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EXPEDIENTE

TECNICO

IMPLEMENTACION DE BIODIGESTOR PARA PRODUCCIN DE BIOGAS Y ABONO ORGANICO.(ESCUELA DE EQUITACION DEL EJRCITO)INDICE: 1. Ayuda memoria. 2. Memoria descriptiva. 3. Planos. 4. Especificaciones tcnicas. 5. Metrados y presupuestos: 5a. Consolidado. 5b. Metrados y Presupuestos. 5c. Presupuesto de materiales. 6. Anexos.

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AYUDA MEMORIA

PROYECTO DE IMPLEMENTACIN DE BIODIGESTOR PARA LA PRODUCCIN DE BIOGAS Y ABONO ORGNICO FOLIAR.MBITO DE APLICACIN Institucin: ESCUELA DE EQUITACIN DEL EJERCITO PERUANO Departamento: Lima Provincia: Lima Distrito: La Molina

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CARACTERSTICAS DEL PROYECTO

PROYECTO: INSTALACIN DE UN BIODIGESTOR DE GRAN CAPACIDAD PARA LA PRODUCCIN DE BIOGAS PRODUCTO A SER UTILIZADO EN LA PREPARACIN DE ALIMENTOS DEL PERSONAL DE TROPA Y APROVECHAMIENTO DEL EFLUENTE COMO ABONO ORGNICO FOLIAR. POBLACIN BENEFICIADA: 100 EFECTIVOS DEL PERSONAL DE TROPA QUE INTEGRAN LA ESCUELA DE EQUITACIN DEL EJERCITO PERUANO.

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MEMORIA DESCRIPTIVAOBRA: MODULO TPICO DE UN BIODIGESTOR DE GRAN CAPACIDAD PARA PRODUCCIN DE BIOGAS Y ABONO ORGNICO FOLIAR. INTRODUCCIN:1.- GENERALIDADES. El proyecto y expediente tcnico se ha elaborado en base a la informacin, metas y alcances definidos entregados a A.R.ENERGAL. El proyecto est orientado a implementar a la cocina de la Escuela de Equitacin del Ejrcito del Per de un sistema alternativo de produccin de energa gasfera para la preparacin de alimentos del personal de tropa y personal auxiliar y se ejecutar en la ESCUELA DE EQUITACION DEL EJERCITO DEL PERU ubicado en el distrito de la Molina en la provincia de Lima. 2.- ANTECEDENTES. 2.1 CONTAMINACION AMBIENTAL. Debido a los altos costos de los combustibles derivados del petrleo, se recurre en algunos casos al uso de lea para la preparacin de alimentos. Las emisiones de contaminantes nocivos para la salud por cada actividad, combinadas con el uso diario en la proximidad inmediata de las grandes poblaciones, significan que la combustin de biomasa en la preparacin de alimentos expone considerablemente a la poblacin a contaminadores importantes. Esta exposicin es probablemente mayor que la causada por el uso mundial de combustibles fsiles (Smith, 1993), y alcanza su mayor intensidad tanto en zonas rurales como urbanas.

A&R ENERGAL biogasPese a la imprecisin de las mediciones, repetidamente se han detectado diversos efectos para la salud en hogares que utilizan combustibles de la biomasa, en la mayora de los casos total o parcialmente lea. Estos efectos son: infecciones agudas de las vas respiratorias inferiores (pulmona) principal causa de mortalidad en todo el mundo y enfermedad responsable de la prdida del mayor nmero de aos de vida en el mundo;

enfermedad pulmonar obstructiva crnica, como bronquitis crnica y enfisema, en adultos que durante mucho tiempo han cocinado con combustibles slidos sin ventilacin. La polucin del aire provoca daos en el medio ambiente, habiendo afectado la flora arbrea, la fauna, los lagos y los ros. La contaminacin tambin ha reducido el espesor de la capa de ozono. Adems, produce el deterioro de edificios, monumentos, estatuas y otras estructuras.

Unos de los principales problemas ambientales en el Per es el manejo incorrecto de los residuos slidos que constituye una amenaza grave para la salud. Los residuos slidos entran en contacto directo o indirecto con el hombre en distintas etapas de su ciclo. Los grupos expuestos, son por tanto grandes y numerosos y comprenden: la poblacin de las zonas sin servicio de recoleccin de basura, sobre todo los nios en edad preescolar, los trabajadores de la limpieza, los trabajadores de los centros que producenlos desechos, las personas que viven cerca de los vertederos y las poblaciones cuyo suministro de agua contaminada por vertidos o filtraciones. Adems, el vertido industrial de residuos peligrosos que se mezcla con las basuras domsticas puede hacer que la poblacin sea expuesta a amenazas de origen qumico o radiactivo. El manejo de los residuos slidos conlleva, indudablemente, riesgos para la salud y puede dar lugar a infecciones, enfermedades crnicas y accidentes. 2.2 GANADERIA Y CRIA DE ANIMALES. Contaminacin del aire y del agua. Los excrementos de los animales tienen posibles consecuencias ambientales sobre la contaminacin del agua y del aire. En 1994 las principales razas ganaderas fueron responsables de un total de 14.300 millones de toneladas de heces y orina en todo el mundo. De este total, al ganado bovino (leche y carne) le correspondi 87 %; al porcino, el 9 %; y a los pollos y pavos, el 3 % (Meadows 1995). Debido a su elevado factor de excrecin anual de 9,76 toneladas de heces y orina por animal, el ganado bovino fue el mximo contribuyente a la emisin de excrementos en las seis regiones de la Organizacin de las Naciones

