Biogestores!!! - Olivera

2013

BiodigestoresPara el desarrollo de las comunidades, implementación de un biodigestor experimental,

utilizando la digestión anaeróbica de residuos orgánicos generados..

”Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

Biodigestores

INDICE

INTRODUCCION

1: PROBLEMA DE INVESTIGACION

1.1 DELIMITACION DEL PROBLEMA A ESTUDIAR ………………………………………………………….41.2 FORMULACION DEL PROBLEMA………………………………………………………………………………51.3 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA ……………………………………………………………………………..6

2: MARCO TEORICO

2.1ANTECEDENTES…………………………………………………………………………………………………………7

2.2MARCO TEORICO……………………………………………………………………………………………………..7

2.3MARCO CONCEPTUAL……………………………………………………………………………………………….9

3: HIPOTESIS Y VARIABLES

3.1 HIPOTESIS GENERAL……………………………………………………………………………………………….20

3.2 VARIABLES…………………………………………………………………………………………………………….20

3.3 OPERACIONALIZACION DE VARIABLES…………………………………………………………………..21

4: OBJETIBVOS

4.1 OBJETIVO GENERAL……………………………………………………………………………………………..21

4.2OBJETIVOS ESPECIFICOS……………………………………………………………………………………….21

5: ESTRATEGIA METODOLOGIA

5.1TIPO NIVEL Y DISEÑO DE INVESTIGACION …………………………………………………………..22

5.2POBLACION Y MUESTRA ……………………………………………………………………………………..22

5.3TECNICAS DE RECOLECCIONDE INFORMACION…………………………………………………...27

5.4INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE INFORMACION……………………………………….28

UNIVERSIDAD “SAN LUIS GONZAGA DE ICA”Universidad San Luis Gonzaga de Ica Página 1

Biodigestores

Diseño de BIOdiGESTORESPara el desarrollo de las comunidades, implementación de un biodigestor experimental, utilizando la digestión

anaeróbica de residuos orgánicos generados..

NOMBRE: CAYLLAHUA ROJAS ISABEL

LLACSA LLAUCA HUGO

TUTOR: ING. TOLEDO

CURSO: METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

CICLO: VI

TURNO: TARDE

INTRODUCCION

Un biodigestor es un sistema sencillo de conseguir solventar la problemática energética ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

Universidad San Luis Gonzaga de Ica Página 2

Biodigestores

Debido a la situación socioeconómica que atraviesa nuestro país se han venido desarrollando proyectos con la intención de mejorar la economía y la preservación del medio ambiente, por lo cual, la asociación para diversificación y el desarrollo agrícola (ADDAC), ha venido impulsando proyectos utilizando la tecnología de biodigestor que consiste en una estructura artificial, utilizada para fermentar estiércol de ganada bovino de especies animales y vegetales, lo cual, genera gas natural y bio-abonos, esto se ha venido impulsando para fortalecer el desarrollo productivo de los pequeños productores.

En su forma simple es un contenedor (llamado reactor) el cual está herméticamente cerrado y dentro del cual se deposita material orgánico como excremento y desechos vegetales (exceptuando los cítricos ya que éstos acidifican). Los materiales orgánicos se ponen a fermentar con cierta cantidad de agua, produciendo gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en fósforo, potasio y nitrógeno. Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y pos-tratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

El proceso de biodigestión se da porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos en los excrementos que al actuar en el material orgánico produce una mezcla de gases (con alto contenido de metano) al cuál se le llama biogás. El biogás es un excelente combustible y el resultado de este proceso genera ciertos residuos con un alto grado de concentración de nutrientes el cuál puede ser utilizado como fertilizante y puede utilizarse fresco, ya que por el tratamiento anaeróbico los malos olores son eliminados.

En definitiva lo que se trata es de aprovechar todos los residuos orgánicos que actualmente no se aprovechan y que de no ser así representa un constante peligro de contaminación ambiental.

En la gran mayoría de los sitios donde hay ganadería o criaderos de otros animales no existen medios para el aprovechamiento racional de los residuos de manera que son innumerables los vertederos donde se arrojan todos estos residuos contaminando el ambiente y perdiendo una energía de la cual tanto necesitamos.

I. PROBLEMA DE LA INVESTIGACION


Biodigestores

I.1 DELIMITACION DEL PROBLEMA

¿Cuáles son sus delimitaciones existentes para la implementación de los biodigestores?

El digestor debe encontrarse cercano a la zona donde se recoge el sustrato de partida y a la zona de consumo.

Es posible que, como subproducto, se obtenga SH2, el cual es tóxico y corrosivo, dependiendo del sustrato de partida y de la presencia o no de bacterias sulfato reductoras. La presencia de SH2 hace que se genere menos CH4, disminuyendo la capacidad calorífica del biogás y encarece el proceso por la necesidad de depurarlo.

Riesgo de explosión, en caso de no cumplirse las normas de seguridad para gases combustibles.

Requiere de un trabajo diario y constante, sobre todo para la carga de la materia orgánica.

Dependiendo del modelo, requieren de mucho cuidado sobre todo cuando son construidos con plásticos, ya que éstos pueden ser fácilmente cortados y quedar inutilizados.

Los biofertilizantes es la no eliminación de la acidez del suelo causada por el uso excesivo de fertilizantes inorgánicos dificultando, a menudo la absorción por la raíz de agua y nutrientes del suelo, tales como el potasio y el nitrógeno que influyen en la germinación y crecimiento de las plantas.

I.2 FORMULACION DEL PROBLEMA

¿Cómo podemos reducir los residuos orgánicos en las comunidades?


Biodigestores

Es muy común observar grandes volúmenes de desechos en diferentes sitios, lo que evidencia que las personas descartan grandes cantidades de materiales que podrían ser reutilizados en diferentes procesos. Muchos de estos materiales son orgánicos y podrán ser reutilizados en diferentes procesos, comúnmente son realizados como abonos y no se buscan otras alternativas como la que planteamos en nuestro proyecto: Obtener una fuente de energía a partir de desechos orgánicos.

Una vez formulado el planeamiento del problema, se formula la siguiente interrogante :

¿Es posible realizar un biodigestor de desechos orgánicos que produzca suficiente gas metano para producir electricidad?

I.3 LIMITACION DE INVESTIGACION

El presente proyecto pretende implementar las alternativas que investigaciones y desarrollo de ciencias aplicadas ofrece para la vida y el desarrollo de la sociedad. Se pretende realizar pruebas para diseñar eficientes y eficaces sistemas de biodigestor casero.

