Biodigestor de pequeña escala

8/20/2019 Biodigestor de pequeña escala

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Febrero de 2014

ISBN 978-987-521-476-7


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Biodigestores de Pequeña Escala

Un análisis práctico sobre su factibilidad

Autores:

Ing. Amb. Ignacio HuergaEstación Experimental Agropecuaria INTA Oliveros – Centro Regional Santa Fe.

Ing. Amb. Mariano ButtiInstituto de Ingeniera Rural – Centro de Investigación de Agroindustria – Centro

Nacional de Investigaciones Agropecuarias

Ing. Agr. Leonardo VenturelliInstituto de Ingeniera Rural – Centro de Investigación de Agroindustria – Centro

Nacional de Investigaciones Agropecuarias

Primera Edición

Estación Experimental Agropecuaria INTA Olieros ! "entro #egional $anta %e. #uta && 'm ()(Olieros *++,- /roincia de $anta %e. 0ttp122inta.gob.ar2unidades2-&+,,,

Venturelli, Leonardo

Biodigestores de pequeña escala : un análisis práctico sobre su factibilidad / LeonardoVenturelli ; Mariano Butti ; Ignacio Huerga. - 1a ed. – Santa Fe : Ediciones INTA, 2014.

E-Book.

ISBN 978-987-521-476-7

1. Agricultura Familiar. 2. Energías Renovables. I. Butti, Mariano II. Huerga, Ignacio III. Título

CDD 630

%ec0a de catalogación1 &32,+2+,&3


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AGRADE!"!E#$%&

Al personal de la Escuela N4 -+)(5 por su amabilidad en el trato5 su predisposición para eltraba6o5 su compromiso en la construcción 7 seguimiento del prototipo. /or las ganas deconstruir 6untos este proceso.

Al /ro8esor Loren9o /ere9 7 su e:uipo de traba6o de la Municipalidad de Venado Tuerto5 porlas gestiones reali9adas en la generación de la estructura de sost;n del proceso.

A los coordinadores del pro7ecto5 por con8iar en nuestras aptitudes.

A #odol8o %lorean5 por colaborar con el dibu6o de los planos :ue se muestran en estapublicación.

A los agricultores 8amiliares.


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PR%'%G%

El desarrollo de tecnolog>as apropiadas en energ>as renoables es un tema :ue 0a sido tomadodesde el INTA 7a desde los a?os @, 7 :ue se reeditó en el +,, cuando se organi9ó unencuentro sobre estas tecnolog>as disponibles a pe:ue?a escala. "on arios arte8actos

desarrollados por di8erentes organismos5 instituciones 7 personas5 se pudo obserar unadiersidad de propuestas dispersas5 7 a la e9 la necesidad de generar 7 alidar tecnolog>asapropiadas. e esta 8orma surgió el pro7ecto de energ>as renoables apropiadas :ue 8acilitó laintegración de e:uipos de traba6o5 la articulación interinstitucional 7 la atención de demandasconcretas en un proceso de inestigación acción participatia.

La generación de energ>as renoables es una urgente necesidad :ue implica su desarrollodistribuido 7 :ue se debate en un modelo concentrado :ue no 8acilita su aplicación.

El desarrollo de la experiencia 7 la producción de esta publicación resumen aspectos distintiosdel en8o:ue con :ue se 0a tomado la temCtica5 con e:uipos t;cnicos de distintos lugares5colaborando con otras instituciones5 con la participación de los actores locales *alumnos5

docentes5 comunidad educatia5 partiendo de reciclar los recursos con :ue se cuentangenerando una respuesta concreta adecuada a las necesidades 7 posibilidades de lainstitución.

La publicación presenta los detalles del sistema de construcción 7 8uncionamiento de latecnolog>a 7 permite la multiplicación de la experiencia 8acilitando su adaptación 7apropiación.

Los biodigestores adaptados a las di8erentes condiciones permiten contar con una 8uenteenerg;tica renoable 7 8acilita el reciclado de residuos orgCnicos.

Esta publicación es un producto concreto del traba6o del pro7ecto de INTA 7 del es8uer9o delos t;cnicos en la generación de tecnolog>as apropiadas.

!ng( )tal( "&c )rancisco ardo*o( "oordinador /E as #enoables para la Agricultura %amiliar 7 el esarrollo #ural= "artera depro7ectos +,,@D+,&+. INTA EEA Olieros

En primer lugar mi mCs sincero agradecimiento a los autores por concederme el priilegio deprologar esta publicación.

