Universidad Nacional del Santa

Universidad Nacional del Santa

I. DATOS GENERALES1.1. Titulo o denominacinProduccin de biogs mediante desechos orgnicos de animales en el sector 14 Incas- Cascajal.1.2. Autores Bejarano Huisa Silbestre Axel. Paico Soplopuco Steven Peter Jason.1.3. AsesorIng. Hugo Rolando Caldern Torres1.4. rea y Lnea de la investigacin rea: Energa Trmica Lnea: Tecnologa de los Combustibles1.5. Tipo de investigacin Segn su finalidad: Bsica Segn su profundidad: Experimental 1.6. Lugar e Institucin donde se realiza el proyecto Departamento:Ancash Provincia:Santa Distrito:Chimbote Centro:14 Incas Cascajal1.7. Cronograma de ejecucin del plan de investigacinACTIVIDADMESES Y SEMANAS

ABRILMAYOJUNIOJULIOAGOSTO

2341234123412341

Elaboracin del proyecto de investigacin

Analizar la necesidad del estudio

Precisar objetivos del estudio

Disear la metodologa a seguir.

Revisin bibliogrfica

Elaboracin del proyecto

Recoleccin y anlisis de datos

Procesamiento de datos

Redaccin del informe final

1.8. Recursos Recursos Humanos Investigador(es): Bejarano Huisa Silbestre Axel Paico Soplopuco Steven Asesor: Ing. Caldern Torres Hugo Rolando. Bienes: Materiales y tiles de escritorio Papel Bond A4 Lapiceros: azul y rojo Plumn resaltador de texto. Materiales de procesamiento de datos: Memoria USB Una computadora de mesa. Tablet HP Slate 7 Plus Materiales de impresin Cartucho de Tinta Negra Cartucho de Tinta Color Obtencin de libros y mdulos especializados Servicios Pasajes Viticos Internet Impresiones1.9. Presupuesto y Financiamiento FinanciamientoEl presente trabajo de investigacin ser autofinanciado por los investigadores:

AlumnoFinanciamiento

BEJARANO HUISA, Silbestre Axel50 %

PAICO SOPLOPUCO, Steven Peter Jason50 %

PresupuestoPROSUPUESTO CONSOLIDADO

temDescripcinCostos

1Bienes877,00

2Servicios143,00

3Sub total1020,00

4Imprevistos102,00

5TOTAL1122,00

II. PLAN DE INVESTIGACION2.1. Planteamiento del Problema2.1.1. Realidad del ProblemaLos combustibles fsiles actualmente estn causando un gran dao al medio ambiente, adems se sabe con certeza que estos se agotarn en poco tiempo; por esta razn se necesita encontrar sustitutos urgentemente, este trabajo, pretende encontrar uno de estos sustitutos, para ellos contamos con las excretas de los animales los cuales no son sometidos a ningn tipo de proceso posterior para que sea aprovechado por completo, desde el punto de vista de ingeniera se est desperdiciando recursos, que podran ser usado para generar biogs y abono orgnico apto para el uso como fertilizante en los cultivos.2.1.2. Antecedentes de la investigacinLos sistemas de biodigestin junto a la produccin de energa elctrica a base de biogs son tecnologas an prematuras a nivel nacional, existiendo 106 biodigestores (en 15 departamentos) con predominio en modelos artesanales chinos en todo el Per (Tardillo, 2008)Sin embargo a nivel internacional estas tecnologas, no son alternativas nuevas en el mundo, pero si vigentes y novedosas, por ejemplo la planta automotriz de BMW, en los Estados Unidos, el 70% de electricidad es biogs, generada en un basural cercano del cual se aprovecha el metano. En Nicaragua, existe un proyecto similar, que ha desarrollado seminario de capacitacin y orientacin en la zona de Nueva Guinea. Este proyecto es liderado por la Universidad Centroamericana, UCA. En el departamento de chontales ha habido algunos esfuerzos dispersos, el propsito fundamental de este proceso es mostrar y acercar estas tecnologas a nuestros productores, a nuestros campesinos y a todos los sectores interesados en ser beneficiado directamente o indirectamente, con la implementacin de este tipo de tecnologas, gran importancia y pertinencia. Proyecto relacionado:FUNAMENTOS BASICOS PARA EL DISEO DE BIODIGESTORES ANAEROBICOS RURALESProduccin de gas y saneamiento de efluentesING. ANTONIO GUEVARA VERAM.S EN SANEAMIENTO AMBIENTAL