Limitaciones:

La producción de biogás es permanente, aunque no siempre constante debido a fenómenos climáticos. El recurso necesario (dinero, tiempo, esfuerzo, y disponibilidad es limitada) para la experimentación y la elaboración de prototipos de prueba de biodigestores. La apropiación de la tecnología por parte de la familia. Así como la inversión que a pesar de ser baja, la sociedad de las comunidades rurales no cuenta con dicho capital para desarrollar el sistema biodigestor.


Biodigestores

I.4 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION

El acceso a la energía es determinante para mantener y mejorar la productividad de los países. En la actualidad, la demanda de energía se ha incrementado considerablemente debido al crecimiento poblacional acelerado, la sobre explotación de los recursos y tecnologías que aumentan los hábitos de consumo.El aumento de la demanda de energía, el alza de los precios en los combustibles, sumado al deficiente sistema de abastecimiento en algunos lugares, han limitado el desarrollo de los medianos y pequeños productores.

El desarrollo de esta investigación permitirá establecer criterios y mejoras; la propuesta de construcción de un modelo de Biodigestor para la obtención de biogás va a minimizar costos, traerá consigo mayores beneficios y evitará la depredación de los recursos naturales usados como combustibles fósiles para generar energía.

Es importante resaltar que, esta investigación es muy valiosa para dar solución al problema del déficit energético y ecológico, que tienen principalmente las zonas rurales; difundiendo entre los trabajadores de la granja ganadera Reque y de todo el distrito el uso de la biomasa como materia prima para la obtención de biogás.La falta de leña para cocinar en diferentes regiones del mundo, hacen de estos sistemas interesantes para su difusión, divulgación y diseminación a gran escala. Los biodigestores pueden ser familiares y de bajo costo. Las familias dedicadas a la agricultura, suelen ser propietarias de pequeñas cantidades de ganado (dos o tres vacas por ejemplo) y pueden, por tanto, aprovechar el estiércol para producir su propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Se debe considerar que el estiércol acumulado cerca de las viviendas supone un foco de infección, olores y moscas que desaparecerán al ser introducido el estiércol diariamente en el biodigestor familiar. También es importante recordar la cantidad de enfermedades respiratorias que sufren, principalmente las mujeres, por la inhalación de humo al cocinar en espacios cerrados con leña. La combustión del biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo proveniente de la quema de madera.

Aporta puntos para la certificación LEED al ser un producto sustentable, además de que cumple con la Norma NOM-006-CONAGUA-1997 “Fosas sépticas prefabricadas y especificaciones y métodos de prueba”

Figura Nº3


Biodigestores

II. MARCO TEÓRICO

II.1 ANTECEDENTES

Los generadores eléctricos alimentados por combustión de biomasa son relativamente nuevos, la revisión de fuentes indican que los màs antiguos se registraron en 1998 cuando H.Vogel y S. Kedres publicaron en “SCIENCE” un artículo sobre la conversión de biomasa en watts e energía eléctrica; para esto utilizaron materialde excremento de ganado bovino sometido a presión y temperatura hasta la generación de combustión con la respectiva conversión mediante bobinas de cobre. Desde entonces innumerables grupos de trabajo han realizado investigaciones similares, entre los cuales destacan:

R.Vals y H. Vogel en Alemania 2001, desarrollaron un sistema dual de energía eólica y biomasa de desechos orgánicos; la mayoría provenìa de la energía eólica sin embargo la combustión de biomasa mantenían un voltaje constante aun en ausencia de vientos, esto hizo que en el 2002 el mismo equipo de trabajo constituyeran el primer generador eléctrico con biomasa usando como principal materia prima residuos de alimentos y excrementos de animales en granjas.

En Australia K.Smith y L. Worked en 2003 diseñaron un sistema para aprovechar los gases producidos ene l relleno sanitario en Syneid con la finalidad de utilizarlos como fuente energèticaalterna, este sistema en efecto producía electricidad pero era muy inestable, hasta la fecha aùn se hacen estudios para mejorar este sistema.

II.2 MARCO TEÓRICO

BIODIGESTORES

En su forma más simple, un contenedor cerrado, hermético e impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar (excrementos de animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican-, etcétera) en determinada dilución de agua para que a través de la fermentación anaerobia se produzca gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, y además, se disminuya el potencial contaminante de los excrementos.

Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidrogenación y pos tratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

El fenómeno de indigestible ocurre porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos presentes en el material fecal que, al actuar sobre los desechos orgánicos de origen vegetal y animal, producen una mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4) llamada biogás, que es utilizado como combustible.

Una de las características más importantes de la biodigestión es que disminuye el potencial contaminante de los excrementos de origen animal y humano, disminuyendo la Demanda Química de Oxigeno DQO y la Demanda Biológica de Oxígeno DBO hasta en un 90% (dependiendo de las condiciones de diseño y operación).

El biodigestor es un sistema sencillo de implementar con materiales económicos y se está introduciendo en comunidades rurales aisladas y de países subdesarrollados para obtener el doble beneficio de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.


Biodigestores

BIOMASA

La más amplia definición de biomasa sería considerar como tal a toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del Sol, y es renovable siempre que se use adecuadamente. Se puede clasificar de la siguiente forma:

Biomasa natural: es la que se produce en la naturaleza sin la intervención humana. Biomasa residual: es la que genera cualquier actividad humana, principalmente en los procesos agrícolas, ganaderos y los del propio hombre, tal como, basuras domésticas [residuos sólidos urbanos (R.S.U.)] y aguas residuales. Biomasa producida: es la cultivada con el propósito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos, como la caña de azúcar en Brasil, orientada a la producción de etanol para carburante.

PRINCIPIO DE GENERACION DE GAS NATURAL POR DESCOMPOSICION DE RESIDUOS

La transformación de energía calorífica a energía eléctrica, está fundamentado en la primera Ley de la Termodinàmica. Tomando en consideración el carácter combustionante de los residuos orgánicos, capaces de


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producir Metano (CH 4),Etano (C H3−C H3) y propano (CH 3−C H2−C H3) gases que fácilmente pueden ser utilizados para alimentar turbinas generadoras de electricidad.

II.3 MARCO CONCEPTUAL

BIODIGESTOR

Es un sistema sencillo de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un

adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

En su forma simple es un contenedor (llamado reactor) el cual está herméticamente cerrado y dentro del cual se

deposita material orgánico como excremento y desechos vegetales (exceptuando los cítricos ya que éstos

acidifican). Los materiales orgánicos se ponen a fermentar con cierta cantidad de agua, produciendo gas metano

y fertilizantes orgánicos ricos en fósforo, potasio y nitrógeno. Este sistema también puede incluir una cámara de

carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras

de hidropresión y pos tratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

El proceso se da porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos en los excrementos que al

actuar en el material orgánico produce una mezcla de gases (con alto contenido de metano) al cuál se le llama

biogás. El biogás es un excelente combustible y el resultado de este proceso genera ciertos residuos con un alto

grado de concentración de nutrientes el cuál puede ser utilizado como fertilizante y puede utilizarse fresco, ya

que por el tratamiento anaeróbico los malos olores son eliminados.