+Biodigestores de pequeña escala, no pretende ser un manual sobre biodigestión5 dado :ue

0a7 su8iciente bibliogra8>a al respecto Dcitada en esta publicaciónD. Lo :ue se propone escontar una experiencia concreta sobre un biodigestor construido de manera participatia5 :uese encuentra instalado 7 en 8uncionamiento en la Escuela #ural N4 -+)( n=5ubicada en la 9ona rural de $anta Isabel5 al sur de la proincia de $anta %e.

La Agricultura %amiliar re:uiere energ>a tanto para la unidad dom;stica como para laproducción. En el a?o +,,@5 el INTA creó en el Area Estrat;gica de Agroindustria el /ro7ectoEspec>8ico as renoables apropiadas para la agricultura 8amiliar 7el desarrollo rural=. En la nuea cartera de /ro7ectos5 dentro del /rograma Nacional deAgroindustria 7 Agregado de Valor se acaba de crear el Módulo a renoable tanto para productores como para t;cnicos. Tambi;n se proponeconcienti9ar acerca del uso de 8uentes renoables de energ>a5 mCs limpias5 de menor impacto


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ambiental. Las Escuelas Agrarias constitu7en un medio propicio5 tanto por su legitimación enel desarrollo local5 como tambi;n por el 8uerte >nculo :ue tiene con los padres de losalumnos5 en su ma7or>a productores 8amiliares de la 9ona.

Esta publicación5 ademCs de relatar una experiencia concreta5 brinda los elementos bCsicos atener en cuenta5 para :uienes pretendan iniciar un pro7ecto para construir una instalación de

este tipo.

En muc0os lugares del territorio nacional5 los productores se encuentran en 9onas de mu7di8>cil acceso 7 ba6a densidad poblacional5 lo :ue 0ace aGn menos 8actible la ampliación de lasredes conencionales de energ>a5 0asta esos lugares. /or lo tanto es necesario contar conma7or cantidad de experiencias 7 continuar inestigando5 para dar respuestas 7 soluciones aproblemas energ;ticos de los productores. Esta publicación 0ace un aporte en este sentido.

!ng( "ec( "arcos -all"oordinador Módulo (1esarrollo de Energ>as #enoables para la Agricultura %amiliar 7 unidades productias de ba6a escala !/NAI7AV. INTA I/A% #egión /ampeana. "artera de pro7ectos +,&(.


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RE&U"E#

El ob6etio general :ue persigue la siguiente publicación es mostrar las etapas de construcciónde un modelo de biodigestor en pe:ue?a escala5 mediante una experiencia prCctica sobre el

territorio :ue contempló la participación actia de di8erentes actores locales *Municipios5/7ME$5 ocentes 7 Alumnos5 productores en las instancias de diagnóstico5 inestigación desarrollo e instalación.

esde 0ace muc0o tiempo se iene indagando sobre los biodigestores como tecnolog>aapropiada para la población rural5 en donde la energ>a es escasa5 costosa 7 los residuosgeneran un problema :ue a8ecta a la calidad de ida de los pobladores.

/ara una 8amilia rural5 un biodigestor puede ser Gtil en arios aspectos5 pero resaltamos doscaracter>sticas principales1 la cantidad de gas :ue ;ste puede generar 7 el olumen de residuos aser tratados en el mismo.

El aborda6e de esta actiidad 8ue en una Escuela #ural al sur de la /roincia de $anta %e 7 sentó

sus bases ba6o la lógica de la Inestigación Acción /articipatia. En las distintas etapas delproceso se logró inolucrar a diersos actores locales. "omo consecuencia de ello5 se dise?ó einstaló un digestor segGn el olumen de residuos generados en el establecimiento.

Los alores medidos de producción de biogCs a la 8ec0a otorgan un promedio de (), L d>a D&. Los8ines energ;ticos del gas producido 8ueron para cocción5 particularmente en el proceso deelaboración de dulces. e esta 8orma5 se aproec0a la energ>a generada por el biodigestor en unproducto di8erenciado. esde lo didCctico 7 educatio5 la apropiación de los alumnos en dic0atecnolog>a permite potenciar la ense?an9a relacionada al uso de 8uentes alternatias de energ>a7 al cuidado del medio ambiente.


