08- Diseño de Planta de Tratamiento de Desechos Orgánicos Para La Generación y Aprovechamiento De

7/25/2019 08- Diseo de Planta de Tratamiento de Desechos Orgnicos Para La Generacin y Aprovechamiento De

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0 DISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE DESECHOS ORGNICOS PARA LA GENERACIN Y APROVECHAMIENTO DE BIOGS

ISBN:978-99961-50-01-2

ESCUELAESPECIALIZADAENINGENIERAITCAFEPADE

DIRECCINDEINVESTIGACINYPROYECCINSOCIAL

PROGRAMA DE INVESTIGACINAPLICADA

INFORME FINAL DE INVESTIGACIN

DISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE DESECHOSORGNICOS PARA LA GENERACIN Y APROVECHAMIENTO

DE BIOGS

SEDES Y ESCUELAS PARTICIPANTES: CENTRO REGIONAL SANTAANA Y SAN MIGUEL

DOCENTES INVESTIGADORES RESPONSABLES: ING.DANIELANTONIO ZEPEDA GONZLEZ

ING.FREDY ORESTESAMAYA CHICAS

SANTA TECLA,ENERO 2013


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ISBN:978-99961-50-01-2

ESCUELAESPECIALIZADAENINGENIERAITCAFEPADE

DIRECCINDEINVESTIGACINYPROYECCINSOCIAL

PROGRAMA DE INVESTIGACINAPLICADA

INFORME FINAL DE INVESTIGACIN

DISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE DESECHOSORGNICOS PARA LA GENERACIN Y APROVECHAMIENTO

DE BIOGS

SEDES Y ESCUELAS PARTICIPANTES: CENTRO REGIONAL SANTAANA Y SAN MIGUEL

DOCENTES INVESTIGADORES RESPONSABLES: ING.DANIELANTONIO ZEPEDA GONZLEZ

ING.FREDY ORESTESAMAYA CHICAS

SANTA TECLA,ENERO 2013


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RectoraLicda. Elsy Escolar SantoDomingo

Vicerrector AcadmicoIng. Jos Armando Oliva Muoz

Vicerrectora Tcnica AdministrativaInga. Frine Violeta Castillo

Direccin de Investigacin y Proyeccin SocialIng. Mario Wilfredo Montes

Ing. David Emmanuel AgredaLic. Ernesto Jos Andrade

Sra. Edith Cardoza

Directores Coordinadores del ProyectoIng. Carlos Alberto Arriola

Lic. Oscar Samuel Morales Gil

AutoresIng. Daniel Antonio Zepeda Gonzlez

Ing. Fredy Orestes Amaya Chicas

FICHA CATALOGRFICAElaborado por el Sistema Bibliotecario ITCA - FEPADE

El Documento Diseo de planta de tratamiento de desechos orgnicos para la generacin y aprovechamiento debiogs, es una publicacin de la Escuela Especializada en Ingeniera ITCA FEPADE. Este informe de investigacinha sido concebido para difundirlo entre la comunidad acadmica y el sector empresarial, como un aporte al desarrollodel pas. El contenido de la investigacin puede ser reproducida parcial o totalmente, previa autorizacin escrita de laEscuela Especializada en Ingeniera ITCAFEPADE. Para referirse al contenido, debe citar la fuente de informacin.El contenido de este documento es responsabilidad de los autores.

Sitio web:www.itca.edu.svCorreo electrnico: [email protected]: 16 ejemplaresPBX: (503) 21327400FAX: (503) 21327423ISBN:978-99961-50-01-2

Ao 2013

628.744Z57 Zepeda Gonzlez, Daniel Antonio

Diseo de planta de tratamiento de desechos orgnicos para la generacin ysv aprovechamiento de biogs / Daniel Antonio Zepeda Gonzlez, Fredy Orestes Amaya Chicas.

-- 1 ed.San Salvador, El Salvador: ITCA Editores, 2013.

47 p.: il. ; 28 cm.ISBN: 978-99961-50-01-2

1. Aprovechamiento de residuos. 2. Productos de residuos como combustibles.3. Basuras y aprovechamiento de basuras. I. Amaya Chicas, Fredy Orestes, coaut.

II. Escuela Especializada en Ingeniera ITCA-FEPADE.
http://www.itca.edu.sv/http://www.itca.edu.sv/


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NDICE

CONTENIDO PGINA

NDICE ........................................................................................................................ 3

1.INTRODUCCIN.......................................................................................................... 42.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA................................................................................. 4

2.1DEFINICIN DEL PROBLEMA............................................................................ 4

2.2ANTECEDENTESESTADO DE LA TCNICA...................................................... 5

3.OBJETIVOS................................................................................................................ 7

3.1OBJETIVO GENERAL....................................................................................... 7

3.2OBJETIVOS ESPECFICOS............................................................................... 7

4.HIPTESIS................................................................................................................. 8

5.FUNDAMENTO TERICO.............................................................................................. 8

5.1DESECHOS.................................................................................................... 8

5.2DESECHOS BIODEGRADABLES......................................................................... 9

5.3BIODIGESTION............................................................................................... 9

5.4PROCESO DE BIODIGESTIN........................................................................... 9

5.5BIOGS....................................................................................................... 10

5.6BIODIGESTORES.......................................................................................... 12

5.7TIPOS DE BIODIGESTORES. ........................................................................... 12

5.8POZOS SPTICOS......................................................................................... 12

5.9BIODIGESTOR DE DOMO FIJO (TIPO CHINO)................................................. 13

6.METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN......................................................................... 25

7.RESULTADOS YALCANCES........................................................................................ 26

7.1BIODIGESTOR DE LABORATORIO. ................................................................... 26

7.2DISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO. ........................................................... 29

8.CONCLUSIONES....................................................................................................... 369.RECOMENDACIONES................................................................................................. 36

10.GLOSARIO............................................................................................................. 37

11.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS............................................................................... 40

12.ANEXOS................................................................................................................ 41


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1. INTRODUCCIN

En El Salvador el problema de la basura en los botaderos a cielo abierto, ha sido un tema sin

soluciones cientficas y sostenibles. Para dar respuesta a la necesidad planteada se presenta el

diseo de planta de tratamiento de desechos slidos urbanos, que pueda ser utilizada a nivel

residencial y comercial, y con escalabilidad a nivel industrial para aplicaciones municipales.

La bsqueda de energas alternativas al combustible fsil, necesita imaginacin y tcnica. La

generacin de biogs con biomasa de materia prima se convierte en sustituto de algunos

productos derivados del petrleo y, adems, permite el tratamiento de los desechos slidos

producidos por la poblacin salvadorea en sus actividades domsticas.

El estudio de los diversos tipos de biodigestores que existen en la actualidad y el conocer el fin

principal por el que fueron creados, permite seleccionar el tipo chino como base para el diseo

de la planta de tratamiento de desechos slidos urbanos. Como factor de decisin tambin se

incorporan las caractersticas fsico-qumicas del sustrato de alimentacin, y la tecnologa de

control necesaria para la estabilidad del ambiente del biodigestor.

La marcha inicial de produccin de biogs para este diseo debe realizarse con sustratos ricos

en bacterias metanognicas y gradualmente sustituirlo por mezclas de desechos slidos

urbanos.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1 DEFINICIN DEL PROBLEMA

Los Residuos Slidos Urbanos se originan en la actividad domstica, comercial e industrial

de ciudades y pueblos, su disposicin final es un reto para las municipalidades.

En las ciudades de El Salvador el problema de la basura es cada da ms difcil de controlar.