En pocas palabras es un generador de energía ya sea eléctrica, calorífica, etc. por medio de gas natural que es

generado por la descomposición de el material fecal.

PRODUCCION DEL BIOGAS


Biodigestores


Biodigestores

Los materiales que ingresan y abonan el Biodigestor se denominan afluente y efluente respectivamente. El proceso de digestión que ocurre en el interior del biodigestor libera la energía química contenida en la materia orgánica, la cual se convierte en biogás.

Usos del Biogás

El biogás producido se puede utilizar en forma: calor, motores de ignición de gas, electricidad, turbinas de gas y combustible de un automóvil.

Países como Bangladesh, China, India, Nepal, Ruanda, Sri Lanka y Vietnam, lo utilizan para la cocción de sus alimentos. Para el 2020, se predice que el mayor volumen de producción de biogás será a partir de granjas y de los sistemas de co-generación, entre el sector agrícola y el procesamiento de alimentos (Abbasi & Colaboradores, 2012). La eficiencia de conversión de biomasa a electricidad es del 8 al 16 % (Demirbas, 2006).

La problemática de no utilizar el biogás es que el potencial global de calentamiento del CH4 y N2O es 21 y 310, respectivamente, veces más alto que el de CO2 (Sommer & Coautores, 2004), respectivamente.

BIODIGESTION

Es la fermentación realizada por bacterias anaerobias sobre la materia orgánica y posee las ventajas siguientes:

Proporcionar combustible para suplir las principales necesidades energéticas rurales. Reducir la contaminación ambiental al convertir las excretas, que hacen proliferar microorganismos patógenos, larvas e insectos, en residuos útiles. Producir abono orgánico, con un contenido similar al de las excretas frescas e igualmente útil para los suelos, los cultivos y para el desarrollo del fitoplancton y del zooplancton utilizado por algunas especies acuáticas en su alimentación.

Figura Nº6

DIGESTORES ANAEROBICOS

Para producir biogás se pueden emplearse diversos materiales orgánicos tales como residuos vegetales, estiércol, basura doméstica, algas, efluentes de las industrias de alimentos, bebidas, papel, y químicas.


Biodigestores

Durante la bioconversión de materiales orgánicos a metano las distintas etapas tienen distinta velocidad: la degradación de la celulosa ocurre en semanas, la de las hemicelulosas y proteínas en días y la de las moléculas pequeñas, como azúcares, ácidos grasos y alcoholes, en horas, pero la lignina no es degradada en la mayoría de los sistemas de digestión anaeróbica.

El proceso en un digestor difiere de otros tipos de fermentaciones en que no es necesario utilizar cultivos puros de microorganismos. Las diversas bacterias capaces de descomponer las sustancias orgánicas y producir biogás están ampliamente distribuidas en la naturaleza. Se encuentran, por ejemplo en los excrementos animales y humanos. Estas bacterias pueden activarse y mantenerse indefinidamente con un manejo adecuado.

FACTORES DE LOS QUE DEPENDE LA PRODUCCION DE BIOGAS

Temperatura.

Tiempo de retención.

Porcentaje de sólidos.

Factor Ph.

CONDICIONES PARA LA BIODIGESTION

Las condiciones para la obtención de metano en el digestor son las siguientes:

1. Temperatura entre los 20°C y 60°C

2. pH (nivel de acidez/ alcalinidad) alrededor de siete.

3. Ausencia de oxígeno.

4. Gran nivel de humedad.

5. Materia orgánica

6. Que la materia prima se encuentra en trozo más pequeños posible.

7. Equilibrio de carbono/ nitrógeno.

Temperatura

Factor importante en la producción de biogás, dado que debemos simular las condiciones óptimas para minimizar los tiempos de producción. La temperatura óptima es de 30° a 35°C aproximadamente.Acidez

Este factor indica cómo se desenvuelve la fermentación. Se mide con un valor numérico Llamado pH, que en este el valor es 7, o sea es neutro. Por encima de este número significa alcalinidad; por debajo, acidez.


Biodigestores

Cuando los valores superan el pH 8, esto indica una acumulación excesiva de compuesto alcalino. Y la carga corre riesgo de putrefacción. Los valores inferiores a 6 indican una descompensación entre las fases ÁCIDAS y METANOGENICA, pudiendo bloquearse esta última.

Metano

El gas metano es un hidrocarburo alcano más sencillo, contiene únicamente átomos de carbono e hidrógeno unidos por un enlace covalente. Es incoloro y no es soluble en agua. En la naturaleza se produce como producto final de la putrefacción anaeróbica de las plantas.

INCOVENIENTES DE LOS BIODIGESTORES

o La construcción de biodigestores conlleva también una serie de inconvenientes:o Su ubicación debe estar próxima a la zona donde se recoge el sustrato de partida y a la zona de consumo, tanto para acumular los desechos orgánicos como para abaratar los costes que supone la canalización del sistemao La temperatura debe ser constante y cercana a los 35° C, lo que puede encarecer el proceso de obtención en climas fríoso Puede generar como subproducto sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico y corrosivo que puede además reducir la capacidad calorífica del biogás, encareciendo el proceso por la necesidad de depurarloo Puede haber posibles riesgos de explosión, en caso de no cumplirse las normas de seguridad para gases combustibles

COMPOSICION DEL BIOGAS

El biogás lo constituyen una mezcla de gases y su composición depende del tipo de residuo orgánico utilizado para su producción y de las condiciones en que se procesa por lo que existen variaciones en los volúmenes y no es preciso saber el correcto.

El metano, principal componente del biogás es el gas que le confiere las características combustibles al mismo. El valor energético el biogás por lo tanto estará determinado por la concentración del metano.

Figura Nº7


Biodigestores

USO DEL BIOGAS

En principio el biogás puede ser utilizado en cualquier equipo comercial diseñado para uso con gas natural.

Figura Nº8

TIPOS DE BIODIGESTORES

TIPOS SEGÚN SU FORMA DE OPERACIÓN Y FRECUENCIA DE CARGA

En el esquema suprior podemos ver una clasificación de Biodigestores, en función a su frecuencia de cargado, osea la frecuencia con la que se introduce materia a descomponer. Cada uno posee diferentes ventajas y desventajas.