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-

/(

!#$R%DU!0#

/(/( 'a 1istoria

esde 0ace muc0o tiempo se iene indagando sobre los biodigestores como tecnolog>aapropiada para la población rural5 en donde la energ>a es escasa o costosaR 7 los residuosgeneran un problema :ue a8ecta a la calidad de ida de los pobladores.

El a?o &, 8ue el punto de partida de la primera inestigación5 a cargo de HumpHr7 a75:uien detectó gas metano en la descomposición del esti;rcol acuno. #eci;n en &35 Louis/asteur llegó a la conclusión de :ue la 8ermentación de los esti;rcoles podr>an ser una 8uentede energ>a para cale8acción e iluminación5 aplicación a la :ue llegó el ingl;s onald "ameronen el a?o &@-5 al per8eccionar su tan:ue s;ptico 7 utili9ar el gas generado para consumopropio. $iguiendo con esta l>nea5 en el a?o &@,, se cita la puesta en 8uncionamiento del primerbiodigestor en Bombai5 donde el biogCs 8ue utili9ado para lograr el accionar de un motor*"E/I$ &@@).

Entre los a?os &@(( 7 &@(@5 BusSell desarrolló en la Fniersidad de Illinois traba6osexperimentales en digestión de residuos agr>colas 7 esti;rcol de animales5 reali9andoaplicaciones en gran6as agropecuarias.

En la d;cada del ,5 la crisis energ;tica tra6o a colación un gran nGmero de programas :uetuieron la iniciatia de instalar biodigestores para el abastecimiento de energ>a en lascomunidades rurales5 0aciendo especial ;n8asis en a:uellos e:uipos de pe:ue?a 7 medianaescala. Es a:u> donde India 7 "0ina surgen como pioneros en la tecnolog>a5 7a :ue en estospa>ses se constru7eron mCs de un millón de unidades en 9onas agr>colas5 gracias al apo7o delos gobiernos :ue 8inanciaban esta actiidad. esde entonces5 los pa>ses en desarrollo 0an sidolos principales promotores en la di8usión e implementación de la biodigestión en pe:ue?a

escala.T0omas *+,,@ menciona la experiencia del obierno de la India sobre el programa de lad;cada del -,5 orientado a la producción de gas mediante reactores de biomasa5 citando :ueealuaciones recientes 0an registrado una 8uerte subutili9ación de la capacidad instalada5 7a:ue se encontraban en 8uncionamiento el )) U de los e:uipos 8amiliares 7 un .(U de los deuso comunitario. Las explicaciones aducidas se enmarcaban en aspectos socioDculturales*tabues religiosos 7 diisión del traba6o 7 socioDeconómicos *precio 7 con8lictos de derec0o depropiedad de la materia prima.

AdemCs de los pa>ses citados en la aplicación de biodigestores en pe:ue?a 7 mediana escala5se suman a la lista Nepal5 Vietnam5 "olombia5 /erG5 Ecuador5 Tan9ania 7 "osta #ica. En ;ste

Gltimo5 se instalaron biodigestores del tipo 8amiliar de ba6o costo5 encontrando en ellos unasolución para el tratamiento de los desec0os 7 la generación de energ>a5 en particular5 paracocina *Lansing5 +,,. En otros pa>ses de Am;rica5 como M;xico5 Honduras 7 Ecuador se estCnorientando 0acia el dise?o tubular plCstico para ser aplicado en 8amilias rurales. Fn casosimilar 8ue detectado en 8rica5 particularmente en Wenia5 donde un estudio desarrollado pora7 7 cols. *&@@, muestra :ue el biogCs obtenido de los biodigestores en pe:ue?a escala esutili9ado en cocina e iluminación5 7 la implementación de biodigestores me6ora notablementela calidad de ida de los pobladores rurales.