Diariamente se generan grandes cantidades de residuos que a pesar del gran esfuerzo de la

mayora de las municipalidades (50.4% no posee servicio de recoleccin1) no es suficiente

para dar una cobertura total a cada ciudad. La frecuencia de recoleccin de la basura es

muy baja, de una a tres veces por semana, por lo que se acumulan los desechos y nunca

se logran erradicar los promontorios de basura diseminados por doquier. Asimismo, el

servicio que prestan los barrenderos municipales es insuficiente debido a que hay muy poco

personal asignado.

1Anlisis Sectorial de Residuos Slidos en El Salvador. Ministerio de Salud Pblica y Asistencia Social. Agosto de 1998.


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Los gobiernos municipales invierten millones a este rubro y, lo que obtienen es un servicio

intermitente que en el mejor de los casos es tres veces por semana, obligando a conservar

los desechos dos o tres das en los hogares. Este panorama se vuelve ms crtico si el

servicio se interrumpe porque la municipalidad no cuenta con el lugar adecuado paradisposicin final de los desechos o cualquier otra eventualidad, lo cual convierte los das sin

servicio de recoleccin en semanas.

Los desechos que si son recolectados se disponen en rellenos sanitarios o predios baldos;

El Salvador cuenta con 262 municipios y diez rellenos sanitarios, es palpable el

desequilibrio que existe y, se volvi an ms crtico cuando el 9 de septiembre del 2007 por

decreto legislativo2se prohibi botar basura a cielo abierto y las condiciones no eran, y aun

no lo son, adecuadas para procesar la basura y evitar la contaminacin de mantos acuferos

y ros debido a la penetracin de los lixiviados en el subsuelo o tratamiento previo para

descargarlo en quebradas o ros. Esto al final impacta la calidad de vida del salvadoreo

daando flora y fauna.

2.2 ANTECEDENTESESTADO DE LA TCNICA

2 . 2. 1 Ma te r i a de l a bsqu eda

Biodigestor /Biodigester

Planta de tratamiento de desechos orgnicos /waste treatment plant organic2 . 2. 2 H i s t o r i a de l a bsqu eda

Sera de bsqueda (palabras

clave, operadores,

truncaciones)

Clasificacin

Numero de

documentos

encontrados

Documentos

relevantes

encontrados

Base de

datos

accedida

biodigester C02F11/04 2 WO2007147225 (A2) ECLA

wastetreatmentplantorganic 689 ECLA

wastetreatmentplantorganic C02F 5 US2004232088 (A1)

WO0118188 (A2)

GB2356195 (A)

GB1245434 (A)

EP0654448 (A1)

ECLA

2 .2 .3 Es t ado an t e r i o r de la tecn o l og a

Despus de revisar un aproximado de 500 patentes, se desarrolla un proceso deevaluacin de cada una y se determina la relevancia en el proyecto. Lograndodepurar hasta 5 patentes que aportan una solucin tcnica a la problemtica.

2Ley de Medio Ambiente


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2 .2 .4 Cua l e s d o c um en t o s o f r e c e n s o l u c i o n e s a l p r o b l ema

US2004232088A1 (planta);

EP0654448A1 (planta);

GB1245434A (proceso);

US4532892A (triturador control);

US6982035B1 (biodigestor circular)


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2 .2 .5 Que d e f i c i e n c i a s t i e n e n e s t a s s o l u c i o n e s

La integracin en una sola planta de tratamiento no se encontr en ninguna de las

soluciones tecnolgicas.

El tratamiento de los desechos slidos en El Salvador es un proceso no aceptado por

la poblacin por diversos factores, entre ellos porque no se cuenta con los recursos

econmicos, personal tcnico especializado en el tema y materiales necesarios para

realizar el estudio y buscar las posibles soluciones a este problema.

El diseo de una planta de procesamiento de desechos orgnicos contribuye a

cambiar el paradigma sobre los biodigestor que se conciben como maquinas o

acumuladores de basura.

El procesar los desechos generados en las labores cotidianas de la sociedad

moderna en cada vivienda o en plantas comunales de tratamiento, disminuye el

costo de manejo de desechos slidos.

En nuestro pas no existen proyectos exitosos, estudios o herramientas para determinar la

dimensin del biodigestor para procesar una cantidad requerida de desechos orgnicos de

distinta naturaleza (como los obtenidos en las residencias o mercados municipales) sin

importar la mezcla de entrada al bioreactor.

El tratamiento de basura orgnica en reactores es una solucin prctica y financieramente

viable que puede replicarse en pequea, mediana y gran escala, ayudando al tratamiento y

disposicin final de residuos slidos urbanos y, adems, contribuir a diversificar la matriz

energtica de El Salvador3.

3. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL

3.1.1 Desarrollar una solucin tecnolgica para el tratamiento de residuos slidos

urbanos con generacin de biogs.

3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

3.2.1 Realizar investigacin sobre el estado actual de la tcnica, incluyendo patentes y

bibliogrfica sobre el diseo y construccin de biodigestores y plantas de

tratamiento de desechos orgnicos.

3MATRIZ ENERGETICA DE EL SALVADOR, TABLA 1 ANEXOS


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3.2.2 Disear un biodigestor de laboratorio para el desarrollo de pruebas de

caracterizacin de sustratos.

3.2.3 Disear una planta de tratamiento para conversin de energa utilizando biomasa

residencial y municipal.3.2.4 Integrar en la solucin tecnolgica las etapas de pretratamiento del sustrato.

3.2.5 Documentar la investigacin a travs de un informe escrito que contenga la

informacin desarrollada.

4. HIPTESIS

Considerando la infinidad de combinaciones en los desechos slidos urbanos es posible

disear una planta generadora de biogs que incluya el tratamiento previo de los distintos

sustratos y produzca una mezcla homognea capaz de procesarse por medios anaerbicos.

5. FUNDAMENTO TERICO

5.1 DESECHOS

La basura son todos los materiales y productos no deseados considerados como desechos

y que se necesita eliminar.

El manejo de residuos es el trmino empleado para designar al control humano derecoleccin, tratamiento y eliminacin de los diferentes tipos de residuos. Estas acciones

son a los efectos de reducir el nivel de impacto negativo de los residuos sobre el medio

ambiente y lasociedad.

Normalmente se la coloca en lugares previstos para la recoleccin para ser canalizada a

tiraderos o vertederos, rellenos sanitarios u otro lugar. Actualmente, se usa ese trmino

para denominar aquella fraccin de residuos que no son aprovechables y que por lo tanto

debera ser tratada y dispuesta para evitar problemas sanitarios o ambientales.

La composicin de residuos est estrechamente relacionada al desarrollo humano en la

tecnologa y sociales. La composicin de los diferentes tipos de residuos vara de acuerdo

a las condiciones de tiempo y de lugar. La invencin y el desarrollo de la industria se

relacionan directamente con los distintos tipos de residuos generados o afectados. Ciertos

componentes de los residuos tienen valor econmico y rentable utilizado por el reciclaje.
http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sociedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_%28basura%29http://es.wikipedia.org/wiki/Relleno_sanitariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Relleno_sanitariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_%28basura%29http://es.wikipedia.org/wiki/Sociedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambiente


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5.2 DESECHOS BIODEGRADABLES

Los residuos biodegradables, tales como los residuos de alimentos y aguas residuales,

desaparecen de forma natural gracias al oxigeno o al aire libre, a causa de la

descomposicin causada por microorganismos.

Si no se controla la eliminacin de residuos biodegradables, puede causar varios

problemas, entre ellos la liberacin generalizada de gases de efecto invernadero (CH4).