Discontinuo : Se cargan una sola vez y se retira cuando ya se ha dejado de producir gas, solo entonces se renueva de materia orgánica. Se usa cuando la disponibilidad de materia orgánica es limitada o intermitente Semi-continuo: Se cargan en lapsos cortos como de 12 horas, 1 vez al dìa, o cada dos días, se utiliza cuando la disponibilidad de materia organica es constante en los días. Los principales, son el Hindu, el Chino, y el Taiwanés, cada uno con ventajas y desventajas, como si se quiere aprovechar màs el gas, o el biol, si se quiere usarlo para fines sanitarios o de producción, diversas ventajas que veremos más adeltante. Continuo: Se cargan continuamente, y principalmente tienen la finalidad de tratamiento de aguas negras, asi como de producción a gran escala asi como el uso de alta tecnología para el control, es sobre todo de corte industrial.

En el presente trabajo nos centraremos en los BD de régimen Semi-continuos, al ser los usados en medio rural, asi como los màs extendidos, de los demás mencionaremos algunas características de construccion y funcionamiento.


Biodigestores

DIGESTORES dE CARGA INTERMINENTE, DISCONTINUO (Tipo Batch)

Esta clase de biodigestor, se carga(o se llena) una vez, y se descarga el contenido digerido, una vez que finaliza el proceso de fermentado, osea, cuando deja de producir gas. Tiene un solo orificio para la carga y descarga. La duración de la fermentación varìa entre 2 a 4 meses, dependiendo del clima ya sea este cálido, templado, frio, etc; ya que la temperatura afecta directamente la velocidad de reacción dentro del reactor.

Como este sistema de biodigestor tiene a la materia de principio a fin confinada, no hay sostenibilidad en la producción de biogás. Un ejemplo de biodigestor de este tipo de el de Olade Guatemala.

Figura Nº9

DIGESTORES SEMICONTINUOS

De los más comunes en áreas rurales, estos biodigestores se cargan o alimentan diariamente, con una carga relativamente pequeña en comparación al total contenido en el biodigestor a la vez que se saca de la cámara de descarga un volumen igual de lìquido, para con ello mantener el volumen constante.

La producción de biogás es generalmente permanente, debido al constante suministro de nutrientes para las bacterias metanogénicas, responsables de generar el gas.

El único factor limitante sería la disponibilidad de agua, ya que la carga entrante debe ser en promedio de 1:4 material.

Los biodigestores continuos poseen en general:

· Hueco de entrada principal para primer gran llenado del BD(excepto en el Taiwan).

· Hueco de Entrada de material.

· Hueco de Salida: para remover periódicamente el material degradado: biol+biosol.

· Hueco de salida del gas, o cúpula móvil, dependiendo del modelo(aquí fluye o se almacena el gas).

Estos sistemas permiten retirar sustrato ya fermentado por el canal de salida y añadir nueva materia orgánica por el canal de entrada (sin destapar la boca central) que al descomponerse generara nuevo gas. Estos


Biodigestores

digestores se adaptan bien para tratar material blando, como estiércol de origen pecuario e inclusive humano, materia celulósica, etc. Prefermentado (condición no determinante, pero muy influyente).

Tipo Chino (de Campana/cúpula/domo fija)

El modelo más extendido, debido a su durabilidad, fácil manejo, funcionabilidad y seguridad. Este diseño se originó en China y está ampliamente difundido ahí. Se trata de una cámara cerrada con sus respectivas cámaras de carga y descarga. La estructura puede ser construida de concreto armado, ladrillos, piedra u hormigón y las paredes internas permeabilizadas con diferentes métodos(como aplicación de cemento mezclado con porcelana)para evitar fugas de líquido. Su larga vida útil, mayor a 15 años con un buen mantenimiento a veces no compensa su relativo alto costo, por eso que no se haya difundido tanto fuera de china(como Latinoamérica), donde su construcción es apoyada por política nacional. Esta clase de digestor (de cúpula o campana fija) almacena solamente un pequeño volumen del gas generado en el interior, por lo que necesita de un contenedor diferente construido para este gas producido (gasómetro).

Figura Nº10

El techo y el fondos son hemisféricos (o al menos el techo) y las paredes rectas. La superficie interior se sellada con muchas capas delgadas de mortero para conseguir firmeza. La tubería de la entrada es recta y extremos nivelados. Se guarda el gas producido durante la digestión bajo y dentro del domo, ello crea fuerzas bastante altas y es por ello que la estructura debe hacerse hemisférica en la base y techo, ya que esta distribuye la presión en una mayor área. Se necesita materiales de muy buena calidad y recursos humanos costosos. Solo en China existen más de 5 millones de biodigestores y han funcionado perfectamente. Volvemos a destacar la larga vida de estos biodigestores (15-20 años) claro, con una limpieza sistemática.

Tipo Hindú (de Campana/cúpula/domo Flotante)

Este diseño consiste en una estructura vertical que dispone de:

o Reactor propiamente dicho, cuya estructura sea de ladrillo tanto paredes como fondo, aunque a veces se usa refuerzo en hormigón


Biodigestores

o Una campana o cúpula flotante (flotando en el líquido debido al biogás que retienen en su interior) de metal(como acero) o material resistente a la corrosión como plásticos reforzados, esta campana sube y baja dependiendo del volumen de gas que se va produciendo y se almacena es esta interfase, por ello requiere de una varilla guía central o rieles laterales que eviten el rozamiento contra las paredes del reactor

Figura Nº11

o Dos zonas definidas conectadas al reactor: una para la carga de materia orgánica y otra para la descarga de biolo Una cámara hermética en la cual se genera condiciones de degradación anaeróbicas de la materia orgánica formando bio-gás y bio-abono(biol). Para permitir el ingreso de la materia orgánica y la salida del bioabono, se dispone de dos tubos PVC conectados al tanque de almacenamiento (reactor) con la zona de carga y descarga funcionales gracias al principio de vasos comunicantes.

Un punto a favor es que no necesita de un contenedores externo (gasómetro) para almacenar el gas generado, y el gas se mantiene a una presión relativamente constante gracias al movimiento vertical del domo conforme la presión aumenta o disminuye, ello (estabilidad de presión entre 4 a 8 cm de agua) es muy ventajoso.

Otro punto a favor sería una modificación del modelo en la cual se sustituye la campana flotante por una película de polietileno flexible y resistente, haciendo con esto que el costo baje y por ende sean más accesibles a la sociedad. El remplazo puede darse también por fibra de vidrio reforzado en plástico (FRP) que es resistente a la corrosión.

El reactor se alimenta semi-continuamente como el biodigestor chino, a través de la tubería de entrada periódicamente cada 12 o 24 horas por ejemplo.

