PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLE A

PARTIR DE RESIDUOS ORGÁNICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFacultad de Ingeniera Ambiental y RR. NN.

BENEFICIOS

PARA LA COMUNIDAD DE SAN MARTIN DE PORRES:

El uso de biomasa en la elaboración de combustibles podría beneficiar la realidad energética de la municipalidad de San Martín de Porres.

En una visión al futuro, se plantea el aprovechamiento de estos residuos para generar combustible de manera natural como combustible de cocina o vehicular, dependiendo de la cantidad y capacidad con que se elabore el proceso a plantear, avanzando hacia un desarrollo sustentable

JUSTIFICACION DEL

PROYECTO(ANTECEDENTES)

PROYECTO BIOCOLON (URUGUAY)

•LUGAR: En la ciudad de Colón (provincia de Entre Ríos) •La Escuela-Taller ADCADIS brinda apoyo y capacitación a 45 alumnos en diferentes talleres laborales, a saber: panadería, telar, carpintería, huerta, vivero y producción de biodiesel; realizando sus actividades en forma semanal y en doble jornada. El establecimiento posee además un comedor en el cual almuerzan a diario los alumnos y docentes. •Actualmente la producción de biodiesel se desarrolla bajo el denominado “Proyecto BIOCOLÓN”.

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BIOGAS APARTIR DE RESIDUOS ORGANICOS

LUGAR: Microcuenca del Jabón

Mayo (Distrito de yanaoca, Cusco)

DURACION: 2 años y 8 meses

COSTE DE INSTALACION : 40 €/ m3

IMPLEMENTACIÓN Y SEGUIMIENTO: Entre los años 2005-2008 se han ido introduciendo

mejoras de diseño del biodigestor y además se ha diseñado un nuevo modelo prefabricado de PVC.

oEVALUACION DEL PROYECTO:  La dilución típica estiércol: agua es 1:1. Normalmente

alimentan 26 kg de estiércol al día que, con la dilución, corresponden a un tiempo de retención de diseño (90 días).

La producción diaria de biogás es aproximadamente de 0.2 m3 biogás/m3 digestor·día.

La producción de gas es suficiente para cocinar durante 3-4 h al día. Esto permite cubrir parte de la necesidad de combustible de una familia de 4-5 personas, disminuyendo la quema de estiércol seco para cocinar en un 50 % (p.ej. de 15 a 6 kg al día).

IDENTIFICACION DEL

PROBLEMA

En el distrito de San Martin de Porres-URB COOPIP, se observan problemas ambientales en cuanto:

• Acumulación de Residuos sólidos y orgánicos.

• No existe un aprovechamiento eficaz de estos residuos.

FUNDAMENTO DEL PROBLEMA

En el distrito de San Martin de Porres, observamos lugares donde hay residuos (sólidos y orgánicos), que no son aprovechados. En una visión al futuro, se plantea el aprovechamiento de estos residuos para generar combustible de manera natural como combustible de cocina o vehicular, dependiendo de la cantidad y capacidad con que se elabore el proceso a plantear, avanzando hacia un desarrollo sustentable.

Falta de personal como recolectores de basura.

Falta de cultura ambiental entre los pobladores de dicha zona.

Ausencia de recipientes y lugares estratégicos para la depositación de basura en los vecindarios

FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS

• Podemos formular que una manera de aprovechar los residuos orgánicos de la zona de la URB. COOPIP-SMP es generando biocombustible como una ayuda y en beneficio a la misma comunidad, así también se podrá crear una conciencia de limpieza entre los mismos pobladores brindándoles la posibilidad de producir algo que los beneficiará a todos.

IDENTIFICACION DE VARIABLES

Desperdicio de los residuos sólidos u orgánicos acumulados

VARIABLES DEPENDIENTES

VARIABLES INDEPENDIENTES

XA B

OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES:

­­◘ Construir­un­

biodigestor­para­el­aprovechamiento­y­uso­eficientemente­los­residuos­solidos­u­orgánicos­de­la­URB.­COOPIP­­para­producir­biocombustible­(biogás).

