Biodigestor

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERACARRERA DE AMBIENTAL BiodigestorEnerga elctrica a partir de un biodigestor.INTEGRANTES:Rebeca Arias R..17/07/2015DISEO DE UN BIODIGESTOR PARA LA PRODUCCIN DE BIOGAS Y AS PRODUCIR VAPOR PARA GENERAR ENERGA ELCTRICALas energas alternativas son aquellas que intentar sustituir a las fuentes tradiciones de energa, como los combustibles fsiles (carbn y petrleo) ya sea por su capacidad de emitir menos gases contaminantes como por su habilidad para la auto regeneracin. Por eso dentro de esta clasificacin, a parte de lasenergas renovables, se incluye la energa nuclear pese a que generan residuos radioactivos, pues no contribuye al efecto invernadero por sus bajas emisiones de gases contaminantes.

Contenidocontenido de ilustraciones11.tema22.INTRODUCCIN23.antecedentes24.justificacin35.OBJETIVOS35.1OBJETIVO GENERAL35.2objetivo especfico36.marco terico47.parte experimental67.1 materiales67.2procedimiento68.resultados79.conclusiones710.recomendaciones811.referencias bibliogrficas812.anexos9

contenido de ilustracionesIlustracin 1 estiercol de cuy9Ilustracin 2 Helices10Ilustracin 3 Piezas para el sistema de vapor10Ilustracin 4 Sistema para la generacin de vapor y as poder producir electricidad.10Ilustracin 5 Composiscin qumica del biogs11

contenido de tablasTabla 1 Eficiencia del estiercol por cada fuente5Tabla 2 Esquema del biodigestor7