Tipo Salchicha/CIPAV/Taiwan/Tubular(de Estructura flexible)

La alta inversión que pedía construir un biodigestor de estructura resultaba una grave limitante para los pequeños granjeros por sus bajos ingresos. Esto motivó a unos ingenieros Taiwaneses en los años sesenta a diseñar biodigestores con materiales flexibles más baratos, locales y accesibles. Primero se utilizó nylon y neopreno, sin embargo; estos demostraron ser algo costosos. Un paso mayor en los setenta era combinar PVC con el residuo de las refinerías de aluminio produciéndose asi "el barro rojo PVC", y de ahí fue reemplazado por polietileno más barato y es el que se usa mayormente en América Latina, África y Asia. Desde 1986, el Centro para la Investigación en Sistemas Sustentables de Producción Agrícola (CIPAV), ha estado recomendando


Biodigestores

biodigestores de plástico económico como la tecnología apropiada por optimizar el uso de excrementos pecuarios, reduciendo con ello presión en otros recursos naturales.

Figura Nº12

Figura Nº13

En este digestor, el gas se va acumulando en la parte superior de la bolsa-reactor, parcialmente llena con materia orgánica en fermentación, la bolsa se va inflando lentamente con una presión baja.

Este biodigestor presenta los siguientes componentes:

o Tubo de entrada: es un tubo de plástico de 20 a 30cm de diámetro, que se utiliza para la inserción de materia orgánica y se dirige hacia adentro del reactor 15 cm de profundidad.

Reactor/Fermentador/bolsa de almacenamiento: Es el principal componente del biodigestor, el reactor, una bolsa en la que se almacena la materia orgánica y se dan los procesos de fermentación. Su tamaña varía dependiendo de la cantidad de material a fermentar, sin embargo este no puede ser muy grande, si hay necesidad de procesar mucho material, se procederá a conectar cámaras múltiples ya que no se pierde el area superficial eficiente necesaria, aunque puede resultar màs costoso quitándole a este modelo su atractivo económico. El biodigestor debe estar aislado y contener un sistema de calentamiento y agitación. Para calentarse se recubre por encima de 60 cm con una estructra simple de plástico a modo de invernadero, ello prevendrá de cambios drásticos de temperatura y la mantendrá en el nivel deseable, asi como tambien la construcción de una pared de tierra a los costados para evitar el enfriamiento del biodigestor, o semi-enterrarlo


Biodigestores

para el mismo fin, dependiendo de las condiciones del suelo. El gas producido por el digestor puede almacenarse en un espacio añadido al digestor o conducirse independientemente a otra instalación de almacenamiento, cerca de la cocina, calefactor a usarse.

o Tubo del afluente: el diámetro de este tubo plástico debe ser entre 10 a 15 cm, localizado por debajo del tubo de entrada en el lado opuesto del digestor, generando asi una pendiente que proporcione el gradiente necesario para que fluya naturalmente y con facilidad a la hora de descargar el producto digerido, y también sumergido por debajo de 15 cm del fermentador, para asi prevenir el escape de gas a la hora de descarga.o Tubo de metano : este tubo, se ubica en la parte superior de la bolsa de almacenamiento de metano, de 5 cm de diámetro, se utiliza para transportar el biogás a su lugar de uso, el tubo debe estar conectado a una salida sumergida en agua para que absorba la humedad condensada producto de la metanogenesis y también es importantísimo que se conecte a un filtro absorbente de sulfuro de hidrógeno(producto también de la metanogenesis) que puede ser de virutas de hierro y u tros materiales. o Dispositivo de seguridad: se utiliza para prevenir la ruptura del fermentador ocasionada por las presiones altas del gas generado de la fermentación anaeróbica. Consiste en una botella plásticade de al menos 10 cm de profundidad insertada la tubo de salida, cuando la presión del digestor es mayor a la del agua(osea, la presion mayor a 10cm de agua), se liberará el gas. o Tubo de limpieza : el lodo sedimentado en el fondo del biodigestor debe ser removido cada dos años, está la tubería sirve para evacuar estos lodos por bombeo,

DISGESTORES CONTINUOS

De estos solo mencionaremos el de desplazamiento Horizontal, ya que biodigestores de régimen continuo como este, el de tanque múltiple y tanque vertical son de corte mayor, como industrial, comunal, y de grandes granjas. Requieren el manejo de mayor tectonogía para el calentamiento del sustrato, control de la calidad del gas resultante, plantas enteras de desulfuracion, grandes compresoras, cadenas de distribución, plantas de almacenamiento, antorcha de desfogue, etcasi como un suministro muy constante de materia orgánica.

o De desplazamiento Horizontal

Son los que tienen una càmara de digestión alargada, con un perfil cuadrado, rectangular o en V, dependiendo de las caracteristicas del terreno o conveniencia. En este diseño, los residuos se van degradando a medida que transitan a lo largo del biodigestor. Esta característica lo hace útil en el procesamiento y aprovechamiento de residuos y materiales que requieran un tratamiento prolongado, tales como excretas humanas ciertos desperdicios de sacrificio de animales, cierto material vegetal muy fibroso o difícil de degradar.

Cabe resaltar que el biodigestorTaiwan, tubular puede clasificarse como de desplazamiento horizontal por su forma y desplazamiento del material, pero estamos tipificando según régimen de carga, por ende, semi-continuo.Se utilizan generalmente para explotaciones agropecuarias que generan grandes cantidades diarias de residuos, como tambos, criaderos de porcinos, granjas de gallinas ponedoras en jaulas, establos de vacunos, etc; también sirven muy bien para pequeñas comunas que desean de estabilizar y neutralizar los residuos orgánicos municipales antes de verterlos al ambiente.


Biodigestores

III. HIPÓTESIS, VARIABLES Y OBJETIVOS

III.1 HIPÓTESIS

Tomando en cuenta la capacidad de la materia orgánica en su proceso de descomposición la producción de gas natural, se puede considerar el aprovechamiento de dichos compuestos, los cuales sometidos a alta presión pueden producir gases metano (CH 4) suficiente para producir electricidad se asume que dicha potencia puede ser utilizada para alimentar aparatos de bajo consumo.

A través de la elaboración de un Biodigestor y de la recolección de excremento de ganado vacuno, se obtendrá biogás para la mejora ecológica y económica.

El reemplazo de leña combustible por biodigestor a base de estiércol para cocinar disminuye le deforestación de los bosques y reduce los costos de producción.

III.2 VARIABLES

DEPENDIENTES

Temperaturas. Depósitos. Generador eléctrico.

INDEPENDIENTES

Materia orgánica. Tiempo. Lugar. Biodigestor de Materia Orgànica.

Parámetros

Se consideran parámetros: la temperatura del biodigestor, pH, el potencial de óxido-reducción (Wang & Coautores, 2011), sustrato, C/N, velocidad de carga de la materia prima, toxicidad, dilución, tiempo de retención, mezclado, sólidos volátiles (Hossain & Islam, 2008), relación de alcalinidad (Chattopadhyay & Coautores, 2009), DQO, la población microbiana, la cantidad y calidad del biogás. El intervalo de temperatura óptimo para el crecimiento de los metanógenos y la producción de biogás es de 25 a 30 °C.