Teniendo como objetivo general: Exponer los elementos bsicos que se deben tener en cuenta para el diseo de biodigestores anaerbico que se usan en el medio rural, tanto para el tratamiento de desechos orgnicos de origen domstico y agropecuario como la produccin y aprovechamiento energtico de los gases y lodos producidos.2.1.3. Formulacin del ProblemaCon 300 kg de desechos orgnicos de animales se podr producir 75 metros cbicos de Biogs utilizando un Biodigestor Anaerbico?

2.1.4. Importancia y Justificacin del estudio Justificacin tcnicaCon la construccin del prototipo, se ayudar en la investigacin para la optimizacin en la produccin de biogs en biodigestores industriales de flujo continuo.De las diferentes tecnologas no tradicionales de generacin de energa se ha seleccionado la digestin anaerbica a travs del uso de un prototipo de biodigestor, la cual crear las herramientas necesarias para el fortalecimiento de este tipo de tecnologas. Justificacin econmicaCon la construccin del prototipo, se aportar con una solucin sobre la optimizacin del diseo y planificacin de biodigestores, evitando as sobredimensionamientos y gastos innecesarios.Con las pruebas que se realizarn en el prototipo se obtendrn las condiciones adecuadas de temperatura y agitacin, para la proliferacin y crecimiento de la poblacin bacteriana, la misma que ayudar a obtener la mejor produccin del biogs. Justificacin social Tanto el prototipo como la investigacin realizada ser una herramienta de enseanza de mucha utilidad para tcnicos o profesionales dedicados a la implementacin de biodigestores para contribuir con el cambio de la matriz energtica. Asimismo al implementar esta alternativa contribuir con el bienestar y calidad de vida del sector rural 14 Incas - Cascajal es aqu donde la implementacin de un biodigestor resultara beneficioso, pues obtendrn biogs y como efecto secundario biol, el cual permitir mejorar sus cultivos. Justificacin ambientalEl uso de biodigestores ayuda a reducir el impacto ambiental, ya que por naturaleza la materia prima que se utiliza son los desechos orgnicos. Despus de ser procesados anaerbicamente los desechos salen del digestor con una carga bacteriana muy reducida que incluso llega hasta cero dependiendo del diseo y operacin del digestor.2.2. Objeto de la Investigacin2.2.1. Hiptesis de la InvestigacinSe produce 75 metros cbicos de biogs con 300 kg de desechos orgnicos de animales en un biodigestor anaerbico, en las siguientes condiciones: Temperatura: Entre 20 y 35 C. Tiempo de retencin: 30 a 40 das. Concentracin: Estircol mezclado 1:4 con agua. PH: Entre 6.6 y 7.62.2.2. Identificacin de variables Variables Independientes: Desechos Orgnicos de animales Variables Dependientes: Biogs2.2.3. Dimensiones e Indicadores Indicador Variables Independientes : Masa (kg) Indicador Variables Dependientes: Volumen (m3), poder calorfico (kJ/kgK)2.2.4. Objetivos de la Investigacin2.2.4.1. Objetivo General Generar Biogs a partir de Desechos Orgnicos de Animales, en un biodigestor anaerbico.2.2.4.2. Objetivos Especficos Dimensionar las medidas y material del biodigestor. Disear y construir el biodigestor. Evaluar los parmetros operacionales del biogs generado.2.2.5. Limitaciones de la InvestigacinEs aplicable en las actividades de recoleccin de los residuos orgnicos de la vaca, ovejas y cuyes del sector 14 Incas - Cascajal para ser utilizados en el biodigestor.2.3. Fundamento Terica2.3.1. BiomasaEl trmino Biomasa se refiere a cualquier tipo de materia orgnica que tiene su origen en un proceso biolgico, siendo ejemplo de esta biomasa la madera, los desechos agrcolas y el estircol animal; la biomasa puede convertirse en energa a travs de dos procesos, el bioqumico, en el cual se ubica la tecnologa del biogs, y el termoqumico. (Posso 2002). La biomasa se clasifica de acuerdo con las siguientes categoras (Posso 2002): Natural, que corresponde a la que se produce espontneamente en la naturaleza, como bosques, matorrales, hierbazales, entre otros. Residual; obtenida de las actividades agrcolas, ganaderas y forestales, como los estircoles que son usados como materia prima para la produccin de biogs.2.3.1.1. Estircol como materia primaLa materia prima para la produccin de biogs es el estircol fresco. Se pueden considerar otro tipo de residuos orgnicos, pero en ningn caso residuos duros (con cscara dura) o de larga duracin de descomposicin (como vsceras). El estircol que mayor cantidad de biogs produce es el de chancho y el humano, pero el fertilizante que producen es muy cido, adems de que en el caso humano hay que tener otras consideraciones como se ver en el correspondiente apartado. El estircol ms equilibrado es el de vaca, adems que por animal se produce gran cantidad de estircol, y por tanto es el ms fcil de recoger.De manera general, hay que calcular cunto estircol se dispone al da. Para ello hay que considerar el manejo del ganado que se realiza, ya que si es de pastoreo, el ganado duerme en la noche en un corral cercano a la vivienda, y solo se podr recoger el 25% del estircol producido por animal a lo largo del da. En caso de ganado tabulado todo el da cerca de la vivienda, todo el estircol producido est disponible para ser introducido en el biodigestor. Se recomienda usar el estircol necesario para la produccin de biogs requerida, y dejar el sobrante para los usos tradicionales de abonado de los cultivos.En la siguiente tabla N1 se muestra la produccin de estircol fresco diario para diferentes animales, por cada 100 kilogramos de peso del animal.Tabla. N1Produccin de estircol fresco diarioGanadoKg de estircol fresco producido por cada 100 kg de peso del animal