5.3 BIODIGESTIN

Toman su trmino de digestivo o digestin, son mquinas simples que convierten las

materias primas en subproductos aprovechables, en este caso gas metano y abono. El

principio bsico de funcionamiento es el mismo que tienen todos los animales,

descomponer los alimentos en compuestos ms simples para su absorcin mediante

bacterias alojadas en el intestino con condiciones controladas de humedad, temperatura y

niveles de acidez.

Condiciones para la biodigestin

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

1. Temperatura entre los 20C y 60C

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

3. Ausencia de oxgeno.4. Gran nivel de humedad.

5. Materia orgnica

6. Que la materia prima se encuentra en trozo ms pequeos posible.

7. Equilibrio de carbono/ nitrgeno.

5.4 PROCESO DE BIODIGESTIN

Para convertir basura en energa utilizando procesos anaerbicos se requiere de un

biodigestor, una cmara donde se desarrollan bacterias anaerobias -que viven en ausencia

de oxgeno-. Estos microorganismos, al alimentarse de la materia orgnica para poder

subsistir, producen metano (ms conocido como gas natural) y dixido de carbono. El

metano es el mismo que se distribuye en tanques de diferentes capacidades por todas las

ciudades de El Salvador, pero es biolgico, no genera gases de efecto invernadero y es

renovable porque, mientras existan residuos orgnicos siempre se podr obtener biogs.


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Las bacterias anaerbicas se encuentran en el intestino de los mamferos y se pueden

obtener del estircol de los animales.

5.5 BIOGS

El biogs es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos

especficos, por las reacciones de biodegradacin de la materia orgnica, mediante la

accin de microorganismos (bacterias metanognicas) y otros factores, en un ambiente

anaerbico). Este gas se ha venido llamando gas de los pantanos, puesto que en ellos se

produce una biodegradacin de residuos vegetales semejante a la descrita.

EL BIOGS POR DESCOMPOSICIN ANAERBICA

La produccin de biogs por descomposicin anaerbica es un modo considerado til paratratar residuos biodegradables,puesto que produce un combustible,adems, de generar

un efluente que puede aplicarse como acondicionador de suelo oabono genrico.

El resultado es una mezcla constituida por metano (CH4) en una proporcin que oscila

entre un 40% y un 70%, ydixido de carbono (CO2), conteniendo pequeas proporciones

de otros gases comohidrgeno (H2),nitrgeno (N2),oxgeno (O2) ysulfuro de hidrgeno (

H2S).

Fases.

A continuacin se presenta una breve descripcin de cada una de las fases necesarias

para la produccin de biogs.

1) Fase de hidrlisis

Las bacterias de esta primera etapa toman la materia orgnica virgen con sus largas

cadenas de estructuras carbonadas y las van rompiendo y transformando en cadenas ms

cortas y simples (cidos orgnicos) liberando hidrgeno y dixido de carbono. Este trabajo

es llevado a cabo por un complejo grupo de microorganismos de distinto tipo que son en su

gran mayora anaerobios facultativos.

2) Fase de acidificacin

Esta etapa la llevan a cabo las bacterias acetognicas y realizan la degradacin de los

cidos orgnicos llevndolos al grupo actico CH3-COOH y liberando como productos

Hidrgeno y Dixido de carbono.
http://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Materia_org%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Microorganismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Anaer%C3%B3bicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Biodegradablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Combustiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Abonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfuro_de_hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfuro_de_hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Abonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Combustiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Biodegradablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Anaer%C3%B3bicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Microorganismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Materia_org%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas


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Esta reaccin es exoenergtica pues demanda energa para ser realizada y es posible

gracias a la estrecha relacin simbitica con las bacterias metanognicas que sustraen los

productos finales del medio, minimizando la concentracin de los mismos en la cercana de

las bacterias acetognicas. Esta baja concentracin de productos finales es la que activa la

reaccin y actividad de estas bacterias, haciendo posible la degradacin manteniendo elequilibrio energtico.

3) Fase metanognica

Las bacterias intervinientes en esta etapa pertenecen al grupo de las archibacterias y

poseen caractersticas nicas que las diferencian de todo el resto de las bacterias, razn

por la cual, se cree que pertenecen a uno de los gneros ms primitivos de vida

colonizadoras de la superficie terrestre.

La transformacin final cumplida en esta etapa tiene como principal sustrato el actico

junto a otros cidos orgnicos de cadena corta y los productos finales liberados estn

constituidos por el metano y el dixido de carbono.

El siguiente grfico resume las distintas caractersticas de cada una de las etapas vistas

que, por simplificacin se han agrupado en dos fases (cida que involucra la de hidrlisis y

acidificacin y la metanognica), con los principales compuestos qumicos intervinientes.

Figura # 1, Fases de Produccin de biogs. www.biodisol.com


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Los microorganismos intervinientes en cada fase tienen propiedades distintas que son muy

importantes y se las debe conocer comprender el equilibrio y funcionamiento ptimo de un

digestor.

Estas caractersticas han sido resumidas en el siguiente cuadro para su mejor

comprensin.

Tabla # 1, Fases de Produccin de biogs

Fase acido gnica(hidrlisis y acidificacin)

Fase metanognica

Bacterias facultativas (pueden vivir enpresencia de bajos contenidos deoxgeno).

Bacterias anaerbicas estrictas (Nopueden vivir en presencia deoxgeno).

Reproduccin muy rpida (alta tasa

reproductiva).

Reproduccin lenta (baja tasa

reproductiva).Poco sensibles a los cambios deacidez y temperatura.

Muy sensibles a los cambios deacidez y temperatura.

Principales metabolitos, cidosorgnicos.

Principales productos finales, metanoy dixido de carbono

Del cuadro anterior se desprende que una alteracin en los parmetros de funcionamiento

incidir negativamente sobre la fase metanognica preponderantemente, lo cual significar

una merma importante en la produccin de gas y una acidificacin del contenido

pudindose llegar al bloqueo total de la fermentacin. De all la importancia del cuidado de

los parmetros que gobiernan el proceso y que se presentan a continuacin en detalle.

5.6 BIODIGESTORES

Identificacin de Alternativas de Tratamiento y Aprovechamiento Disponibles

En el mundo se han diseado un gran nmero de biodigestores, los cuales responden a las

diversas condiciones climticas y socioeconmicas.

Los biodigestores son muy diversos, y pueden ser clasificados por su estructura y por la

frecuencia de cargado.

CLASIFICACIN POR ESTRUCTURA.

5.7 TIPOS DE BIODIGESTORES.

5.8 Pozos spticos


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Es el ms antiguo y sencillo digestor anaerbico que se conoce, utilizado normalmente

para la disposicin de aguas residuales domsticas. Se cree que de all deriva el uso

potencial de los gases producidos por la fermentacin anaerbica, para el uso domstico.

Para la correcta operacin de estos pozos es requisito indispensable aislar las aguasservidas que caen en l, de las que contienen jabn o detergentes. El efecto de los

jabones y en especial los detergentes, inhibe la accin metablica de las bacterias, razn

por la que los pozos se colmatan con rapidez y dejan de operar, haciendo necesario

destaparlos frecuentemente para recomenzar la operacin.

Cuando no es posible separar las aguas negras de las jabonosas, como en el

alcantarillado urbano, es necesario hacer un tratamiento qumico con Polmetros a esta

agua a fin de solucionar el problema antes de iniciar la fermentacin anaerbica.

5.9Biodigestor de Domo Fijo (Tipo Chino).