1. temaDISEO DE UN BIODIGESTOR PARA LA PRODUCCIN DE BIOGAS Y AS PRODUCIR VAPOR PARA GENERAR ENERGA ELCTRICA2. INTRODUCCINTodas las formas de energa tienden a transformarse en calor, que es la forma ms degradada de la energa.La energa proporcionada por combustibles fsiles y la moderna tecnologa ha tenido efectos positivos o negativos de Impacto Ambiental, trmino que define el efecto que produce una determinada accin humana sobre el medio ambiente.Los conceptos de conservacin y gestin del medio ambiente estn indefectiblemente ligados, y esta conservacin se ha convertido en objetivo prioritario de los pases en desarrollo como el nuestro.Como el consumo global de energa crece cada ao, el desarrollo de ciertas fuentes alternativas se hace cada vez ms importante, en especial a lo que se refiere a la eliminacin de residuos y al uso de la energa, con la posibilidad de reducir la dependencia de los combustibles fsiles.Entre las energas alternativas tenemos la generacin de biogs, trmino que se aplica a la mezcla de gases que se obtienen a partir de la descomposicin en un ambiente anaerobio de los residuos orgnicos, como el estircol animal o los productos de desecho de los vegetales.En el desarrollo de la ganadera intensiva, se producen residuos, los purines, que pueden ser reutilizados para la produccin de abonos agrcolas pero que pueden, tambin, ocasionar importantes problemas de contaminacin si no son adecuadamente tratados.En este trabajo se ha plasmado el diseo de un biodigestor, un sistema que producir gas metano a partir del estircol de los animales, se espera que sea una propuesta vlida para resolver el problema coyuntural del consumo de energa a travs de petrleos, la depredacin del medio ambiente, en sus bosques, y el uso efectivo del estircol del ganado. 3. antecedentesSe conoce que en la actualidad el alto ndice de consumo de recursos no renovables es un tema muy preocupante para el Pas, debido a la explotacin y consumo de los combustibles fsiles, y el alto nivel de contaminacin e impacto ambiental que estos generan. El hombre se ha visto en la necesidad de buscar nuevas fuentes de energas ofrece varios beneficios ambientales tales como: contribuir a atenuar el cambio climtico y el efecto invernadero, mantener el ciclo cerrado del carbono, reducir la lluvia cida, prevenir la erosin de los suelos y la contaminacin de las fuentes de agua.El proceso consiste en el tratamiento anaerbico de estircol vacuno, a travs de la digestin en un sistema de reactor anaerbico, donde se va a generar el biogs. En este proceso realizado por bacterias, donde se libera una mezcla de gases formada por metano (principal componente), dixido de carbono, hidrgeno, nitrgeno y cido sulfhdrico.El ministro de Electricidad y Energa Renovable, explica que siendo Ecuador un pas agrcola y ganadero, existe un gran potencial para la explotacin de esta fuente de energa. De hecho existen varios emprendimientos de generacin de biogs a partir de la caa de azcar y la cascarilla de arroz, entre otros, que ya han demostrado la viabilidad d este tipo de proyectos.Ecuador se consolida como un pas ejemplo de la regin en materia de desarrollo energtico por la generacin hidroelctrica y por el fomento en el uso de energa limpia sustituyendo el GLP por electricidad a travs del programa Coccin por Induccin.4. justificacinEn muchos pases en vas de desarrollo hay una escasez grave de combustible y la crisis de la energa es una realidad diaria para la mayora de las familias. La tala de rboles tiene muchas causas. La gente pobre migra, habita y cultiva nuevas reas de los bosques, reservas y parques nacionales.Adems la implementacin de un sistema de generacin de Biogs y Abono Biolgico mediante el tratamiento de los residuos producidos.El Ecuador tiene un consumo de GLP el cual se ha convertido en parte fundamental de la subsistencia de las personas, ya que se usa como medio para poder alimentarse, lo que aumenta la dependencia del consumo de energas no renovables.Por otra parte existen zonas que no tienen el acceso a este medio, entonces se opta de recoger los residuos derivados de la tala de rboles para consumo industrial.Donde ms causa dao pueden causar es al Ambiente y salud., obliga a mantener urgente a buscar soluciones para poder reemplazar al gas GLP y la lea por un gas ms ecolgico. Que ayude a reducir la deforestacin innecesaria existente en el pas preservando los ecosistemas. 5. OBJETIVOS5.1 OBJETIVO GENERAL Disear un biodigestor para la produccin de biogs y con este producir vapor para la generacin de energa elctrica.5.2 objetivo especfico Generar biogs por medio del biodigestor para la sustitucin del uso de gas GLP. Aprovechar los desechos orgnicos para la produccin del biogs. Usar el biogs para producir vapor. Usar el vapor de agua para la generacin de energa elctrica.6. marco tericoEntre las energas alternativas tenemos la generacin del Biogs, trmino que se aplica a la mezcla de gases que se obtienen a partir de la descomposicin en un ambiente anaerobio de los residuos orgnicos, como estircol animal o los productos de desecho de los vegetales.El proceso consiste en el tratamiento anaerbico de estircol y desechos vegetales, a travs de la digestin en un sistema de reactor anaerbico, donde se va a generar biogs. Este proceso es realizado por bacterias, se libera una mezcla de gases formada por metano, dixido de carbono, hidrgeno, nitrgeno y cido sulfhdrico.La produccin de biogs generado en el reactor se empleara para la generacin de energa calorfica de uso domstico para la formacin de vapor y a partir de eso transformar en energa elctrica.Ventajas en la utilizacin de biogs. Su produccin es renovable. Su proceso de produccin primaria y elaboracin industrial determina un balance de carbono menos contaminante que los combustibles fsiles. Cumple con los requisitos de la EPA para los combustibles alternativos. Puede emplearse puro o combinado con los combustibles fsiles en cualquier proporcin. No contiene azufre y por tanto no genera emanacin de este elemento, los cuales son responsables de la lluvia cida. Su combustin genera menos elementos nocivos que los combustibles tradicionales reduciendo as las posibilidades de producir cncer. Es menos irritante para la epidermis humana.Desventajas en la utilizacin del biogs Alta dependencia del costo de las materias primas. Problemas de fluidez a bajas temperaturas menores a 0CProceso de produccin de biogs.1. Gestin de los residuos.2. Digestin anaerobia3. Almacenamiento del biogs4. Generacin de energa.Beneficios del uso del biogsa) Produccin de energa: calor, luz, electricidad.b) Transforma los desechos orgnicos en fertilizantes de alta calidad.c) Mejora las condiciones higinicas por la reduccin de patgenos, huevos de moscas, etcd) Reduce la cantidad de trabajo con respecto a la recoleccin de lea.e) Favorece la proteccin del suelo, agua, aire y vegetacin, obteniendo menor deforestacin.f) Beneficios micro-econmicos a causa de la sustitucin de energa y fertilizantes, del aumento de ingresos y aumento de la produccin agrcola-ganaderag) Beneficios del uso del biogs Residuos de la industria forestal Desechos agrcolas Residuos de acuicultura Estircol de animales Desechos industriales Residuos de desechos urbanos.

Tabla 1 Eficiencia del estiercol por cada fuente

Aplicacin en el rea ruralLa aplicacin del biogs en el rea rural ha sido muy importante, en este caso la tecnologa desarrollada ha buscado realizar digestores de fcil uso, mnimo costo y mantenimiento, aunque sus rendimientos son bajos, sus objetivos son dar energa, sanidad y fertilizantes orgnico a los agricultores especialmente de zonas marginales y difcil acceso a las fuentes convencionales de energa.Beneficios del biodigestor1. Produccin de energa: calor, luz, electricidad2. Transforma los desechos orgnico en fertilizantes de alta calidad3. Mejora las condiciones higinicas por la reduccin de patgenos, huevos de moscas.4. Reduce la cantidad de trabajo con respecto a la recoleccin de lea.5. Favorece la proteccin del suelo, agua, aire y vegetacin, obteniendo menor deforestacin.6. Beneficios macro econmicos, a travs de la generacin descentralizada de energa, reduccin de costos de importancia y proteccin ambiental.Produccin de vaporSe utilizar el biogs como combustible para producir calor el cual ser utilizado para calentar agua el que producir el vapor l que mover las aspas que a su vez haran agitar el dnamo. En este caso, la energa qumica del combustible biogs se transforma en energa calrica que se usa para calentar el agua y generar vapor. La energa calrica se transforma en la energa mecnica del vapor, que es a su vez transformada en energa elctrica por la dnamo.