El intervalo de pH óptimo para el crecimiento de los metanógenos es de 6.8 a 7.5, el cual tiene influencia en la actividad enzimática. El intervalo óptimo del potencial de óxido-reducción es inferior de 350 mV.


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III.3 OPERALIZACIÒN DE LAS VARIABLES

- Generador eléctrico o base de gas metano

Es un sistema o aparato constituido por varias turbinas de rotación continua que transforman el flujo discontinuo de la energía calórica en corriente continua, es decir la elctricidad. El calor de esto se alimenta puede ser por diversas fuentes : calorìca, eólica, cinètica o por combustión de material fòsil o biomasa, para medir el potencial eléctrico se utilizarà un voltímetro. Y también la composición de gas metano (CH4) que es el producto principal de la digestión de materia orgánica, altamente inestable y de rápida combustión, puede ser usada como generador de calor para construir múltiples sistemas que ameriten esta energía.

- Biodigestador de Materia Orgànica

Por ser un contenedor cerrado herméticamente en el cual se van a depositar desechos como (excrementos y materiales sòlidos) con su proceso espontáneo de descomposición va a producir gas natural y amoniaco (NH 3) los cuales se acumulan,razón por la cual pudiesen ser aprovechados para la generación de electricidad y asì el flujo de gas se determina un flujo de metro digital acoplado al sistema.

III.4 OBJETIVOS

Objetivo General

Obtener un gas metano (CH 4)a partir del cual produzca una combustión suficiente para generar electricidad.

Objetivos Específicos

Obtener una nueva opción de cómo tener el gas metano en nuestras casas para la utilización en la vida diaria de cada familia.

Una manera más amigable con el medio ambiente de obtener el gas metano.

Aprovechar el biogás como principal fuente de energía para disminuir la contaminación del lugar.

Dar a conocer nuevas alternativas para el cuidado medioambiental, mediante el uso de biodigestores los cuales transforman la materia orgánica en biogás usado en la vida cotidiana epecíficamente en las cocinas de los hogares.

Brindar iniciativa frente a nuestros compañeros, para que logren crear pequeños biodigestores que grandemente pueden cambiar su entorno.


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IV.ESTRATEGIA METODOLOGÌA

4.1 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN.

Segùn el propósito de la investigación es aplicada ya que se obtiene de la actividad intencional la cual fue realizada en corto tiempo,según como se codifica la información es cuantitativa ya que permite analizar la información codificada de manera numérica sin uicios de valor, específicamente trata de un trabajo de ingeniería, con bases a principios de diseño en generación de combustión a partir del gas metano.

Destinada a la demostración de leyes, propias de esta área del conocimiento para obtener un artefacto o sistema con características preestablecidos en la hipótesis planteada.

4.2 POBLACIÓN Y MUESTRA.

Esta definida por la materia orgánica generada en las adyacencias de los sectores, y consta de aquellos desechos sòlidos caracterìsticos de la basura.

Implantar biodigestores en las zonas rurales, parte de la sierra donde vemos comunidades con un gran número de personas y donde carecen de luz eléctrica no llega gracias a que son zonas alejadas de los pueblos entre si, y gran crecimiento de ganados vacunos, avícolas, porcinas, etc.

Cargo PERSONAS Nº Analista de microorganismos 2 Ingeniero 2 Ayudantes 5

MUESTREO

Comprende procesos de reconocimiento de los microorganismos (bacterias hidrolíticas, acetogénicas y methanogénicas), su aislamiento y cultivo en el laboratorio.

Se toma como fuente orgánica para extraer las bacterias methanogénicas , materia fecal de los cerdos, un gramo para hacerle dilución 10 – 5, consiste en diluir este gramo en 10 mL de agua destilada estéril, luego de esta disolución se toma 1 ml. y se mezcla con 9 ml. de agua y este paso se realiza tres veces más, obteniendo finalmente una solución 1 * 10 -4 de esta materia fecal. Este proceso se hace con el fin de disminuir la concentración de microorganismos y obtener colonias aisladas.De la solución obtenida se toman 0.1 ml y se siembran en una caja de Petri, la cual es llevada a la incubadora a una temperatura de 33ºC durante 24 horas.


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Luego se hace una observación y reconocimiento de colonias de bacterias diferentes, tanto en forma como en color, se aíslan y siembran en cajas diferentes. Se realiza tinción de Gram a cada colonia detectada para clasificarlas como cocos, bacilos, gran positivos y gran negativos. Para el proyecto se toman bacterias bacilos Gram positivos que pueden ser methanogénicas.

En el laboratorio a pequeña escala se tienen en balones de destilación tres muestras diferentes de materia orgánica con la misma cantidad de sustrato en gramos.

Muestra Colonia Sustrato (100 g)50 ml H2O

1 1 Fruta2 1 Hojarasca3 1 Carbohidratos4 2 Fruta5 2 Hojarasca6 2 Carbohidratos7 1 *Mezcla orgánica8 2 *Mezcla orgánica

Fruta + Hojarasca + Carbohidratos en proporciones iguales.

Después de 30 días se hace una prueba a cada muestra para detectar la presencia de gas metano.Las muestras que hallan dado positivo se aíslan para ser utilizadas en los tres biodigestores experimentales.Los biodigestores experimentales consisten en tres canecas plásticas de 20 L, previamente preparadas y presurizadas y cada una de ellas con la misma cantidad de sustrato, agua y el microorganismo aislado; en cada biodigestor se controlan variables como presión generada en función del tiempo, temperatura, humedad y la eficiencia del microorganismo empleado.

Además se evalúa la cantidad de biogás producido en función del aumento en la presión al interior del recipiente, mediante el uso del manómetro como instrumento de monitoreo y se le hará una prueba a la combustión del biogás, analizando el color de la llama y el calor especifico.

ANÁLISIS FÍSICO – QUÍMICO DE PRODUCTOS: Análisis por parte de un laboratorio especializado externo de los tres sustratos obtenidos en los biodigestores para seleccionar el que reúne mejores condiciones y pueda ser usado como abono orgánico , igualmente el biodigestor con mayor producción de biogás y su posible aprovechamiento.

Materia Orgánica + H2O CH4 + CO2 + Nueva Masa + NH3 +H2S + Energía.


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4.3 DISEÑO DEL MÉTODO.