Este reactor consiste en una cmara de gas-firme construida de ladrillos, piedra u

hormign. La cima y fondos son hemisfricos y son unidos por lados rectos. La superficie

interior es sellada por muchas capas delgadas de mortero para hacerlo firme. La tubera de

la entrada es recta y extremos nivelados. Hay un tapn de la inspeccin a la cima del

digestor que facilita el limpiado. Se guarda el gas producido durante la digestin bajo el

domo y cambia de sitio algunos de los volmenes del digestor en la cmara del efluente,

con presiones en el domo entre 1 y 1.5 m de agua. Esto crea fuerzas estructurales

bastante altas y es la razn para la cima hemisfrica y el fondo. Se necesitan materiales de

alta calidad y recursos humanos costosos para construir este tipo de biodigestor. Ms de

cinco millones de biodigestores se ha construido en China y ha estado funcionando

correctamente (FAO, 1992) pero, desgraciadamente, la tecnologa no ha sido tan popular

fuera de China.

Esta instalacin tienen como ventaja su elevada vida til (pueden llegar como promedio a

20 aos), siempre que se realice un mantenimiento sistemtico.


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Esquema del digestor chino:1. tubera de salida del gas2. Sello removible3. Tapa mvil4. Entrada5. Tanque de desplazamiento6. Tubera de salida7. Almacenamiento de gas8. Materia orgnica

Figura # 2, Biodigestor tipo chino, www.cubasolar.cu

Los Chinos se deshicieron de las heces humanas en el rea rural y al mismo tiempo

obtuvieron abono orgnico, con el biodigestor se eliminan los malos olores y al mismo

tiempo se obtiene gas para las cocinas y el alumbrado. El biodigestor chino funciona con

presin variable ya que el objetivo no es producir gas sino el abono orgnico ya procesado.

Figura # 2, Biodigestor tipo chino,www.veengle.com

Biodigestor del domo flotante (Indio):El biodigestor hind fue desarrollado en la India despus de la segunda guerra mundial en

los aos 50, surgi por necesidad ya que los campesinos necesitaban combustible para los

tractores y calefaccin para sus hogares en poca de invierno, luego cuando termin la

guerra se volvi a conseguir combustibles fsiles por lo que dejaron los biodigestores y

volvieron a los hidrocarburos.
http://www.veengle.com/http://www.veengle.com/http://www.veengle.com/http://www.veengle.com/


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Este biodigestor consiste en un tambor, originalmente hecho de acero pero despus

reemplazado por fibra de vidrio reforzado en plstico (FRP) para superar el problema de

corrosin. Normalmente se construye la pared del reactor y fondo de ladrillo, aunque a

veces se usa refuerzo en hormign. Se entrampa el gas producido bajo una tapa flotante

que sube y se cae en una gua central. Este digestor trabaja a presin constante del gasdisponible y depende del peso del gas por el rea de la unidad y normalmente vara entre 4

a 8 cm de presin de agua. El reactor se alimenta semi-continuamente a travs de una

tubera de entrada.

Como India es pobre en combustibles se organiz el proyecto KVICK (Kaddi Village

Industri Commision) de donde sali el digestor Hind y el nombre del combustible obtenido

conocido como biogs.

El biodigestor chino fue desarrollado al observar el xito del biodigestor Hind, el gobierno

chino adapt esta tecnologa a sus propias necesidades, ya que el problema en China no

era energtico sino sanitario.

Figura # 2, Biodigestor tipo chino, www.veengle.com


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Biodigestor de Estructura Flexible.

La inversin alta que exiga construir el biodigestor de estructura fija resultaba una limitante

para el bajo ingreso de los pequeos granjeros. Esto motiv a ingenieros en la Provincia de

Taiwn en los aos sesenta (FAO, 1992) a hacer biodigestores de materiales flexibles msbaratos. Inicialmente se usaron nylon y neopreno pero ellos demostraron ser relativamente

costosos. Un desarrollo mayor en los aos setenta era combinar PVC con el residuo de las

refineras de aluminio producto llamado "el barro rojo PVC."

Esto fue reemplazado despus por polietileno menos costoso que es ahora el material ms

comnmente usado en Amrica Latina, Asia y frica. Desde 1986, el Centro para la

Investigacin en Sistemas Sustentables de Produccin Agrcola (CIPAV), ha estado

recomendando biodigestores de plstico econmico como la tecnologa apropiada porhacer mejor uso de excrementos del ganado, reduciendo la presin as en otros recursos

naturales.

Figura # 4, Biodigestor de estructura flexible,

bioreactorcrc.wordpress.com

Figura # 5, Biodigestor de estructura flexible,bioreactorcrc.wordpress.com

Digestor Flotante.

Un rasgo innovador de usar polietileno tubular es que los biodigestores pueden localizarse

para flotar en cualquier superficie de agua, con la mitad sumergida, su boca se localizada

sobre el nivel de agua ms alto, mientras la toma de corriente debe ajustarse a un objeto


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flotante, como un coco seco o un recipiente de plstico. En VietNam ms de 5% de los

biodigestores flotantes se ubican en estanques que facilitan su instalacin, generalmente

donde el espacio de las granjas es limitado.

Figura # 6, Biodigestor de estructura flexible.

Digestor con Tanque de Almacenamiento Tradicional y Cpula de Polietileno.

Otro tipo de planta de produccin de biogs que ha logrado disminuir los costos hasta 30

% con respecto a los prototipos tradicionales, es la que se caracteriza por tener una

estructura semiesfrica de polietileno de pelcula delgada en sustitucin de la campana

mvil y la cpula fija, y un tanque de almacenamiento de piedra y ladrillo como los

empleados en los prototipos tradicionales.

Este tipo de instalacin posee a su favor que resulta ms econmica que los sistemas

tradicionales; por ejemplo, una instalacin de 4 m3puede costar, aproximadamente, $550

USD, y la estructura de polietileno flexible puede llegar a alcanzar hasta diez aos de vida

til.

Figura # 7, Digestor con tanque de almacenamiento tradicional y cpula de polietilen, www.cubasolar.cu


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Digestor de Alta Velocidad o Flujo Inducido.

Estos son los utilizados comnmente en instalaciones industriales o semi industriales.

Generalmente trabajan a presin constante, por lo que se podran catalogar como

Digestores Tipo Hind Modificado.

Se les conoce de ordinario como CSTD (Conventional Stirred Digestor). Se diferencian de

los digestores convencionales en que se les ha agregado algn tipo de agitacin mecnica,

continua o intermitente, que permite al material an no digerido, entrar en contacto con las

bacterias activas y as obtener buena digestin de la materia orgnica, con tiempos de

retencin hidrulica relativamente cortos, de hasta 15 das.

Este es un concepto nuevo dentro de la tecnologa de fermentacin anaerbica, combina

las ventajas de varios tipos de digestores en una sola unidad, facilitando el manejo yprocesamiento de material biodegradable de diverso origen y calidad.

Generalmente los desechos de origen animal, excrementos de cualquier clase, son

procesados en digestores convencionales de tipo continuo, que peridicamente reciben

carga y entregan por desalojo efluente ya digerido. El tiempo de operacin continua de

estos equipos es bastante largo y requiere un mnimo de atencin al momento de

cargarlos, como es el evitar introducir elementos extraos tales como arena, piedra, metal,

plsticos o cualquier otro tipo de material lento o imposible de digerir. Luego de unoscuatro o cinco aos se debe detener su funcionamiento para hacer una limpieza general y

retirar sedimentos indigeridos.

Buscando un tipo de digestor ideal, se lleg al concepto de digestor de Segunda y Tercera

generacin, siendo los clsicos modelos Hind o Chino, los de la primera.