Cerdo4

Bovino8

Caprino4

Conejos3

Equino7

Humano adulto0.4 kg por adulto

Humano nio0.2 kg por nio

La materia orgnica, constituye el sustrato fundamental para la produccin de biogs. El material de fermentacin puede ser de origen animal, tales como estircol del ganado vacuno, cerdos, ovejas, caballos, aves, variando su porcentaje de metano segn se muestra en la Tabla N2.

Tabla. N2Cantidades de estircol y biogs producido a partir de los desechos orgnicos de distintos animales.EspeciePeso vivoKg estircol/da% CH4

Cerdos504.5 665 70

Vacunos40025 4065

Equinos45012 1665

Ovinos452.563

Aves1.20.0660

caprinos401.5-

La caractersticas de materiales orgnicos de origen animal, utilizados para la carga en biodigestores se muestran en el la Tabla N3.Tabla. N3Materiales de orgnicos de origen animal que pueden emplearse como sustrato para la obtencin de biogs y bioabono.Cantidad diaria% Material de fermentacinLts de biogs por un kg de solido orgnico

OrigenEstircol en % del P.VOrina en % del P.V.% Solidos totales% Solidos Orgnicos

Caprinos31.53020200

Equinos542515250

Avcola4.54.52517400

2.3.2. BiogsEl biogs es la mezcla de gases resultantes de la descomposicin de la materia orgnica realizada por accin bacteriana en condiciones anaerbicas. Los principales componentes del biogs son el metano (CH4) y el dixido de carbono (CO2). Aunque la composicin del biogs vara de acuerdo a la biomasa utilizada, su composicin aproximada se presenta a continuacin:Tabla. N4 Gas% de volumen total