En Argentina5 a 8ines de &@3@ en la Fniersidad Nacional de "órdoba5 el r. Bernardo MCcolareali9ó una serie de experiencias 8ermentando esti;rcol boino 7 e:uino. En sinton>a con estal>nea5 se crea una compa?>a dedicada a la construcción de e:uipos destinados a producir lu95

cale8acción 7 8uer9a motri9 utili9ando residuos de gran6a como materia prima. Al mismo


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tiempo5 en el delta del /aranC5 con el ob6eto de reali9ar los po9os de agua5 se encuentra biogCsa &+ metros de pro8undidad del suelo. Estas experiencias son detalladas por ropelli 7iampaolli *+,,&.

urante la d;cada del ,5 en el INTA se desarrolló una l>nea de inestigación abocada a estatemCtica5 desarrollando biodigestores del tipo demostratios construidos en mamposter>a 7

acero. ic0a l>nea tuo sede en el Instituto de Ingenier>a #ural *"astelar5 Buenos Aires 7 enestablecimientos agropecuarios5 donde la necesidad energ;tica 7 el tratamiento de losdesec0os era una de las implicancias :ue estos ten>an.

$iguiendo con estas inestigaciones5 la Fniersidad Nacional del Litoral emprende el camino5constitu7endo el grupo de Energ>as No "onencionales. Entre los a?os &@@( 7 &@@) seinstalaron ( biodigestores en escuelas rurales5 :ue se citan a continuación. El primero en laescuela rural de Los "errillos *Entre #>os5 :ue alimenta las 0ornallas de la cocina del comedorescolar. Fn segundo e:uipo en Alto Verde *$anta %e5 donde a partir del biogCs se cocina para3,, c0icos por d>a en un comedor comunitario5 a0orrando tubos de gas enasado 7 elconsiguiente gasto de recursos económicos. El tercero5 en Monte Vera *$anta %e5 donde seempie9a a utili9ar por primera e9 residuos urbanos orgCnicos recolectados en 8orma selectiapor los ecinosR 7 el biogCs es utili9ado para el criadero a>cola. e a:u> en adelante es :ue sereali9aron experiencias de instalación de biodigestores en di8erentes Cmbitos5 especialmente5rurales.

/(2( 'as materias primas que sir3en para producir biogás

$e utili9an todos a:uellos materiales :ue proienen de una 8uente orgCnica5 como ser restosde alimentos5 desec0os de origen animal *esti;rcol5 orinas5 cama de ponedoras5 residuos demataderos5 residuos de cosec0as5 cultios energ;ticos utili9ados para tal 8in *sorgo5 ma>95residuos agroindustriales *0arinas5 e8luentes l>:uidos con una alta carga orgCnica5 baga9o deca?a5 ina9a5 glicerina entre otros.

Es importante destacar :ue cada corriente de desec0o tiene su capacidad de generación.Algunos e6emplos se dan en la $abla / /( #esulta importante aclarar :ue estos alores deproducción de gas se obtienen en condiciones ideales 7 sólo pueden utili9arse comore8erenciales5 7a :ue en t;rminos prCcticos5 ocurren importantes reducciones debido adiersos 8actores5 :ue se desarrollan a continuación.

& "arrillo L. +,,3R Hilbert &@@(R ropelli 7 iampaolli +,,&R "E/I$ &@@)


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$abla /4 /roducción de biogCs con distintas materias primas

"aterial litros de biogás por 5gresiduo fresco

#estos egetales de ma>9 ((5,

/asto seco -+)5,

$orgo gran>8ero )),5,

"Cscara de arro9 seca (),5,

/a6a de trigo seca (),5,

"Cscara de c>tricos &&,5,

Esti;rcol oino &,,5,

/asto erde @53

#esiduos de comida @5)Esti;rcol "aprino ,5,

Esti;rcol de cerdos 5,

Esti;rcol de gallina -+5)

esec0os de Huerta )&5,

Esti;rcol acuno ),5,

Esti;rcol e:uino 3)5,

/(6(

)actores a tener en cuenta

$e citan a continuación los 8actores :ue deben tenerse en cuenta para el mane6o óptimo delbiodigestor. No es el ob6etio entrar en detalle sobre los mismos 7a :ue existe mGltiplebibliogra8>a :ue 0ace re8erencia a ;ste tema5 :ue se encuentra citada al 8inal de estapublicación5 7 sugerimos reisarla a :uienes :uieran pro8undi9ar sobre ;ste tema.

• "ontar con una buena relación entre el "arbono 7 el Nitrógeno *"2NR entre +, 7 (, dentrodel biodigestor5 para 8aorecer la alimentación 7 reproducción de las bacterias. Me9clasentre materiales ricos en estos compuestos permitirCn lograr tal relación.