Este nuevo modelo de digestor retiene la materia de origen vegetal, que normalmente

tiende a flotar, dentro de las zonas de mxima actividad bacteriana como son la inferior y la

de sobrenadante intermedia, para que las bacterias tengan tiempo de atacar, hidrolizar yprocesar efectivamente el material en descomposicin; al mismo tiempo permite que los

gases y el material parcialmente degradado sigan el recorrido del proceso normal dentro

del digestor.

El Digestor de Segunda Generacin divide al convencional en dos cmaras, una de ellas a

un nivel inferior del resto del digestor. Utiliza compartimentos en ferro cemento o


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mampostera, espaciados adecuadamente para retener los materiales y las partculas

slidas grandes, pero permite el paso del gas y los lquidos. A este modelo se puede

adicionar hasta un 25% de carga de origen vegetal sin que se atasque o paralice la

operacin.

El Digestor de Tercera Generacin modifica radicalmente al de tipo Hind tradicional,

aunque sigue los lineamientos de esta escuela. Ha logrado una eficiencia de trabajo en

forma continua que permite cargarlo con toda clase de materiales, hasta un 50 o 60% de

materia de origen vegetal mezclada con excrementos, empleando una sola unidad que

trabaja en forma de digestor continuo.

Figura # 8, digestor de alta velocidad,biodigestoresmjhr.blogspot.com

Ventajas de los Digestores de alta velocidad o flujo inducido

Menor tiempo de operacin

Evita la formacin de una costra de material dentro del digestor

Logra la dispersin de materiales inhibitorios de la accin metablica de las bacterias,

impidiendo concentraciones localizadas de material potencialmente txico para el

sistema

Ayuda a la desintegracin de partculas grandes en otras ms pequeas, que aumentan

el rea de contacto y por lo tanto la velocidad de digestin

Mantiene una temperatura ms uniforme de la biomasa dentro del digestor para una

reaccin y degradacin ms uniformes


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Inhibe el asentamiento de partculas biodegradables de mayor tamao

Permite una ms rpida separacin y el ascenso del gas a medida que se va formando

dentro del digestor

Mejora las condiciones de control y estabilidad de la biomasa dentro del digestor

Precauciones a tener en cuenta con los Digestores de alta velocidad o flujo inducido.

Cuando al digestor convencional de tipo continuo se introducen indiscriminadamente

materiales orgnicos de origen vegetal como pasto u hojas de rbol, sobrantes de

cosechas o basuras biodegradables, que tienden a flotar en el agua por su alto contenido

celulsico, terminan por atascarlo y parar su operacin efectiva en poco tiempo, incluso

das, dependiendo de la cantidad de material suministrado.

Para evitar taponamientos, la materia de origen vegetal se procesa en digestores

convencionales en tandas o carga nica (Batch Digestors) en ciclos de 60 a 80 das, lo quesupone que para el suministro de gas y efluente durante un ao, se debe disponer mnimo

de cuatro unidades con una produccin alternada. Estas soluciones representan un alto

costo y un gran esfuerzo.

INSTALACIONES INDUSTRIALES.

Las instalaciones industriales de produccin de biogs emplean tanques de metal que sirven para

almacenar la materia orgnica y el biogs por separado.

Este tipo de planta, debido al gran volumen de materia orgnica que necesita para garantizar laproduccin de biogs y la cantidad de biofertilizante que se obtiene, se disea con grandes

estanques de recoleccin y almacenamiento construidos de ladrillo hormign.

Con el objetivo de lograr su mejor funcionamiento se usan sistemas de bombeo para mover el

material orgnico de los estanques de recoleccin hacia los biodigestores, y el biofertilizante de los

digestores hacia los tanques de almacenamiento. Tambin se utilizan sistemas de compresin en

los tanques de almacenamiento de biogs con vistas a lograr que ste llegue hasta el ltimo

consumidor.

Para evitar los malos olores se usan filtros que separan el gas sulfhdrico del biogs, adems de

utilizarse vlvulas de corte y seguridad y tuberas para unir todo el sistema y hacerlo funcionar

segn las normas para este tipo de instalacin.

La tendencia mundial en el desarrollo de los biodigestores es lograr disminuir los costos y aumentar

la vida til de estas instalaciones, con el objetivo de llegar a la mayor cantidad de usuarios de esta

tecnologa.


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Figura # 9, Instalaciones Industriales, ecoplanetaverde.com

CLASIFICACIN POR FRECUENCIA DE CARGADO.

De acuerdo a la frecuencia de cargado, los sistemas de biodigestin se pueden clasificar

en:

Batch o discontinuo

Semi continuos

Continuos

Sistema Batch o discontinuo. Este tipo de digestor se carga una sola vez en forma total y

la descarga se efecta una vez que ha dejado de producir gas combustible. Normalmente

consiste en tanques hermticos con una salida de gas conectada a un gasmetro flotante,

donde se almacena el biogs.

Este sistema es aplicable cuando la materia a procesar est disponible en forma

intermitente. En este tipo de sistemas se usa una batera de digestores que se cargan a

diferentes tiempos para que la produccin de biogs sea constante. Este tipo de digestor

es tambin ideal a nivel de laboratorio si se desean evaluar los parmetros del proceso o el

comportamiento de un residuo orgnico o una mezcla de ellas.

La produccin de biogs en este tipo de digestores es de 0,5 a 1,0 m 3biogs/m3digestor.

Semi continuos. Se cargan por gravedad con volmenes de mezcla que dependen del

tiempo de retencin y son alimentados diariamente con una carga relativamente pequea

en comparacin al contenido total. sta se deposita en la cmara de carga, e igualmente

se debe extraer de la cmara de descarga un volumen igual del efluente lquido para as


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mantener el volumen constante. Generalmente producen biogs casi permanentemente,

gracias al suministro constante de nuevos nutrientes para las comunidades de bacterias.

Una limitante importante es la disponibilidad de agua, debido a que la carga debe ser una

mezcla de una parte del material orgnico y cuatro partes de agua (proporcin 1:4).

Continuos. Son digestores de gran tamao en los que se emplean equipos comerciales

para alimentarlos, para la agitacin y control.

Tabla 2. Diferencias y similitudes entre los modelos de biodigestores ms conocidos.Fuente: Elaboracin propia con datos de (ODEPA, 2009).


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BIOMASA

La biomasa es el nombre que se le da a cualquier materia orgnica de origen reciente, que

haya derivado de animales y vegetales como resultado del proceso de conversin

fotosinttica.

La energa de la biomasa deriva del material de vegetal y animal, como lo es la madera debosques, residuos de procesos agrcolas y forestales, as como tambin de la basura

industrial, humana o de animales.

El valor energtico de la biomasa de materia vegetal proviene originalmente de la energa

solar a travs del proceso conocido como fotosntesis.

La energa qumica que se almacena en las plantas y los animales, o en los desechos que

producen, se llama bioenerga.

Las Aplicaciones de la Biomasa pueden ser varias tales como:

Biocombustibles:

La produccin de biocombustibles tales como el etanol y el biodiesel tiene el potencial de

sustituir cantidades significativas de combustibles fsiles en varias aplicaciones de

transporte, siendo la mayora de los productos utilizados en combustible mezcla, por

ejemplo E20 est compuesto por 20% de etanol y 80% de gasolina y se ha descubierto

que es eficaz en la mayora de los motores de inyeccin sin ninguna modificacin.Actualmente la produccin de biocombustibles es apoyada con incentivos del gobierno,

pero en el futuro, con el crecimiento de los sembrados dedicados a la bioenerga, y las

economas de la escala, las reducciones de costos pueden hacer competitivos a los

biocombustibles.