Metano ( CH4)40 - 70

Dixido de carbono (CO2)30 - 60

Sulfuro de hidrogeno (H2S)0 - 3

Hidrogeno (H2)0 - 1

2.3.2.1. Propiedades del BiogsCuando el biogs est formado por un 60% de metano (CH4) y 40% de dixido de carbono (CO2) tiene una densidad de 1.22 gr/l, siendo ms ligero que el aire. El biogs es un gas combustible que arde al metano, produciendo una llama azul, sin formar holln; tiene un poder calorfico de 4500 a 5500 kcal/m3.Un metro cubico de metano desprende alrededor de 8900 9500 kcal y debido a la concentracin de CO2 en el biogs (40%), baja su poder energtico a un promedio de 5000 kcal.A pequea y mediana escala, el biogs ha sido utilizado en combustin directa en estufas simples (en la coccin de alimentos), en la iluminacin (lmparas de gas o a gasolina), para calefaccin y refrigeradoras. Tambin el biogs puede ser utilizado como combustible para motores disel y a gasolina, a partir de los cuales se puede producir energa elctrica por medio de un generador. En el caso de los motores disel, el biogs puede remplazar hasta el 80% del disel (la baja capacidad de ignicin del biogs no permite remplazar la totalidad del diesel). Aunque en los motores a gasolina el biogs puede remplazar la totalidad de la misma.

2.3.3. Digestin Anaerbica La digestin anaerbica es un proceso biolgico complejo a travs del cual, en ausencia de oxgeno, la materia orgnica es transformada en biogs, formado principalmente por metano y anhdrido carbnico. Este proceso es efectuado por la accin de diversas familias de bacterias (Hidroliticas, acidognicas, metanognicas y acetognicas), cuya cantidad depende del tipo de materia orgnica y de las condiciones especficas del proceso, este proceso consta de 4 etapas: Etapa Hidroltica: Los compuestos orgnicos complejos, como los lpidos, protenas e hidratos de carbono, son despolimerizados, por accin de enzimas Hidroliticas, en molculas solubles y fcilmente degradables, como azucares, cidos grasos de cadena larga, aminocidos, alcoholes, etc. Etapa Acidognica: Los compuestos solubles obtenidos de la etapa anterior se transforman en acido grasos de cadena corta (cidos grasos voltiles), esto es, cidos acticos, propinico, butrico y valrico, principalmente. Etapa acetognica: los compuestos intermedios son transformados por las bacterias acetognicas, como principales productos se obtiene cido actico, hidrogeno y dixido de carbono. El metabolismo acetognico es muy dependiente de las concentraciones de estos productos. Etapa metanognica: constituye la etapa final del proceso, en el que compuestos como el cido actico, hidrogeno y dixido de carbono son transformados en CH4 y CO2. Se distinguen dos tipos principales de microorganismos, los que degradan el cido actico (bacterias acetognicas clasiscas) y los que consumen hidrogeno (metanognicas hidrogenofilas). La principal va de formacin del metano es la primera, con alrededor del 70% del metano producido, de forma general.

2.3.3.1. Parmetros o condiciones del proceso anaerbicoSiendo la digestin anaerbica un proceso bioqumico complejo, es necesario mantener las condiciones ptimas que permita la realizacin tanto de las reacciones qumicas dentro de la matriz liquida del reactor, como las reacciones bioqumicas intracelulares que dan vida a los organismos en juego. TemperaturaUn adecuado funcionamiento del biodigestor para cada ambiente, recomienda los siguientes rangos de temperatura: 0 20 C, para el ambiente psicroflico; 20 45 C, para el ambiente mesoflico; y 45 97 C, para el ambiente termoflico (Alcayaga et al. 1999). Las bacterias que crecen en cada uno de estos ambientes son organismos diferentes (Vargas 2006). Torres & Follari s.f., y Guevara 1996, sugieren controlar la temperatura, para aumentar la eficiencia, usando serpentines de agua caliente dentro del digestor, con el objetivo de aumentar la temperatura del efluente. Tiempo de retencinEl tiempo de retencin es definido como el periodo de tiempo que permanece la materia orgnica dentro del sistema para alcanzar la degradacin. El tiempo de retencin est directamente relacionado con la temperatura ambiente y en condiciones ptimas del proceso, con una temperatura de 30 C, el tiempo de retencin (Tr) debera ser de 20 das; sin embargo, algunos autores han sugerido para cada ambiente los respectivos tiempos de retencin, que comnmente se presentan en biodigestores, como se muestra en la Tabla N5 (Olaya 2006), debido a la variacin de la temperatura, la cual es difcil de controlar. Esta variacin de temperatura afecta el tiempo de retencin, el cual vara de acuerdo con el factor de correccin que puede ser determinado con la Figura A y B (VER ANEXO) (Vargas 1992).Tabla N5.Tiempo de retencin (Olaya 2006).AMBIENTETIEMPO DE RETENCION (DIAS)

