gas combustible. Este gas contiene una alta proporción en metano (CH4 en concentración superior al 60% en el gas) , con una potencia calorífica inferior del orden de 5.500 Kcal/m3 , y se designa usualmente como

biogás Termohidrólisis: Este proceso resulta interesante debido a que permite realizar un pre tratamiento de la biomasa de una manera económica para posteriormente obtener etanol o biogás. La biomasa contiene lignina, celulosa y hemicelulosa. La lignina envuelve, como una barrera protectora, a la celulosa. Por otra parte es sabido que en procesos de fermentación, la celulosa puede ser convertida en azucares para ser transformados en etanol o biogás. (L SECTOR DEL BIOGÁS AGROINDUSTRIAL EN ESPAÑA)

Figura 1. Esquema general de las transformaciones ocurridas durante el proceso de digestión anaeróbico

La digestión anaeróbica de los residuos agropecuarios provenientes de las explotaciones de animales representa una opción viable como fuente de energía, sin embargo la producción reducida de biogás a partir de estos residuos no justifica el costo de inversión de los sistemas de tratamiento. No obstante la productividad de biogás y metano puede ser incrementada drásticamente mediante la codigestión de los residuos del cuy y los desechos que se generan durante la cosecha o procesamiento de los productos agrícolas, debido a la acción sinérgica que presentan el gran contenido de nutrientes disponibles para el desarrollo de las poblaciones microbianas responsables del proceso (Sonia, 2011)

6. METODOLOGIA.

Inicialmente, se realizaran diferentes pruebas de laboratorio como termóhidrolisis para romper la lignina que es un factor que afecta a la producción del biogás, otra prueba es la determinación de porcentaje de estiércol y hojarasca en el biodigestor. Ya realizadas las pruebas. Analizaremos los factores y entornos en los cuales mas producción de biogás se obtenga y escogeremos el lugar indicado para la instalación del biodigestor. El diseño será así: imaginemos un tanque cerrado herméticamente donde se depositaran los desechos con una tubería de salida que será la del biogás. El reactor tendrá una tapa donde ingresaremos la materia fecal del cuy .Una vez que se ha cumplido el proceso de descomposición de forma anaerobia por procesos bioquímicos y fisicoquímicos, Al final de estos procesos el biogás sale por la tubería. los usos que se le podría dar serian: cocción de alimentos, calefacción, generación eléctrica o para proyectos o experimentos caseros. Ya teniendo instalado y funcionando el bioreactor impulsaremos a la los pobladores vecinos que adapten esta forma de energía que ayuda al medio ambiente y a su economía.

7. RESULTADOS ESPERADOSGenerar una gas a través de la codigestión anaeróbica de la mezcla homogeneizada correspondiente a la fracción de hojarasca y del estiércol de cuy para su utilización como fuente de energía renovable.BIBLIOGRAFIA.

Biogas – Gleen L. TaylorISBN:978-0-595-89731-5 (ebk)

Biogas Production. Jhon Wiley & Sons. ISBN: 978-1-118-06285-2

Multiphase bioreactor design. Ed. Journal-2001ISBN: 9780415272094

Manual Dimensionamiento y diseño de biodigestores

El camino de la biodigestión Ambiente y tecnología socialmente apropiada Ed. Universidad Nacional del litoral-PROTEGEREduardo S. GroppelliOrlando A. Giampaol

ECHARRI PRIM, LUIS. 1998. Ciencias de la tierra y del medio ambiente. http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/07Energ/100Energía.htm (16 de Setiembre)

ALTAMIRANO F., MARÍA; Y CABRERA, CARLOS. 2006. Estudio comparativo para la elaboración de compost por técnica manual. Rev. Inst. investig. Fac. minas metal cienc. geogr. [online]. ene./junio 2006, vol.9, no.17 [citado 07 Septiembre 2010], p.75-84. Disponible: <http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S156108882006000100010&lng=es&nrm=iso>.

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