Tabla 3. Produccin y Composicin Terica del Biogs

SUBSTRATOPRODUCCION DE GAS

(L/Kg. de materia seca)

CONTENIDO DE METANO

(CH4) %

CONTENIDO DE

CO2 %

Carbohidratos 800 50 50

Protenas 700 70 30

Grasas 1,200 67 33


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Tiempo de retencin y Carga diaria

Tabla 4. Rangos de Temperatura y Tiempo de Fermentacin Anaerbica

FERMENTACION MINIMO OPTIMO MAXIMO TIEMPO DE FERMENTACION

Psycrophilica 4-10 C 15-18C 25-30C Arriba de 100 das

Mesophilica 15-20 C 28-33C 35-45C 30-60 dasThermophilica 25-45C 50-60C 75-80C 10-15 das

El proceso global de fermentacin anaerbica para la produccin de biogs (bioproceso)

es tpicamente mesoflico para cualquier biodigestor.

Figura # 10, Comportamiento de gas vs temperatura

TIPO DE RESIDUOS ORGANICOS Y RENDIMIENTO DE BIOGAS POR METRO CBICO

El componente orgnico de la biomasa puede generar las siguientes cantidades de biogs por kg

de masa orgnica.


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Tabla 5, Volumen de biogs por residuo orgnico utilizado, imagen propia.

TIPOS DE RESIDUOS ORGNICOSVOLUMEN DE BIOGAS

[m3/kgMV]

Desechos agroindustriales agrcolas: cerveceras, fabricantes de

jugos y extractos de frutas, aceites 0,42 - 0,50Residuos de mataderos y procesadoras de pescado 0,34 - 0,71

Residuos verdes de jardinera y agrcolas 0,35 - 0,46

Residuos alimenticios y piensos* 0,32 - 0,80

Residuos orgnicos domsticos* 0,40 - 0,58

Residuos de separadores de grasa (gastronoma, restaurantes) 0,70 - 1,30

Purines agrcolas (estircol de cerdo, de ganado)0,22 - 0,55

Gallinaza (estircol de aves, pollos, patos etc.) 0,65 - 0,70

6. METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN

Para el tratamiento de desechos orgnicos para la generacin de biogs, se llevarn a cabo las

siguientes actividades:

Objetivo Metodologa a utilizar Meta ResponsableObjetivo 1:

Realizar investigacinbibliogrfica sobre eldiseo y construccin

Actividad 1: InvestigacinBibliogrfica.

Se realizara investigacinbibliogrfica del estado actual de laciencia sobre plantas de tratamientode desechos orgnicos as como eldiseo y construccin.

Conocer el estadoactual de la

ciencia sobreplantas detratamiento dedesechosorgnicos.

Ing. Daniel Zepeda

Ing. Fredy Amaya

Estudiantesinvestigadores.

Objetivo 2:

Disear un biodigestor

de laboratorio para el

desarrollo de pruebas

de caracterizacin de

sustratos.

Actividad 1: Caracterizacin de losdesechos orgnicos.Se diseara un biodigestor delaboratorio para desarrollar pruebascon distintos sustratos y acelerar elproceso de caracterizacin dedesechos.

Plano debiodigestor delaboratorio yequipamiento decontrol.

Ing. Daniel Zepeda

Ing. Fredy Amaya

Depto. QumicaSede Central

Estudiantes

investigadores.


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Objetivo3.

Disear una planta detratamiento paraconversin de energautilizando biomasaresidencial y municipal

Actividad 1: Seleccionar el diseoapropiado.Se verificaran los diseos deBiodigestores y se seleccionar elque cumpla con las caractersticasrequeridas.

Actividad 2: Construir losprototipos.Se verificaran los diseos de plantasde procesamiento y se seleccionarla que cumpla con las caractersticasrequeridas

Plano de la plantade tratamiento ydiagramaselctricos decontrol.

Ing. Daniel Zepeda

Ing. Fredy Amaya

Objetivo 4:

Integrar en la solucin

tecnolgica las etapas

de pretratamiento del

sustrato.

Actividad 1: Integracin de lasdistintas etapas de procesamiento.Diseo de planta de tratamiento queincluya las etapas de pretratamientode sustrato de alimentacin.

Diseo de equiposde trituracin ypulverizacin.

Ing. Daniel Zepeda

Ing. Fredy Amaya

7. RESULTADOS Y ALCANCES

7.1 BIODIGESTOR DE LABORATORIO.

El enfoque inicial del proyecto consiste en el diseo de un biodigestor de laboratorio para iniciar

pruebas de sustratos de alimentacin.

Se considera como cuerpo del biodigestor un bidn plstico e integrarle un motor que realice la

funcin de agitador de mezcla.Debido que la temperatura del sustrato en la cmara de digestin es crtica, se dise un

sistema de control de temperatura automatizado con electrodos de control.

La integracin de estos elementos se muestra en el plano # 1.


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Figura # 11, biodigestor de laboratorio, imagen propia.


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Figura 12, RTD, imagen propia

Figura 13, empaquetadura del sensor, imagen propia


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7.2DISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO.

7.2.1 BIODIGESTOR.

La planta de tratamiento de desechos orgnicos tiene como centro de procesamiento un

biodigestor, donde la mezcla ser transformada por bacterias metanognicas en gas, seincluye un sistema control de temperatura siempre utilizando una RTD y el controlador de

variables analgicas y adems, para evitar la formacin de capas de sedimentos que

acidifican el proceso se incorpora un agitador de tipo industrial de movimiento horizontal.

El biodigestor est diseado para alimentacin continua, lo cual significa que tiene una

entrada de efluente siempre a la atmosfera; para evitar la fuga de biogs se disea un

deflector interno.

Es indispensable el acondicionamiento de la materia orgnica que ingresa al biodigestor,entre las etapas de acondicionamiento se tiene el particulado y la homogenizacin de

mezcla, adems, de un control de las variables qumicas del proceso, tanto en el interior

como el exterior del bioreactor.

7.2.1 ETAPAS DE PRETRATAMIENTO

Las etapas de pre tratamiento son:

Trituracin o particulado de los desechos, como etapa inicial del proceso de biodigestin,como se observa en la grfica # 21, la etapa subsecuente al particulado es la

desintegracin. Este dato es relevante al analizar que el proceso de metanognesis es el

ltimo de la cadena de descomposicin del material orgnico y, que adems, est

determinado por el tiempo de retencin, lo que significa que detener o desacelerar el

proceso en cualquiera de sus etapas evitar la produccin de biogs.

Las pruebas realizadas con sustratos orgnicos sin particular transforman el bioreactor

en un basurero hermtico.

El tipo de triturado est determinado por la materia a triturar, para el caso de los

desechos slidos orgnicos ser pulverizacin hmeda, obtenindose un material con

consistencia pastosa, a la cual debe agregrsele una cantidad de agua superior al 50%

de su peso.


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Figura # 14, material orgnico particulado,

Figura # 15, material orgnico particulado,

Homogenizacin. Este proceso consiste en reducir el tamao de las partculas y, ademas,

igualar cada partucila en dimensiones fisicas. El proceso indsutrial se desarrolla con equipo

de centrifugado, pero la planta utilizara un sistema de filtrado por capas.

Figura # 1, homogenizador,


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Tabla 6, TIPOS DE TRITURADORAS.


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DISEO DEL BIODIGESTOR


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MARCHA INICIAL DE LA PLANTA

1. Carga del biodigestor con material orgnico con abundantes bacterias

metanognicas, se recomienda cerdaza.