Psicroflico> 40

Mesoflico10 - 40

Termoflico< 10

PHEst en funcin de la concentracin de CO2 en el gas, de la concentracin de cidos voltiles y de la propia alcalinidad de la materia prima. Las bacterias responsables del mecanismo de produccin del biogs son altamente sensibles a cambios en el pH, oscilando entre 6 y 8 (es deseable un valor entre 7 y 7.2). El pH del lodo de fermentacin indica si el proceso de fermentacin transcurre sin problemas, y su medicin indica el comportamiento de la carga de fermentacin dentro del biodigestor, para la produccin del biogs, como es mostrado en la Tabla N6.

Tabla. N6.Comportamiento de la carga de fermentacin dentro del biodigestor, de acuerdo con el valor de pH.

pHComportamiento

7-7.2Optimo

6.2Retarda a la acidificacin

7.6Retarda la amonizacin

Relacin C/NLos materiales de fermentacin estn compuestos en su mayor parte por carbono (C) y tambin contienen nitrgeno (N), entonces se establece la relacin entre ellos (C/N), la cual influye sobre la produccin del gas. Una relacin de 20:1 hasta 30:1 es aceptable. (Alcayaga et al. 1999). Aunque el valor ideal es de 16 (Corace et al.2006). Mezclas de materiales de fermentacin con alto contenido de nitrgeno (como por ejemplo, el estircol de gallina) con material de fermentacin con alto contenido de carbono (como el tamo de arroz) generan una elevada produccin de gas. (Alcayaga et al. 1999).La Tabla N7 muestra las relaciones C/N para varios productos residuales. (Guevara 1996)

Tabla N7. Relaciones C/N de varios productos residuales (Guevara 1996; Corace et al. 2006)SustanciaRelacin C/N

Orina0.80

Estircol equino25

Estircol vacuno18

Alfalfa16-20

Algas marinas19

Aserrn511

Basura25

Cascaras de papa25

Paja seca de trigo87

Paja seca de arroz67

Tallo del maz53

Hojas secas41

Estircol de aves32

Pasto27

Estircol ovino29

Estircol de cerdos13

Excretas frescas de humanas2.90

Para conseguir un buen rendimiento de gas en forma constante durante la fermentacin, se deben combinar proporciones adecuadas de materiales con bajo y alto rendimiento y diferentes velocidades de generacin; la relacin C/N de la combinacin puede ser calculada como (Guevara 1996):

Donde; K es la relacin C/N de la combinacin de materias escogidas para la carga, N es el porcentaje de nitrgeno de la materia i, C es el porcentaje de carbono de la materia i, y X es el peso de materia i. Ver Anexo (Tabla N8) Niveles de amoniaco Este parmetro es importante cuando se utilizan determinados materiales que contienen un alto porcentaje, como es el caso de los estircoles de aves (lvarez et al., sf). Se recomienda que los niveles dentro de los digestores se mantengan por debajo de los 2000 mg/l, para lo cual se aumentan las diluciones de entrada del material (lvarez et al., sf).2.3.4. BiodigestorLos biodigestores conocidos tambin como plantas (productoras o de produccin) de biogs, son recintos o tanques cerrados donde la materia orgnica y el agua residual permanecen un periodo de tiempo para lograr su descomposicin produciendo biogs y bioabono (Yank et al., sf; Pedraza et al. 2002; Ramn et al. 2006), como es mostrado esquemticamente en la Figura C (Olaya 2006).Figura C. Reciclaje de desechos pecuarios y usos del biogs y bioabono (Olaya 2006).Los biodigestores o plantas de biogs sencillos se clasifican en tres tipos principales, descritos a continuacin (Hilbert 2003; Ramn et al. 2006): La planta con cpula o campana flotante: La planta de campana flotante, mostrada esquemticamente en la Figura D (Robles-Gil 2001; Olaya 2006), se compone de un digestor construido en mampostera o estructura de concreto y un depsito de gas mvil en forma de campana, la cual puede flotar directamente en la masa de fermentacin o en un anillo de agua, dependiendo de la produccin de biogs. La campana debe tener una gua que permita el movimiento vertical, cuya altura depender del volumen de gas almacenado (Vargas 1992). Es conocido tambin como biodigestor Indio, y puede ser utilizado cuando se necesita de un abastecimiento continuo de biogs y fertilizante, caracterizndose por funcionar como depsito del gas producido, es decir, es el nico tipo de biodigestores que tienen un depsito de biogs interior (Olaya 2006).