• "oncentración de la carga al biodigestor1 $e debe ealuar desde dos parCmetros. Elprimero es la cantidad de sólidos totales *$T a ingresar en el biodigestor5 :ue debeencontrarse entre el U 7 @U. #e8le6an el contenido de agua :ue posee la materia prima eingresa al sistema. La segunda es la carga de la materia a ser degradada5 expresada en elcontenido de sólidos olCtiles *$V. ebe situarse entre & 7 - 'ilogramos de $V por metrocGbico de biodigestor por d>a.

• Medición del pH1 El rango aceptable se encuentra entre -5) a 5) *medio prCcticamenteneutro. /ara un pH in8erior a - se aconse6a reducir la carga de alimentación5 o en sude8ecto5 detenerla. /ara corregir un pH Ccido en 8orma rCpida5 se puede adicionar agua decal o algGn e8luente bCsico.

Es aconse6able5 en lugar de medir el pH5 reali9ar un anClisis de acide9Dalcalinidad de lame9cla5 donde puede obserarse con me6or aproximación el comportamiento delbiodigestor. en'ins *&@@( propuso una t;cnica para obtener parCmetros de control a


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&,

cocción de alimentos. "on el mismo5 lograron una e8iciencia t;rmica del -,U5 :ue 8ueposible gracias a garanti9ar la combustión completa del biogCs 7 a la propiedad re8ractariade la arcilla.

• "alentar agua en un termotan:ue de &&, litros durante & a ( 0oras. ropelli 7 iampaolli*+,,& recomiendan el uso del termotan:ue en lugar del cale8ón5 debido a :ue es

pre8erible cale8accionar el agua durante todo el d>a dentro del mismo a :ue utili9ar elbiogCs en un cale8ón. En relación a ello5 Vi9:ues Arias *+,,@ menciona un caso particularsobre un tambo en "osta #ica5 donde se utili9a esta aplicación en calentar agua para ellaado de las instalaciones de orde?e5 generando a0orro de L/ o electricidad.

• En8riar en 0eladera de absorción con marc0a normal durante 0oras. $e estima unconsumo de ,5,& m( de biogCs por m( de 0eladera por 0ora de 8uncionamiento.

• Hacer 8uncionar un motor de & H/ de ciclo Otto durante & 0ora. En Valle del "auca5"olombia5 mediante el uso de biodigestores tubulares plCsticos5 se logró reducir entre el3) 7 -)U del consumo de diesel en motores para la generación de energ>a5 utili9ando elbiogCs generado por el esti;rcol de porcinos5 mostrando una disminución del 3,U en el

costo de '[0 *Zapata5 &@@@

/(8( Usos del biofertili*ante

urante la degradación anaeróbica de la materia orgCnica se extraen carbono5 0idrógeno5ox>geno5 a9u8re 7 nitrógeno. El resto de los componentes permanecen en la me9cla delbiodigestor5 7 estCn presentes en el l>:uido de descarga.

ic0o l>:uido es una masa 0omog;nea de color pardoDoscuro5 relatiamente estable5 7 algunosautores sostienen :ue tiene un buen poder como 8ertili9ante. $i bien la cantidad demacronutrientes suele ser mu7 in8erior a la existente en los 8ertili9antes :u>micos5 se lo alorapor su capacidad de me6orar la estructura del suelo.

$egGn ropelli 7 iampaolli *+,,&5 el bio8ertili9ante posee una ma7or ri:ue9a biológica :ue el0umus 7 una granulación mCs 8ina :ue el esti;rcol5 0aciendo mCs 8Ccil su penetración 7 me9claen el suelo. Tambi;n5 los autores a8irman :ue el poder de 8i6ación eita la solubilidad 7lixiiación excesia de sales5 manteni;ndolas en 8orma aproec0able para las plantas.

Fn pensamiento similar tiene Hilbert *&@(5 :ue menciona la capacidad del 8ertili9ante parabrindar rCpidamente nutrientes disponibles debido a su rCpida descomposición. /or otro lado5los Ccidos 0Gmicos presentes contribu7en a me6orar la estructura 7 porosidad del suelo5 7 aaumentar la capacidad de intercambio. El autor menciona :ue la cantidad de 0umus estableduplica generalmente al :ue se consigue mediante la utili9ación de esti;rcoles.