A&R ENERGAL biogasUnidas para la Agricultura y la Alimentacin concentracin de operaciones emanan diversos problemas ambientales, en particular los efectos sobre la salud de los vertidos a acuferos, las filtraciones y aflujos crnicos y la contaminacin atmosfrica. El paso de nitritos al agua y los escapes procedentes de los campos y los establos contribuyen de forma fundamental a la contaminacin del agua. El uso masivo de estabulaciones hace que el estircol animal se concentre y aumenta el riesgo de que se contaminen las aguas freticas. Habitualmente, los desechos de las explotaciones vacunas y porcinas se recogen en estanques, grandes excavaciones poco profundas hechas en el suelo. El diseo de los estanques depende de la sedimentacin de los elementos slidos en el fondo, donde son digeridos de modo anaerobio, y los lquidos sobrantes se controlan esparcindolos por los terrenos colindantes cuando rebosan. La biodegradacin de los excrementos de los animales emite, adems gases olorosos que contienen hasta 60 compuestos. Entre stos se encuentran el amonaco y aminas, sulfuros, cidos grasos voltiles, alcoholes, aldehdos, mercaptanos, esteres y carbonilos (Sweeten 1995). El olor de los concentrados de excrementos de las explotaciones puede producir nuseas, cefaleas, problemas respiratorios, trastornos del sueo, prdida de apetito e irritacin de ojos, odos y garganta. Se conocen peor los efectos adversos de los excrementos del ganado sobre el calentamiento global y la contaminacin atmosfrica. Su contribucin al calentamiento global depende de su generacin de los gases que provocan el efecto invernadero, dixido de carbono y metano. El estircol del ganado puede contribuir a la contaminacin por nitrgeno, debido al amonaco liberado por los estanques de desechos a la atmsfera. El nitrgeno atmosfrico vuelve a entrar en el ciclo hidrolgico mediante la lluvia y pasa al agua de arroyos, ros, lagos y costas. El nitrgeno del agua contribuye a que aumenten las algas que reducen el oxgeno disponible para los peces. 3.- OBJETIVO DEL PROYECTO. Dado el marco econmico actual en el cual estamos condicionados por el uso de una energa cada vez ms escasa y cara es necesario que

A&R ENERGAL biogasutilicemos la energa propia y naturales que tenemos a nuestro alcance; energas renovables como la energa de la biomasa o el biogs que genera el gas metano, en este contexto podemos situar todo tipo de residuos orgnicos para el aprovechamiento de esta energa: ganadero, domestico, biomasa, etc. En definitiva lo que se trata es de aprovechar todos los residuos orgnicos que actualmente no se aprovechan y que de no ser as representa un constante peligro de contaminacin ambiental. En la gran mayora de los sitios donde hay ganadera o criaderos de otros animales no existen medios para el aprovechamiento racional de los residuos de manera que son innumerables los vertederos donde se arrojan todos estos residuos contaminando el ambiente y perdiendo una energa de la cual tanto necesitamos. Sin embargo hay un gas que se puede obtener en las fincas o explotacin ganadera y es simplemente sometiendo el estircol y otros residuos orgnicos, a un proceso de fermentacin anaerobia, (en ausencia de oxigeno) ya que este proceso est al alcance de cualquier productor o comunidad organizada que quiera realizarlo. Este gas as obtenido lo denominamos BIOGS O GAS METANO puesto que es similar al gas de los pantanos, obtenido por la descomposicin de toda la materia orgnica que se deposita en el mismo. Con este gas podemos prender cocinas y motores para generar electricidad. 3.1 GESTION DEL ESTIERCOL Y DE LOS EXCREMENTOS La importancia de la gestin de desechos ha ido creciendo a la vez que lo ha hecho la intensidad de la produccin agrcola en las explotaciones. Los desechos de la produccin ganadera estn dominados por el estircol. El elevado contenido orgnico del estircol proporciona un excelente medio de cultivo para las bacterias. La actividad metablica de las bacterias consumir el oxgeno y mantendr los excrementos almacenados como estircol en estado anaerobio. La actividad metablica anaerobia puede producir ciertos productos intermediarios gaseosos bien conocidos, como el dixido de carbono, el metano, el cido sulfhdrico y el amonaco. 4.- META Y PROGRAMACIN. Implementacin de un biodigestor DE FLUJO enterrado con las siguientes caractersticas:Consumo unitario (m3*u/d)