Objetivo­General

­­◘ Reducir­los­desechos­orgánicos­contaminantes­del­medio­ambiente­en­la­zona­de­URB.­CIOOPIP­-­San­Martín­de­Porres­

­­­◘ Gestionar­el­aprovechamiento­de­­los­desechos­orgánicos­de­la­zona­para­la­producción­de­biogás

ObjetivoEspecífic

o­

OBJETIVOS

DESARROLLO DEL

PROYECTO

METODOLOGÍA

Teniendo ya lista la fosa y las cajas de entrada y se procede a instalar el Biodigestor.

Previamente se coloca el plástico en un lugar liso y sin peligro de daño, se trazaran dos líneas de 1 metro de los extremos hacia adentro y a la mitad de la longitud.

Desde la parte interna del plástico se hace un orificio de ¾ de pulgadas (se perforan las dos capas de plástico) y desde el exterior, por el orificio, se introduce un extremo de tubo pvc con rosca de 1 pulgada.

Luego se procede a instalar el Biodigestor en la fosa atando, con las fajas de neumáticos, los extremos del tubo plástico del Biodigestor a los tubos de pvc de las cajas de entrada y salida, doblando para ello el plástico en pliegues. Una vez hecho esto, se procede a conectar el Biodigestor con el reservorio donde se almacenara el gas producido.

Una vez ya instalado el Biodigestor el trabajo principal es cargado con los desechos orgánicos diariamente hasta que empiece a la producción de gas, la que la que puede darse entre 20 a 60 días dependiendo de la cantidad y el tipo de desecho orgánico adicionado.

La metodología que se va utilizar para la ejecución del proyecto de la construcción del Biodigestor es la siguiente:

FUNDAMENTO

TEORICO

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE BIOMASA

Desechos de trabajos forestales- Como los restos de ramas y troncos resultado del aclarado de bosques, de las podas etc.…

Podas en cultivos- podas de árboles frutales (Olivo, Vid etc...) ; restos de cultivo de cereales o herbáceos .

Restos de productos industriales (cáscaras de frutos secos en la industria alimenticia, virutas de madera en la fabricación de la muebles)

La biomas

a

El biodigestor es un sistema natural y ecológico que aprovecha la digestión anaeróbica de las bacterias para transformar el estiércol

en biogás y fertilizante .El biogás puede ser utilizado como combustible en las cocinas , o iluminación ; y en grandes

instalaciones se puede utilizar para alimentar un motor que genere energía eléctrica. El fertilizante , llamado biol , inicialmente se ha considerado un producto secundario , pero actualmente se esta

considerando de la misma importancia , o mayor .

El fenómeno de biodigestión

ocurre porque existe un grupo

de microorganismos

(Arqueo bacterias

metanógenas ) anaeróbicos

presentes en la biomasa

Estos actúan sobre los desechos

orgánicos de origen vegetal

y/o animal producen una

mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4)

llamado biogás,

Como resultado de este proceso

se generan residuos con un alto grado de

concentración de nutrientes y

materia orgánica

MODELO DE BIODIGESTOR

Las aguas servidas, como mezcla del lavado de excrementos animales y humanos y de otras fuentes

de materia orgánica, pueden ser tratadas para su descontaminación dentro de un recipiente hermético

– el biodigestor.

Productos obtenidos de la digestión anaeróbica

Biogás. puede sustituir al gas ciudad con

ventaja y tras ser purificado puede usarse como gas natural o como

metano

principales formas de aprovechamiento son: su combustión directa como fuente de calor (cocina,

alumbrado,…); la combustión en calderas de vapor convencionales y como calefacción en general; y la

combustión en motores alternativos

La combustión del metano es limpia, ya que no da lugar a productos contaminantes y no deja residuo

alguno

¿ QUE ES BIOGAS?

DISEÑO CONCEPTUAL DE UN BIODIGESTOR

Las aguas servidas, como mezcla del lavado de excrementos animales y humanos y de otras fuentes de materia orgánica, pueden ser tratadas para

su descontaminación dentro de un recipiente hermético – el biodigestor.