2. Tiempo de retencin de 25 das.

3. Pruebas de produccin de biogs.

a. El obtener biogs tendr inherente el dato de cultivo de bacterias en

condiciones controladas.

4. Carga del biodigestor con mezcla orgnica pretratada.

a. La cantidad de materia corresponder a la carga de alimentacin semanal

del bioreactor.

5. Recoleccin de afluente.6. Tratamiento del efluente

a. Secado de efluente en pilas de secado.

b. Pruebas de materia seca.


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34 DESARROLLO DE SOLUCIN TECNOLGICA PARA EL TRATAMIE NTO DE RESIDUOS SLIDOS URBANOS CON GENERACIN DE BIOGS

DIAGRAMA DE PROCESOS

ANALISIS REPRESENTATIVO DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE DESECHOS ORGANICOS

DESECHOS

ORGANICOSTRITURADOR HOMOGENIZADOR

BIO

DIGESTOR

AGUA AGUA

BIOGAS

BIOFERTILI

NTES

CONTROL DE PH

MEDIDORES

PH

TEMPERATURA


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E-14

BIODIGESTOR

HOMOGENIZADOR

CONTENEDOR

DE AGUA

AGITADOR

VALVULA DE

MEZCLADO

FILTRO

MS-1

A

B

TABLERO DE

CONTROL

VLVULA DE

DRENO

VLVULA DE

SEGURIDAD

PROCESO DE PRODUCCIN DE BIOGS

ARRESTA

LLAMAS

CMARA DE GAS

CMARA DE

BIODIGESTIN

DEPSITO

DE GAS

E-12

EFLUENTE

DRENO DE

CONDENSADOS-2

T

TERMMETRO

S-3


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36 DESARROLLO DE SOLUCIN TECNOLGICA PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SLIDOS URBANOS CON GENERACIN D

8. CONCLUSIONES

En el tratamiento de desechos orgnicos para la generacin de biogs uno de los

problemas que se presentan es en la diversidad de compuestos que lo conforman como

parte de esto; se hace un inconveniente el control del PH del compuesto y por lo tanto el

sustrato dentro del biodigestor se transforma en alcalino o se acidifica obteniendo

resultados negativos en la generacin de biogs.

En su mayora los documentos bibliogrficos hacen referencia a la generacin de biogs

utilizando como sustrato los desechos de animales no as los desechos orgnicos pues

se cuenta con muy poca informacin del caso.

El estudio del proceso de la biodigestin que se desarrolla dentro de un biodigestor es

bien amplio y necesita de varios conocimientos para poder entender bien su

comportamiento por tal razn es necesario su capacitacin en los diferentes procesos

fsicos y qumicos que se desarrollan dentro de este contenedor.

9. RECOMENDACIONES

El estudio sobre tratamiento y generacin de biogs de desechos orgnicos es un tema

muy amplio por lo que se necesita de tiempo suficiente para poder realizar la

investigacin.

Para realizar pruebas experimentales con desechos orgnicos se necesita de tiempos

largos por el proceso que lleva la descomposicin de desechos orgnicos. Para realizar la caracterizacin de los desechos orgnicos se recomienda que lo

realicen los del departamento de Qumica y as poder obtener resultados favorables al

momento de realizar las mesclas para el sustrato a utilizar en el biodigestores.

Para poder entender el proceso de biodigestin en plenitud es necesaria una

capacitacin por parte de los expertos en el rea de biodigestores.

La sustitucin del triturador coloidal por un micronizador industrial es la mejor opcin

para el material de consistencia pastosa.


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10. GLOSARIO

Acpm: Aceite Combustible Para Motor.

Anaerbicas: es un trmino tcnico que significa vida sin aire (donde "aire"

usualmente es oxgeno)

Anaerobios facultativos. Micro organismos aerbicos, que pueden desarrollarse en

ausencia de oxgeno por medio de lafermentacin

Azufre: Este no metal tiene un color amarillento, amarronado o anaranjado, es

blando, frgil, ligero, desprende un olor caracterstico a huevo podrido al combinarse

con hidrgeno y arde con llama de color azul, desprendiendo dixido de azufre. Es

insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Es multivalente, y son

comunes los estados de oxidacin -2, +2, +4 y +6.

Basura: Es todo material considerado como desecho y que se necesita eliminar. La

basura es un producto de las actividades humanas al cual se le considera de valor

igual a cero por el desechado. No necesariamente debe ser odorfica, repugnante e

indeseable; eso depende del origen y composicin de sta.

Biocombust ib les: Se producen orgnicamente y a diferencia de los combustibles

fsiles son una fuente de energa renovable.

Biodiesel:Es un biocombustible lquido que se obtiene a partir de lpidos naturales

como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante procesos

industriales de esterificacin y transesterificacin, y que se aplica en la preparacin de

sustitutos totales o parciales del petrodiesel o gasleo obtenido del petrleo.

Biod igestor : Es, en su forma ms simple, un contenedor cerrado, hermtico e

impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgnico a

fermentar (excrementos de animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen

ctricos ya que acidifican-, etctera) en determinada dilucin de agua para que a

travs de la fermentacin anaerobia se produzca gas metano y fertilizantes orgnicos

ricos en nitrgeno, fsforo y potasio, y adems, se disminuya el potencial

contaminante de los excrementos.

Bio gs: Es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos

especficos, por las reacciones de biodegradacin de la materia orgnica, mediante la

accin de microorganismos (bacterias metanognicas, etc.), y otros factores, en

ausencia de oxgeno (esto es, en un ambiente anaerbico). Este gas se ha venido
http://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3n


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llamando gas de los pantanos, puesto que en ellos se produce una biodegradacin de

residuos vegetales semejante a la descrita.

BTU: Es una unidad de energa inglesa. Es la abreviatura de British ThermalUnit. Se

usa principalmente en los Estados Unidos. Ocasionalmente tambin se puede

encontrar en documentacin o equipos antiguos de origen britnico. En la mayor partede los mbitos de la tcnica y la fsica ha sido sustituida por el julio, que es la unidad

correspondiente del sistema internacional.

CO2: El dixido de carbono, tambin denominado xido de carbono (IV), gas

carbnico y anhdrido carbnico (los dos ltimos cada vez ms en desuso), es un gas

cuyas molculas estn compuestas por dos tomos de oxgeno y uno de carbono. Su

frmula qumica es CO2.

Desech os ino rgnic os :Son aquellos desechos cuya elaboracin proviene de

materiales que son incapaces de descomponerse o que tardan tanto en hacerlo quesera intil considerarlos como tales.

Desech os o rgnic os: Son los restos biodegradables de plantas y animales. Incluyen

restos de frutas y verduras y procedentes de la poda de plantas.

Diseminados: Extender los elementos de un conjunto sin orden y en diferentes

direcciones

Efecto invernadero: Es el fenmeno por el cual determinados gases, que son

componentes de la atmsfera planetaria, retienen parte de la energa que el suelo

emite por haber sido calentado por la radiacin solar. Afecta a todos los cuerposplanetarios dotados de atmsfera. De acuerdo con la mayora de la comunidad

cientfica, el efecto invernadero se est viendo acentuado en la Tierra por la emisin

de ciertos gases, como el dixido de carbono y el metano, debido a la actividad

humana.

Energa verde: Es la energa que se obtiene de fuentes naturales virtualmente

inagotables, unas por la inmensa cantidad de energa que contienen, y otras porque

son capaces de regenerarse por medios naturales.