Biodigestor casero

¿Has considerado aprovechar los residuos de alimentos y de la cocina para producir biogás casero? Si es así, puedes construir un biodigestor anaeróbico casero a partir de un bidón o tanque de polietileno con capacidad entre 120 y 220 litros. No se necesitan grandes conocimientos técnicos ni materiales difíciles de conseguir para su construcción; solo observe la imagen, lea los materiales y lo comprenderá. El diseño propuesto es bastante común, y al ser semi-continuo permite adicionar residuos orgánicos diariamente.

Figura Nº14

Inicialmente, dependiendo del tanque disponible así será la cantidad de biogás producido por el digestor. Los usos para este biogás podrían ser cocinar algunos alimentos, calefaccionar una estancia, iluminar o simplemente para proyectos o experimentos caseros. Para esto último sería muy útil un mechero Bunsen ya que permite regular el flujo de gas y la mezcla de aire-biogás de forma sencilla.

El biodigestor debería construirse de acuerdo a la disponibilidad de recursos y no tratar de hacerlo exactamente con los materiales que mencionaré a continuación. Acuerdese de “las tres R”; reducir, reusar y reciclar.

Figura Nº15


http://es.wikipedia.org/wiki/Mechero_Bunsen

http://energiacasera.wordpress.com/2009/09/17/clasificacion-de-biodigestores/

http://energiacasera.wordpress.com/2009/09/09/biogas-y-biodigestion/

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Procedimientos:

Al tanque se le realizan dos agujeros laterales y dos en la tapa. Uno en la parte lateral-inferior para la válvula de 1 pulgada; otro en la parte media para la salida de efluente. En la tapa uno será para la entrada del material y el otro para la salida del biogás, siempre del diámetro de la pieza que lo atravieza.

Para almacenar el biogás se utiliza un depósito de campana flotante, muy fácil de construir con dos bidones; uno grande donde va el agua y otro ligeramente más angosto que se sitúa boca abajo dentro del anterior. La manguera que viene del digestor se introduce al tanque mayor y burbujea de tal forma que el gas sube y queda atrapado en el tanque menor el cual tiene una válvula para la salida del gas con una manguera y una trampa de agua.

En un anterior post titulado biodigestor casero de bidón, presenté unas figuras y materiales de como se podría fabricar un biodigestor a partir de un bidón o tambor de plástico. En esta ocasión presentaré una guía general para su uso.

No hay que olvidar que este biodigestor es más que todo “experimental”. Lo que quiero decir es que constituye un una unidad para hacer pruebas y recopilar información más que como fuente estable de biogás para uso doméstico. Para esto último se recomienda un biodigestor de mayor capacidad.

Para poder utilizar el biodigestor su constructor deberá instalar previamente las conexiones, mangueras, válvula de seguridad, depósito de biogás y quemador, así como también revisar las conexiones con el fin de evitar fugas de gas o la entrada de aire al aparato. Ya resueltos estos preparativos se podrá proseguir con el llenado de este.

Figura Nº16

Existen otras materias que no recomiendo debido a que son más difíciles de degradar o no aptos para un biodigestor de estas características. En general no deben utilizarse residuos de frutas cítricas, semillas o granos enteros, paja o tallos de cereales, virutas de madera, hojas sécas, restos de podas, excremento de animales carnívoros como gatos o perros y tampoco materia fecal humana. Están fuera de toda consideración para este uso los huesos, piedras, vidrio, metal, plástico y cascarilla de arroz.


http://energiacasera.wordpress.com/2009/11/19/biodigestor-casero-de-bidon/

http://energiacasera.files.wordpress.com/2009/11/biodigestor-casero-51.jpg

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Para permitir una rápida degradación, todos los materiales que se utilizarán deben ser triturados, desmenuzados o machacados según sea el caso, en fragmentos no mayores a 1o mm para los más blandos y menores 5 mm los más consistentes. Entre más pequeños, mejor.

Carga

La carga se constituirá por la mezcla de un 20 a 25 % de material orgánico y de un 80 a 75% de agua. Parte de este agua puede reemplazarse por el líquido (efluente) tratado que sale del biodigestor también conocida como biol, y de esa forma producir más biogás a expensas de obtener menos fertilizante.

Tiempo de retención y Carga diaria

De acuerdo a la temperatura ambiental, así será el tiempo de retención de los materiales añadidos al biodigestor. En la siguiente tabla extraída de la Guía de Biodigestores Familiares se indica el tiempo de retención de acuerdo a la temperatura.

Tiempo de retención según temperatura

Se dejará un espacio de “aire” en el biodigestor de un 25% (1/4) en tanque-biodigestor, por lo que solo se utilizará el 75% de la capacidad de este, al cual llamaremos volumen de trabajo (VT). El tubo de salida se dispondrá a modo de rebosadero, de tal forma que siempre quede 1/4 de la capacidad para la fase gaseosa.

La carga de mezcla que se debe adicionar diariamente se calcula como se indica a continuación:

VT= CTT x 0,75

CD= VT/TR

Siendo:

VT: volumen de trabajo en Litros.

CTT: capacidad total del tanque en Litros.

CD: carga diaria de mezcla que se debe añadir.

TR: tiempo de retención en días (ver tabla)


http://www.upc.edu/grecdh/pdf/2008_JMH_Guia_biodigestores.pdf

http://www.google.com/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=1&ved=0CAkQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.german-profec.com%2Fcms%2Fupload%2FReports%2FEstudio%2520sobre%2520el%2520Valor%2520Fertilizante%2520de%2520los%2520Productos%2520del%2520Proceso%2520Fermentacion%2520Anaerobica%2520para%2520Produccion%2520de%2520Biogas_ntz.pdf&ei=wadbS9-HEJKXtge_m8CrAg&usg=AFQjCNGtzBZrWgCx8OObblJFiJpvuZAzJQ&sig2=BETHhMOGMhUxZhKAy3UmTQ

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Ejemplo: En clima cálido, para un biodigestor de 120 litros, el volumen de trabajo será 90 litros (120 L x 0.75= 90) y la carga diaria de mezcla será 4.5 litros (90L/20=4.5L).

Funcionamiento

El biodigestor inicialmente deberá llenarse (los 3/4) con la mezcla de materia orgánica y agua en pocos días para evitar que se liberen olores de forma excesiva. Luego del llenado no se adicionará más mezcla hasta que haya comenzado bien la producción de metano y luego mantenido por varios días. Posterior a que esto ocurra se adicionará diariamente la carga que calculó para su biodigestor en concreto, siempre por la tapa PVC en la parte superior del digestor.

El tubo de salida del biodigestor será el rebosadero por donde saldrá el efluente líquido o biol cada vez que se adiciona la carga al aparato.

En cuanto a la cantidad de biogás que se producirá no hay un “número mágico” para todos los sustratos posibles. Lo mejor será buscar por cada material que piensa utilizar en un artículo o libro como el de CEPIS-OPS

No olvide que estas solo son algunas pautas y que puede experimentar variando el tiempo de retención, los materiales orgánicos, la dilución de la carga u otros aspectos.