Figura D. Esquema de una planta de campana flotante (tipo hind) (Robles-Gil 2001; Olaya 2006).Sus ventajas son (Hilbert 2003): la mampostera tiene una larga vida til, en caso de usar estructuras de concreto, deber protegerse este material a la corrosin producida por la materia orgnicas y el gas; la presin de gas es constante; y es de fcil manejo. Entre las desventajas estn el alto costo en la construccin de la campana; en la mayora de los casos, la campana es metlica y estar sujeta a corrosin, cuya proteccin a esta accin incrementa el costo y requiere un mantenimiento peridico de la campana, incrementando los costos de operacin (Hilbert 2003). La planta con cpula o campana fija: Mostrada esquemticamente en la Figura E [Robles-Gil 2001; Olaya 2006], se compone de un digestor construido en mampostera y un domo fijo e inmvil cerrado donde se almacena el biogs.Durante la produccin de biogs, la masa de fermentacin es desplazada hacia el tanque de compensacin y cuando se extrae el gas, la masa lquida vuelve hacia el biodigestor. A travs de constantes oscilaciones de la masa de fermentacin en la parte superior de la cpula se evita la formacin de capa flotante (Vargas 1992). Es conocido tambin como biodigestor Chino, y debido a que el gas debe ser liberado continuamente para reducir la presin interna, se utilizan en instalaciones donde el consumo sea continuo o para almacenar el biogs en un depsito aparte (Olaya 2006). Entre sus ventajas se tiene una larga vida til de aproximadamente 20 aos; no posee partes mviles y/o metlicas que se puedan oxidar, aunque la construccin en concreto deber ser durable; y su construccin es subterrnea, que lo protege contra bajas temperaturas (Hilbert 2003). Entre sus desventajas se encuentran que la presin de gas no es constante; la presin puede ser muy alta, por ello la cpula tiene que ser cuidadosamente sellada e impermeabilizada para evitar porosidades, grietas y escapes de gas; y presenta costos de construccin ms bajos que el anterior biodigestor (Hilbert 2003).Figura E: Esquema de una planta de cpula fija (Robles-Gil 2001; Olaya 2006) La planta baln o biodigestor tubular: La planta de baln se compone de un tubular en material plstico (polietileno, PVC, plastilona, entre otros, y una combinacin de stos) completamente sellado, la entrada y la salida estn sujetas directamente a las paredes de la planta (Botero & Preston 1986; Pedraza et al.2002). La Figura F (Olaya 2006), muestra un esquema de esta tipologa. La parte inferior de la planta, en un 75% del volumen constituye la masa de fermentacin, y en la parte superior, el 25% restante, se almacena el biogs. Este tipo de planta se recomienda para aquellos sitios donde predominan las temperaturas altas y constantes (Vargas 1992; Pedraza et al. 2002).Figura F. Esquema de una planta de baln plstico (Soria et al. 2001; Aguilar & Botero 2006; Olaya 2006).Entre sus ventajas, estn (Botero & Preston 1986; Pedraza et al. 2002) sus materiales de construccin son de fcil transporte; su instalacin y adecuacin del sitio son sencillas; es apropiado en sitios con nivel fretico alto, por su construccin horizontal; y entre los tipos de biodigestores, es el menor costo de construccin y operacin; como se muestra en la Figura F, pueden ser instalados por la comunidad beneficiada, sin que sta tenga conocimientos sobre construccin. Son desventajas, la baja presin de gas; una vida til corta, entre 3 y 8 aos, dependiendo del material que se seleccione; debe protegerse contra los rayos solares; y el material plstico est sujeto a daos, siendo necesario en lo posible encerrarse el rea adyacente al biodigestor (Botero & Preston 1986; Pedraza et al.2002).2.4. Metodologa de la Investigacin2.4.1. Mtodos de la InvestigacinEs una investigacin del tipo Exploratoria y Aplicativa.2.4.2. Procedimiento de la Investigacin Recopilacin informacin referente al diseo de biodigestores anaerbicos. Calcular y dimensionar el biodigestor anaerbico. Habilitar los materiales y los diferentes accesorios para la construccin. Construccin del prototipo del Biodigestor Anaerbico. Recoger el estircol necesario para la produccin del biogs, de los animales seleccionados. Acondicionar los parmetros adecuados previamente establecidos en el biodigestor. Analizar los parmetros operacionales del biogs obtenido. Discutir y analizar los resultados para comprobar la hiptesis Elaborar el informe de investigacin2.4.3. Diseo de la InvestigacinSe utilizar el diseo pre-experimental, para grupos nicos:

Dnde: Condicin Actual (Desecho Orgnico). Construccin y utilizacin de un biodigestor anaerbico. Generacin de biogs para diversas aplicaciones.2.4.4. Poblacin y Muestra Poblacin: Desechos Orgnicos de los Animales del sector 14 Incas - Cascajal Muestras: Desechos orgnicos de: vacas, cuyes y ovejas.2.4.5. Tcnicas, Instrumentos o fuentes para la obtencin de datosPara la elaboracin de este proyecto se obtendr y analizar la informacin de diversos tipos de documentos tcnicos, tesis, libros, revistas, enlaces electrnicos, etc., para conocer los fundamentos tericos del diseo de un biodigestor, as como de biodigestores existentes para su respetivo anlisis, sus componentes y funcionamiento, adems sobre la produccin, composicin y propiedades del biogs a partir de estircol de animales.Los instrumentos a utilizar sern fichas, libreta de notas, cmara de video, computadora y sus unidades de almacenamiento.2.4.6. Tcnicas de procedimiento y anlisis de los resultadosPara el procesamiento de los resultados se har uso de un ordenador y de software como Microsoft Excel y Microsoft Word as como de otros paquetes estadsticos que se requieran.Para el anlisis de los resultados se emplearan tcnicas estadsticas.2.5. Referencias Bibliogrficas

POSSO, F.; (2002). Energa y ambiente: Pasado, presente y futuro. Parte Dos: Sistema energtico basado en energas alternativas. Geoenseanza, Vol. 7, (1-2), pp54-73.

ALCAYAGA, S.; GLARA, J.; GUERRERO, L.; (1999). Regulaciones de temperatura y potencial de hidrgeno en un biodigestor anaerobio de lecho de lodo granular expandida. Universidad Tcnica Federico Santa Mara, Valparaso, Marzo. 11p.

VARGAS P., M.A.; (2006). Introduccin a las energas alternativas con experimentos sencillos. La Paz, 8p.

TORRES D., M.; FOLLARI, J.; (sf). Un biodigestor de boigas de cabra calefaccionado con colectores planos. Laboratorio de Energa Solar. San Luis, Argentina. 4p.

GUEVARA V., A.; (1996). Fundamentos bsicos para el diseo de biodigestores anaerbicos rurales. Produccin de gas y saneamiento de efluentes. 80p.

OLAYA, Y.; (2006). Diseo de un biodigestor de cpula fija. Trabajo de Grado (Ingeniero Agrcola). Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira, Palmira.

CORACE, J.J.; AEBERHARD, M.R.; MARTINA, P.A.; VENTN, A.M.; GARCAS., E.; (2006). Comparacin del tiempo de reaccin en el proceso de biodigestin segn el tamao de las partculas de aserrn utilizado como materia orgnica.4p.

LVAREZ, J.M.; CANETA, L.; MOYANO, C.; (sf). Biomasa y biogs. Trabajo de Curso (Mquinas Trmicas II). Universidad Nacional del Nordeste. 15p.