Etanol: Conocido como alcohol etlico, es un alcohol que se presenta como un lquidoincoloro e inflamable con un punto de ebullicin de 78 C.

FODES: EL Fondo para el Desarrollo Econmico y Social de los Municipios

Grado de toxic idad: Se define como la relacin entre la mxima cantidad de la

sustancia que puede ser ingerida diariamente y el peso promedio de una persona (en

kg, kilogramos).


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Lix iv iados: Es el lquido producido cuando el agua percola a travs de cualquier

material permeable. Puede contener tanto materia en suspensin como disuelta,

generalmente se da en ambos casos. Este lquido es ms comnmente hallado o

asociado a rellenos sanitarios, en donde, como resultado de las lluvias percolando a

travs de los desechos slidos y reaccionando con los productos de descomposicin,qumicos, y otros compuestos, es producido el lixiviado. Si el relleno sanitario no tiene

sistema de recogida de lixiviados, stos pueden alcanzar las aguas subterrneas y

causar, como resultado, problemas medioambientales o de salud. Tpicamente, el

lixiviado es anxico, cido, rico en cido orgnicos, iones sulfato y con altas

concentraciones de iones metlicos comunes, especialmente hierro. El lixiviado tiene

un olor bien caracterstico, difcil de ser confundido y olvidado.

Metano: Es el componente mayoritario del gas natural, aproximadamente un 97% en

volumen a temperatura ambiente y presin estndar, por lo que se deduce que encondiciones standar de 0 C y una atmsfera de presin tiene un comportamiento de

gas ideal y el volumen se determina en funcin del componente mayoritario de la

mezcla, lo que quiere decir que en un recipiente de un metro cbico al 100% de

mezcla habr 0.97 metros cbicos de gas natural; el metano es un gas incoloro e

inodoro.

Piensos compuestos:son un alimento elaborado para animales que, segn la

normativa legal europea, estn compuesto por Cualquier sustancia o producto,

incluido los aditivos, destinado a la alimentacin por va oral de los animales, tanto siha sido transformado entera o parcialmente como si no.

Residuos Slidos: Material que no representa una utilidad o un valor econmico

para el dueo, el dueo se convierte por ende en generador de residuos.

Sulfuro d e hidrgeno (H2S): Denominado cido sulfhdrico en disolucin acuosa

(H2Saq), es un cido inorgnico de frmula H2S. Este gas, ms pesado que el aire, es

inflamable, incoloro, txico y su olor es el de la materia orgnica en descomposicin,

como los huevos podridos. A pesar de ello, desempea en el organismo del ser

humano funciones esenciales.


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11. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Artculo sobre Basura Orgnica = Energa, se encuentra en:

http://www.unav.es/dpp/tecnologia/proyectos2004/29/paginas/organ/organenergia2.htm

Artculo sobre Contaminacin por Basura, se encuentra en:

http://www.profesorenlinea.cl/ecologiaambiente/ContaminacionBasura.htm

Artculo sobre Biodigestor, El portal del Cerdo, Universo Porcino, se encuentra en:

http://www.aacporcinos.com.ar/articulos/que_es_un_biodigestor.html

Anlisis Sectorial de Residuos Slidos en El Salvador. Ministerio de Salud Pblica y

Asistencia Social.

Autor. Organizacin Panamericana de la Salud. Organizacin Mundial de la Salud.

Divisin de Salud y Ambiente.

Agosto de 1998.

Artculo sobre Contaminacin por Basura, se encuentra en:

http://www.comures.org.sv/noticias/noti13.html

Programa Nacional para el Manejo Integral de los Desechos Slidos

Plan para el Mejoramiento del Manejo de Desechos Slidos en El Salvador

Mayo 2010
http://www.unav.es/dpp/tecnologia/proyectos2004/29/paginas/organ/organenergia2.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/ecologiaambiente/ContaminacionBasura.htmhttp://www.aacporcinos.com.ar/articulos/que_es_un_biodigestor.htmlhttp://www.aacporcinos.com.ar/articulos/que_es_un_biodigestor.htmlhttp://www.comures.org.sv/noticias/noti13.htmlhttp://www.comures.org.sv/noticias/noti13.htmlhttp://www.comures.org.sv/noticias/noti13.htmlhttp://www.aacporcinos.com.ar/articulos/que_es_un_biodigestor.htmlhttp://www.profesorenlinea.cl/ecologiaambiente/ContaminacionBasura.htmhttp://www.unav.es/dpp/tecnologia/proyectos2004/29/paginas/organ/organenergia2.htm


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12. ANEXOS

PATENTE EP0654448A1


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PATENTE GB1245434A


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PATENTE US4532892A


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PATENTE US6982035B1


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PATENTE US2004232088A1


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PATENTE WO2007147225A2


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REGULACIN AMBIENTAL

Cumplimiento del Art. 52 de la Ley del Medio Ambiente:

Programa Nacional para el Manejo Integral de los Desechos

El Salvador cuenta con instrumentos legales que presentan las bases para instaurar un

adecuado manejo de los desechos slidos en el pas. La Ley del Medio Ambiente, en su artculo

52, otorga la responsabilidad de formular un Programa Nacional para el Manejo Integral de los

Desechos al MARN, en coordinacin con el Ministerio de Salud Pblica y Asistencia Social, los

Gobiernos Municipales y otras organizaciones competentes.

El no cumplimiento de este mandato de Ley ha provocado la descoordinacin actual del sector y

el abandono de las municipalidades en cuanto al apoyo tcnico y jurdico para la prestacin delos servicios.

La Comisin Presidencial ante esta situacin plantea la formulacin, consulta y aprobacin del

Programa Nacional para el Manejo Integral de los Desechos Slidos, cuyos objetivos

estratgicos son:

Promover la adopcin de hbitos y prcticas de consumo sostenibles, reducir al mnimo la

generacin de desechos slidos y aumentar al mximo la reutilizacin y el reciclaje de los

mismos.

Promover y alcanzar calidad y cobertura universal de los servicios de manejo de desechos

slidos en base a sistemas de manejo integral y sostenible a fin de prevenir la contaminacin

ambiental y proteger la salud de la poblacin.

Promover el manejo integral de los desechos slidos articulando el accionar de las

instituciones competentes, la responsabilidad empresarial, la participacin ciudadana y el

acceso a la informacin.

Para cumplir con los objetivos estratgicos planteados, hay que crear condiciones adecuadas

para el mejoramiento de la gestin integral de los desechos slidos, es por esto que la primera

etapa del Programa contempla la implementacin del Plan para el Mejoramiento.


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www.itca.edu.sv

Sede Central Santa Tecla

Km. 11 Carretera a Santa Tecla.Tel. (503) 2132-7400

Fax. (503) 2132-7599

MEGATEC La Unin

C. Santa Mara, Col. Beln, atrs del

Instituto Nacional de La Unin.

Tel. (503) 2668-4700

Centro Regional San MiguelKm. 140, Carretera a Santa Rosa de Lima.

Tel. (503) 2669-2292, (503) 2669-2299

Fax. (503) 2669-0961

MEGATEC Zacatecoluca

Km. 64 1/2, desvo Hacienda El Nilo,

sobre autopista a Zacatecoluca y

Usulutn. Tel. (503) 2334-0763, (503)

2334-0768 Fax. (503) 2334-0462

Centro Regional Santa AnaFinal 10a. Av. Sur, Finca Procavia

Tel. (503) 2440-4348, (503) 2440-2007

Tel. Fax. (503) 2440-3183
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08- Diseño de Planta de Tratamiento de Desechos Orgánicos Para La Generación y Aprovechamiento De

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