PRECAUCION: EL BIOGÁS ES UN COMBUSTIBLE. Tome adecuadas medidas de seguridad y consulte a un profesiona

4.4 TÉCNICA E INSTRUMENTACIÓN DE INFORMACIÒN

Dado que el trabajo corresponde a un diseño experimental puro, se basa en la observación directa del fenómeno ocurrido, por lo tanto esta es una de las técnicas e instrumentos para la recolección de información que se presenta asì como la observación participante y el diálogo explicativo. Los cuales sirvieron para la interpretación y verificación del hecho registrado.

4.5 TÉCNICA DE ANÁLISIS DE DATOS Y RESULTADOS

Sometemos el biodigestor a la prueba de presión, esto es liberar mediante la llave instalada pequeñas cantidades de gas sobre un envase con agua oxigenada (H 2O2), el burbujeo intenso y consecutivo por treinta segundos garantiza la presencia de gas metano (CH 4) a presión adecuada.

Figura Nº17


http://www.cepis.ops-oms.org/bvsacd/scan2/031042/031042.pdf

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Las razones expuestas ofrece sin numero de ventajas para que los habitantes mejoren su calidad de vida, tratando de no afectar considerablemente el ecosistema de la misma.

El sistema de generación de biogás es una alternativa de generación mucho màs limpio en comparación a algún sistema de generación que utilice derivados del petróleo como materia prima.

IV. MATERIALES Y EQUIPOS

Los Materiales y su descripción:

El reactor y la entrada de materiales

- Un tanque o bidón de entre 120 y 220 litros de capacidad. Generalmente son azules con tapa de cierre hermético.- Tapón de limpieza sanitario (4”): Es una especie de adaptador con tapón enroscable- Segmento corto de tubo (4”): Pasa a través de la abertura y conecta el “adaptado-tapón” en el exterior con la Reducción en la parte interna del tanque. Debe ser suficientemente corto para permitir que tanto la Reducción como el adaptador-tapón aprisionen la pared de la tapa del tanque y así permitir una mejor sujecion y sellamiento. También se pueden usar bridas sanitarias pegadas con silicona al tanque.- Reducción PVC de 4” a 3”- Tubo PVC sanitario (3”): Desde la reducción hasta 5cm antes del fondo del tanque.

Para la salida del efluente:

- Adaptador de tanque (2”)- Tubo PVC (2”) para la tubería de salida del efluente- 3 Codos PVC (2”)- Adaptador de tanque (1”) para conectar la válvula- Válvula de esfera PVC (1”) Para la salida inferior del efluente más pesado. Para la salida del biogás (en orden): - Conector de tanque (1/2”)- Válvula de esfera con roscas (1/2”)- Adaptador para manquera- Manguera

Para unir las partes y sellar:

- Soldadura (pegamento) para PVC- Silicona selladora transparente, ¡resistente a hongos!: Para sellar alrededor de las uniones al tanque e impedir filtración.


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Materia Orgánica Utilizable

- Estiércol fresco o purines de animales herbívoros u omnívoros (ejemplo: cerdos).- Residuos de cocina y restos de alimentos, (excepto de cítricos).- Aceite de cocinar usado (solo el 5%)- Restos de vegetales de plaza de mercado.- Césped recién cortado -mezclado con otros materiales- Aserrín (serrín) “viejo” -mezclado con otros materiales

VI: CRONOGRAMA

Analizar el terrreno durante la investigación.

ETAPAS MESESNOVIEMBRE DICIEMBRE

Revisiòn bibliográfica 15,16,17 02,03,04Elaboración del marco teórico 17,18Selecciòn y diseño de instumentos 21 05,06Planificación de trabajo de campo experimental 07,08,09,10Procesamiento de datos 21,22,23Análisis de datos 19,20,21Elaboración 27,28,29


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VII. PRESUPUESTO

Presupuesto para un biodigestor casero:

MATERIALES COSTO (soles S/.)unitario COSTO (soles S/.)- Un tanque o bidón de entre 120 y 220 litros

de capacidad1 100

- Tapón de limpieza sanitario (4”) 1 5- Segmento corto de tubo (4”) 1 10- Reducción PVC de 4” a 3” 1 8- Tubo PVC sanitario (3”): 1 20- Adaptador de tanque (2”) 1 5- Tubo PVC (2”) 1 5- Codos PVC (2”) 3 6- Adaptador de tanque (1”) para conectar la

válvula1 5

- Válvula de esfera PVC (1”) 1 10- Conector de tanque (1/2”) 1 4- Válvula de esfera con roscas (1/2”) 1 10- Adaptador para manquera 1 1- Manguera 1 20- Soldadura (pegamento) para PVC 1 7- Silicona selladora transparente 1 12

Total 18 228

Los materiales orgánicos son consumo de un dia diario or lo que no lo contamos en los gastos.

VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN

http://bio-digestores.blogspot.com/ (Accesado : 12 de enero 2014) http://agroaldia.minag.gob.pe/ (Accesado : 12 de enero 2014) http://uci.ac.cr/ (Accesado : 16 de enero 2014) http://dspace.ups.edu.ec/ (Accesado : 16 de enero 2014) http://www.slideshare.net/ (Accesado : 17 de enero 2014)


http://www.slideshare.net/

http://dspace.ups.edu.ec/

http://uci.ac.cr/

http://agroaldia.minag.gob.pe/

http://bio-digestores.blogspot.com/

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IX. ANEXOS

Componentes y funcionamiento del Biodigestor

Figura Nº18

Limpieza y mantenimiento del Biodigestor

Abriendo la válvula N° 4, el lodo alojado en el fondo sale por gravedad a una caja de registro. Primero salen de dos a tres litros de agua de color beige, luego salen los lodos estabilizados (color café). Se cierra la válvula cuando vuelve a salir agua de color beige. Dependiendo del uso, la extracción de lodos se realiza cada 12 - 24 meses.

La primera extracción de lodos debe de realizarse a los 6 meses de la fecha de inicio de utilización, de forma de estimar el intervalo necesario para la limpieza, de acuerdo con el volumen acumulado en el Biodigestor.

Si observa que el lodo sale con dificultad, introducir y remover con un palo de escoba en el tubo N° 5 (teniendo cuidado de no dañar el tanque).

En la caja de extracción de lodos, la parte líquida del lodo será absorbida por el suelo, quedando retenida la materia orgánica que después de secar se convierte en polvo negro que puede usarse como fertilizante.

Se recomienda limpiar los biofiltros anaeróbicos, echando agua con una manguera después de una obstrucción y cada 3 ó 4 extracciones de lodos.


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