CONTINUO0.17

semi

A&R ENERGAL biogasCantidad de personas a atender. Utilizacin. Demanda diaria total (m3) Produccin de biogas Produccin de gas Cantidad de das operables Temperatura de funcionamiento. Equivalentes energticos. 100 Preparacin de alimentos 18.4 150 caballos 3,150 kg./d. Mnima 18.00 mxima 36.00 365 15 cloroflico (temperatura ambiente) 1 (cantidad de energa generada por el biodigestor) Total de produccin de biogas diaria Demanda cubierta diaria (%) Total de material cargado por da (Lt * da) Volumen del biodigestor Dimetro Largo Eficiencia del biodigestor mnima Eficiencia del biodigestor mxima Volumen del gasmetro mnimo 18 m3 mnima 98 % mnimo 1,500 mximo 1,500 90 m3 3.00 m 40.00 m Mnima: 0.250 (m3 gas/m3 dig.) Mxima: 0.500 (m3 gas/m3 dig.) 36 m3

OTRAS CARACTERSTICAS: Biodigestor de manga de polietileno de 2m de ancho ( 4 m. Dimetro) y 400 micras de espesor Biodigestor semi enterrado.

5.- BIOGAS El biogs es una mezcla de gases cuyos principales componentes son el metano y el bixido de carbono, el cual se produce cono resultado de la

A&R ENERGAL biogasfermentacin de la materia orgnica en ausencia del aire, por la accin de un grupo de microorganismos. Composicin del Biogas. Con el trmino biogs se designa a la mezcla de gases resultantes de la descomposicin de la materia orgnica realizada por accin bacteriana en condiciones anaerobias. La composicin de biogs depende del tipo de desecho utilizado y las condiciones en que se procesa. 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.

Metano, CH4 - 54 - 70% volumen Bixido de carbono - CO2 27 45% Hidrgeno, H2 1 - 10% Nitrgeno, N2 0.5 3% Acido Sulfhdrico - H2S 0.1%

El metano, principal componente del biogs, es el gas que le confiere las caractersticas combustibles al mismo. El valor energtico del biogs por lo tanto estar determinado por la concentracin de metano alrededor de 20 25 MJ/m3, comparado con 33 38MJ/m3 para el gas natural. El metano es un gas combustible, incoloro, inodoro, cuya combustin produce una llama azul y productos no contaminantes. Veintiuna veces ms activo que el gas carbnico, el biogs contribuye tambin muy activamente al "efecto invernadero". Para evitar estos inconvenientes, su eliminacin se ha hecho obligatoria para las mayores instalaciones. Por consiguiente, el biogs se mezcla generalmente con gas natural antes de ser utilizado en las centrales elctricas. Desechos agrcolas y animales con potencial para producir Metano -Desechos Animales: Estircoles, desechos alimenticios, orina, etc. -Residuos Agrcolas: Semillas, pajas, bagazo de caa, etc. -Desechos de Rastros: Sangre, carne, desechos de pescado, etc. -Residuos Agroindustriales: Aserrn, desechos de tabaco, cascarilla de arroz, etc. -Residuos Forestales: Ramas, hojas, cortezas, etc. Produccin de Biogas. Se produce mediante el proceso de fermentacin de la materia orgnica en ausencia de aire o sea en condiciones anaerbicas, quedando como residuo el proceso de lodo estabilizado que es un excelente mejorador de suelos con un alto valor fertilizante. Debido a esto ltimo, es factible procesar los desechos animales y residuos agrcolas que se encuentran

A&R ENERGAL biogaspresentes en el medio rural para producir gas combustible, sin afectar el uso actual que se le da a estos materiales, los que generalmente se reincorporan a los terrenos de cultivo. En la prctica, los desechos mezclados con agua se introducen a un recipiente cerrado llamado digestor, que es donde se realiza el proceso de generacin de biogs. Cuando el digestor es de carga diaria, como se ver ms adelante, todos los das se carga con una cantidad dada de desechos mezclados con agua y del digestor sale un volumen de lodos fertilizantes igual al de la mezcla alimentada; el biogs se genera en forma continua durante todo el da. La utilizacin de los biodigestores adems de permitir la produccin de biogs ofrece enormes ventajas para la transformacin de desechos: Mejora la capacidad fertilizante del estircol. Todos los nutrientes tales como nitrgeno, fsforo, potasio, magnesio as como los elementos menores son conservados en el efluente. En el caso del nitrgeno, buena parte del mismo, presente en el estircol en forma de macromolculas es convertido a formas ms simples como amonio (NH4+), las cuales pueden ser aprovechadas directamente por la planta. Debe notarse que en los casos en que el estircol es secado al medio ambiente, se pierde alrededor de un 50% del nitrgeno (Hohlfeld y Sasse 1986). El efluente es mucho menos oloroso que el afluente. Control de patgenos. Aunque el nivel de destruccin de patgenos variar de acuerdo a factores como temperatura y tiempo de retencin, se ha demostrado experimentalmente que alrededor del 85% de los patgenos no sobreviven el proceso de biodigestin (Hohlfeld y Sasse 1986). En condiciones de laboratorio, con temperaturas de 35