7. parte experimental7.1 materiales 1 garrafn de 5 gal. 15 lb de heces de conejo y restos vegetales. 1 llave de paso de pvc 1 mechero 1 T de pvc Tubo de pvc Cinta de tefln Codo de pvc 1 globo de acetileno 5 pitones acopladores de 1/4 1 manguera para gas 2 gal de agua. 1 frasco de metal o bote de aerosol 1 motor de PC cooler 1 switch 5 leds 1 conector 1 trpode Silicona 1 tubo de cobre 7.2 procedimiento1. Hacemos la mezcla de agua y estircol y la metemos en el botelln.2. Conectamos el tubo con el orificio del botelln.3. Colocamos la llave de paso y ah colocamos el globo4. Al otro extremo del tubo ponemos la manguera de gas5. Conectar al mechero 6. Este producir el calor7. Conectar el frasco de metal con el tubo de cobre8. Direccionar a las aspas del motor9. El motor estar conectado a los leds.

Tabla 2 Esquema del biodigestor

BiodigestorloboMecheroFrasco de aluminioAerogenerador

Fuente: Autor8. resultados Se logr la combustin produciendo la cantidad necesaria para la elaboracin de la energa elctrica. En un tiempo de 30 min. Se produjo el biogs con una cantidad de estircol usada 30 Kg y una cantidad de agua 10 de Kg en un tiempo de 2 meses. Se efectiviza la produccin de biogs mediante la utilizacin de estircol de cuy, por los resultados obtenidos durante la prueba realizada, se puede decir entonces que es un sistema rentable y aplicable en cualquier lugar, pero se recomienda utilizar en zonas donde existe ms materia prima.9. conclusiones Se dise un biodigestor para la produccin de biogs y con este produjo vapor para la generacin de energa elctrica. Se gener biogs por medio del biodigestor para la sustitucin del uso de gas GLP como una energa alternativa y ms limpia. Se aprovech los desechos orgnicos para la produccin del biogs, es una alternativa para las zonas rurales ya que es ah de donde se obtiene en mayor cantidad este tipo de desperdicios. Se us el biogs para producir vapor y verificar que es otra manera de aprovechar la energa que esta produce. Se aprovech el vapor de agua para la generacin de energa elctrica encendiendo los leds para su verificacin. Al dar uso del biogs para la generacin de energa elctrica da un valor adicional al empleo de estos biodigestores en las empresas agropecuarias.

10. recomendaciones Los biodigestores trabajan mejor en fincas con ciertas caractersticas. La produccin de desecho es constante durante todo el ao. Un rea bastante grande y llano para disponer del biodigestor.

Realizar proyectos de factibilidad con la finalidad de vender y construir digestores para demandas industriales. Transformar la matriz productiva es uno de los retos que tiene nuestro pas el cual permitir el desarrollo y que mejor implementando proyectos de este tipo que tienen una marca social, econmica y ecolgica.

11. referencias bibliogrficasConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;http://www.utafoundation.org/publications/botero&preston.pdfConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;http://fcyt.uader.edu.ar/web/system/files/QU%C3%89%20ES%20LA%20BIODIGESTI%C3%93N.pdfConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;http://www.planificacion.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2013/01/matriz_productiva_WEBtodo.pdfConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;https://www.youtube.com/watch?v=VU9e14TKpGAConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;https://www.youtube.com/watch?v=ytGEULCvKvg Consultado el 12 de Julio del 2015: referencia;http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/1593/15/UPS-GT000209.pdfConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;http://www.elcomercio.com/tag/matriz-productivaConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;http://es.slideshare.net/stevenmoreno/expo-biodigestoresConsultado el 12 de Julio del 2015: referencia;http://www.mag.go.cr/biblioteca_virtual_animal/brochure-biodigestor.pdf

12. anexosAvances (31/05/2015)Fotos de la preparacin del estircol del cuy.Fuente: AutoresSe dej por 15 das el estircol del cuy con agua, para ablandar las heces.

Ilustracin 1 estiercol de cuy

Fuente: AutorAvances (28/06/2015)Fotos del sistema de generacin de electricidad.Fuente: AutoresBobina y ventilador Ilustracin 2 Helices

Fuente: Autor

Ilustracin 3 Piezas para el sistema de vapor

Fuente: Autor

Ilustracin 4 Sistema para la generacin de vapor y as poder producir electricidad.

Fuente: Autor

Ilustracin 5 Composiscin qumica del biogs

Fuente: Autor

Pgina 2Energas Alternativas1