Existen experiencias desarrolladas en la aplicación de los e8luentes proenientes de unbiodigestor para la producción de especies. En los siguientes tópicos se detallan algunas deestas1

• #iego periódico *dos eces por semana a plantines de Cipr!s lam"ertiano conbio8ertili9ante proeniente de un biodigestor alimentado con residuos orgCnicos. $e pudoobserar una in8luencia sustancial en la altura de los plantines *7 por ende5 en sucrecimiento donde se aplicó el bio8ertili9ante respecto a un testigo sin aplicación *ropelli7 iampaolli5 +,,&.

• Fso de e8luente del biodigestor me9clado con 8ertili9antes comerciales 7 su aplicación alcultio puerro *Allium porrum L. en una 8inca ubicada en Naran6o5 "osta #ica. Lascaracter>sticas del cultio de prueba se ieron aumentadas en rendimiento5 desarrollo 7calidad cuando se utili9ó proporciones iguales de 8ertili9ante 7 abono en el experimento


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&&

*),U 8ertili9ante 7 ),U abono. La ma7or calidad sensorial del producto obtenido *puerrose encontró en las plantas tratadas con un &,,U de abono5 las cuales 8ueron de me6oraceptación por el consumidor en el agrado del sabor *Valerde 7 ueara5 &@@

• En un estudio de aplicación del bio8ertili9ante en espinaca5 no se encontraron di8erenciascon la urea cuando se aplican las mismas dosis de Nitrógeno5 siendo lineal la respuesta de

la producción a la dosis aplicada *Wean $. 7 /reston T.#. +,,&. As> mismo5 el bio8ertili9antemuestra una me6or respuesta cuando se agrega a las semillas :ue a los plantines5 paradistintas dosis *expresadas en 'g por Ha en una misma ariedad de ;ste cultio *Bun7et0H. 7 /reston T.#. +,&&.

• La EMB#A/A 0a anali9ado la aplicación de bio8ertili9antes en la plantación de ca8; 7 ma>95obserando incrementos en la productiidad 75 a su e95 detectando importantes aportesen cuanto a la eliminación de plagas encontradas anteriormente.

• En la Fniersidad de Lu6Cn se 0an desarrollado experiencias de 8ertili9ación con une8luente proeniente del biodigestor utili9ado para el tratamiento de los desec0os detambo5 obteniendo me6ores resultados en el peso de plantas de lec0uga 8rente a

tratamientos donde no se aplicaron estos e8luentes */uerta 7 cols +,&&.Es importante destacar :ue en nuestro pa>s existen experiencias de aplicación debio8ertili9antes obtenidos de otros procesos de degradación5 como es el caso de los e8luentesde tambo 7 porcinos5 7a sea en cultios intensios o extensios. No obstante5 para el uso de;ste tipo de e8luentes como as> tambi;n de los proenientes del biodigestor5 es necesario nocontar con patógenos 7 irus en su composición5 :ue puedan ser transmitidos a los cultios.

/(9( 'a actualidad de los biodigestores familiares en Argentina

El principal bene8icio de estos sistemas es la dotación de energ>a para pe:ue?os productores 7poblaciones rurales :ue no cuentan con gas de red5 7 a su e9 el acceso a la garra8a es limitado

o costoso. /ara esta población ob6etio no se considera solamente al biogCs como unaalternatia para el tratamiento de los desec0os orgCnicos5 7a :ue tambi;n son utili9ados paracomposta6e o alimento de los animales. La desenta6a principal radica en el mane6o 7mantenimiento del sistema. Tener un biodigestor es predisponerse a atender un sistema detratamiento :ue necesita de un mane6o diario para :ue su operación sea satis8actoria.

Actualmente5 existen diersos grupos de traba6o de instituciones gubernamentales :ue buscanen esta alternatia una 8uente de energ>a renoable :ue pueda ser adaptada en lascomunidades donde las conencionales escasean. $e cita5 entre otros5 a las FniersidadesNacionales de Lu6Cn5 del Nordeste5 Litoral5 "u7o5 Buenos Aires5 Tecnológica NacionalR%undaciones /roteger5 FO"#A 7 Energi9ar5 el INTI 7 el INTAR 7 una decena de empresas

priadas :ue se encuentran desarrollando pro7ectos en el Crea5 como por e6emplo1 EIngenier>a *$anta %eR Biometano del $ur *Buenos AiresR IB$ *"órdoba.