YANK L.; MARTINA, P.; CORACE, J.; AEBERHARD, A.; (sf). Construccin de un biodigestor pequeo para su uso en investigacin y docencia. Primeros ensayos. Universidad Nacional del Nordeste.

PEDRAZA, G.; CHAR, J.; CONDE, N.; GIRALDO, S.; GIRALDO, L.; (2002). Evaluacin de los biodigestores en geomembrana (PVC) y plstico de invernadero en clima medio para el tratamiento de aguas residuales de origen porcino. Fundacin Centro de Investigaciones en Sistemas Sostenibles de Produccin Agropecuaria CIPAV. Cali.

RAMN, J.A.; ROMERO, L.F.; SIMANCA, J.L.; (2006). Diseo de un biodigestor de canecas en serie para obtener gas metano y fertilizantes a partir de la fermentacin de excrementos de cerdo. Revista Ambiental: Aire, Agua y Suelo. Vol. 1, 15-23.

HILBERT, J.A.; (2003). Manual para la produccin de biogs. Instituto de Ingeniera Rural, Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria INTA. Buenos Aires, 57p.

ROBLES-GIL, S.; (2001). Informacin climatolgica para la aplicacin de la energa de la biomasa. Comisin de Climatologa, Organizacin Meteorolgica Mundial. La Paz, Mxico, Agosto, 75p.

BOTERO B., R.; PRESTON, T.R.; (1986). Biodigestor de bajo costo para la produccin de combustible y fertilizante a partir de excretas. Manual para su instalacin, operacin y utilizacin. Escuela de Agricultura de la Regin Tropical Hmeda Universidad EARTH. San Jos, Costa Rica, 20p.

III. PRESUPUESTO ANALITICO SEGN EL CLASIFICADOR DE GESTION DE LA ADMINISTRACION PUBLICACODIGOCOSTOS

ABIENESCANTIDADUNIDADUNITARIO(S/.)TOTAL (S/.)

Materiales de escritorio

1301.0901Papel bond A42Millar30.0060.00

1301.0999Lapiceros5Unidad1.005.00

1301.0999Corrector2Unidad3.006.00

1301.0999Resaltador2Unidad3.006.00

Materiales de procesamiento de datos

1301.0501Memoria USB1Unidad60.0060.00

1301.0501Cartucho de tinta negra1Unidad60.0060.00

1301.0501Cartucho de tinta de color1Unidad80.0080.00

1301.0599Tablet Hp slate 7 plus 1Unidad600.00600.00

Sub total S/. 877.00

BSERVICIOSCANTIDADUNIDADUNITARIO(S/.)TOTAL (S/.)

1201.03Fotocopias50Unidad0.105.00

1201.03Internet 5 h/semana4 meses1.0080.00

1201.03Impresin100Unidad0.5050.00

1201.03Espiralado4unidad2.008.00

1201.03pasajes y viaticos4Unidad9.0036.00

Sub total S/. 179.00

Imprevistos (10% bienes + servicios) S/. 105.60

TOTAL S/. 1,161.60

Fuente: elaboracin propia.

IV. ANEXOTabla N8.Relacin carbono a nitrgeno de las materias primas empleadas usualmente (aproximacin)

Materia primaContenido de carbono de las materias primas por peso (%)Contenido de nitrgeno de las materias primas por peso (%)Relacin carbono a nitrgeno (C/N)

Paja seca de trigo460.5387:1

Paja seca de arroz420.6467:1

Tallo del maz400.7553:1

Hojas secas411.0041:1

Estircol de aves411.3032:1

Pasto140.5427:1

Cacahuetes tallos y hojas110.5919:1

Estircol fresco de oveja160.5529:1

Estircol fresco de vaca7.30.2925:1

Estircol fresco de caballo100.4224:1

Estircol fresco de cerdo7.80.6013:1

Excretas frescas humanas2.50.852.9:1

FIGURA. A. Influencia de la temperatura sobre el tiempo de retencin (Vargas 1999).

FIGURA. B. Efecto de la temperatura y tiempo de retencin sobre la produccin de gas.

Fuente: Golueke (1977)Ingeniera MecnicaPgina 1