El biodigestor puede producir diariamente un volumen de biogás de entre el 15% al 30%, con relación al volumen de la fase líquida total

Este biogás alcanza un contenido de entre 60 a 70% de metano, que es un combustible renovable, apto para su uso directo

El volumen de producción y el contenido de metano en el biogás dependen de la cantidad y calidad nutricional de la materia orgánica que contengan las aguas servidas tratadas dentro del biodigestor

Los sistemas auxiliares y los de medida y control

A la h

ora

de d

iseñar

el dig

est

or

hay

que t

en

er

en

cuenta

lo s

iguie

nte

evitando contaminació

n de ríos, lagunas y

suelos

es una solución que

reemplaza con mayor eficiencia a las pozas sépticas y

silos,

Biodigestor (tratamiento

de agua primaria) para las zonas que no cuentan con red de

alcantarillado

Usos del Biodigestor

PROCEDIMIENTOS

PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN BIODIGESTOR

Arena fina

Piedra cuarta

Plástico salinero

Tubos PVC 3”

TUBOS PVC 0.5”

Sacos de cemento

Bloques de cemento

Varillas de hierro

Tubos de cuello redondo

Tubos lisos

Galoneras

MATERIALES

EL PRESUPUESTO TOTAL ES DE: S/.812.72

PROCEDIMIENTO

Cavar­un­hueco­de­1.5­metros­de­ancho,­1.3­metros­de­hondo­(con­las­tres­filas­de­block­)­y­unas­dos­zanjas—una­para­el­tubo­de­entrada­y­otra­para­el­tubo­de­salida.­La­zanja­de­entrada­se­debe­cavar­a­un­ángulo­de­unos­45°,­entrando­el­tanque­tan­cerca­del­fondo­posible,­dejando­no­más­de­30­centímetros­entre­el­punto­de­la­entrada­y­el­fondo­del­tanque.

Hacer­las­paredes­mezclando­cemento,­arena­y­piedra.­Luego,­pegar­las­filas­de­block­por­la­orilla­del­tanque.­

Ahora­puede­preparar­el­plástico­para­poner­sobre­el­tanque.­Primero,­hay­que­poner­el­plástico­en­un­piso­plano­y­limpio.­Cuando­el­plástico­esté­en­el­piso­y­cortado­a­las­dimensiones­de­5.5­metros­por­2.8­metros,­Ud.­puede­marcar­una­línea­20­centímetros­dentro­del­plástico­a­lo­largo­del­su­orilla.­

Hacer­un­hueco­pequeño­en­el­medio­del­plástico.­Para­hacer­esto­hay­que­doblar­el­plástico­como­una­cobija­unas­dos­veces.­usando­el­pegamento­PVC,­pegue­los­cuadrados­al­plástico,­uno­por­un­lado­y­el­otro­por­el­otro­lado.­Estos­cuadrados­van­a­evitar­que­se­rompa­el­plástico­en­este­punto­más­vulnerable.­

Ahora­puede­preparar­el­marco­de­tubo­PVC­de­1/2"­que­sostiene­dentro­de­la­orilla­del­tanque­el­plástico­de­ya­se­ha­preparado.­Para­hacer­esto­hay­que­cortar­los­cuatro­lados­del­marco­para­caber­dentro­de­las­filas­de­block.­Los­cuatros­lados­se­van­a­conectar­a­cuatro­codos­para­ser­un­solo­marco;­entonces,­hay­que­tomarlos­en­cuenta­cuando­se­miden­los­lados­del­marco.­Ya­cuando­estén­cortados­los­tubos,­se­puede­meter­por­los­bolsillos­ya­hechos­en­las­orillas­del­plástico.

que­conectar­los­codos­a­las­cuatro­esquinas­para­terminar­el­marco.­Ahora­puede­acomodar­el­marco­por­debajo­de­los­ganchos.­Luego,­se­puede­conectar­un­pedazo­de­tubo­al­adaptador­que­está­en­el­medio­del­plástico.­