Es importante destacar :ue el grupo de la FNL 0a reali9ado mCs de +, pro7ectos debiodigestores en pe:ue?a 7 mediana escala5 comen9ando en el a?o &@@(5 como se mencionóen el apartado &.&. esde entonces unidades demostratias 0an sido instaladas en guarder>asin8antiles5 0ogares5 centros comunitarios 7 comedores escolares de las proincias de $anta %e5Buenos Aires5 "órdoba 7 $an uan.

La 8undación FO"#A 0a reali9ado pro7ectos de biodigestores en iiendas bioclimCticas. Fne6emplo de ello 8ue la instalación de un prototipo de +,,, L en la proincia de "0ubut5 :uepermitió a una 8amilia reali9ar el tratamiento de los desec0os 7 generar gas para la cocción delos alimentos. Fn pro7ecto similar se lleó a cabo en Valle rande5 u6u7.


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&+

El INTI de "oncepción del Frugua7 tambi;n 0a desarrollado modelos de biodigestores de ,,,litros de capacidad. "itamos como e6emplo el prototipo instalado en Asociación delepartamento "olón de A7uda al iscapacitado *A"AI$5 en la proincia de Entre #>os5donde a partir del tratamiento de la glicerina generada en la producción de biodiesel conaceites usados5 se puede generar 0asta &-.,,, litros de biogCs diarios. Esta energ>a se utili9a

para cale8acción del biodigestor 7 del reactor de producción de biodiesel5 7 el excedente parael 0orno de la panader>a. El e8luente se emplea como abono en la 0uerta 7 6ardines delestablecimiento educatio.

En "orrientes5 el gobierno proincial a tra;s de la $ecretar>a de esarrollo Humano5 8omentala construcción de biodigestores tubulares utili9ando el silo bolsa como material del reactor."on el ob6etio de proeer de energ>a a distintas 8amilias del interior de la proincia5 el uso delos biodigestores permite tratar los desec0os de las letrinas5 7 en algunos casos me9clarlos conresiduos de la producción animal. El biogCs generado es utili9ado para alimentar 0ornos depani8icación 7 en distintos procesos de elaboración de alimentos.

"on seguridad podemos a8irmar :ue existen mCs casos de biodigestores en pe:ue?a 7mediana escala en nuestro pa>s :ue los releados en ;ste in8orme. $ólo se citaron algunose6emplos :ue permiten dar un marco sobre la actualidad de esta tecnolog>a5 cu7o principaldesa8>o radica en la sustentación en el tiempo. A modo de resumen5 se muestra en la $abla 2 las prCcticas desarrolladas en los pCrra8os anteriores.


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$abla 2 4 E6emplos de experiencias de biodigestores en pe:ue?a 7 mediana escala en la #epG

'ugar $ipo de biodigestor "aterial apacidad Pro

e

El Mait;n5 "0ubut HindG Tan:ue plCstico 7 mamposter>a ),,, l ,

Valle rande 5 u6u7 "il>ndrico de 8lu6o

ascendente

Tan:ue plCstico 7 mamposter>a ),,, l (

Monte Vera HindG Mamposter>a

Escuela Lucia ArCo9. Angel allardo. $anta %e HindG Tan:ue /lCstico (.,,, l

Escuela ilberto BeltraminoDBarrio Lo7ola sur5

$anta %e

Hindu asómetro

incorporado

Tan:ue preD8abricado *biodigestor 7

gasómetro

+.,,, l

Vecinal uana A9urdu7D Barrio Aceria. $anta 8e HindG asómetro

separado

Tan:ue preD8abricado *biodigestor 7

gasómetro

+.),, l

$olar Lo7ola. uarderia Municipal. $anta 8e Hindu asómetro

incorporado

Biodigestor de mamposter>a. asómetro de

tan:ue plCstico.

+.,,, l &

Escuela N4 @) $imon de Iriondo. Alto VerdeD

$anta 8e.

HindG asómetro

incorporado

Tan:ue en 8ibra de idrio por rotomoldeo

*biodigestor 7 gasómetro

).,,, l

Escuela #ural. Los cerrillos. /cia. $anta %e HindG asómetro

incorporado

Biodigestor de mamposter>a. asómetro de

8ibrocemento

+.,,, l

Barrio #>o /aranC5 "orrientes Tubular $ilo bolsa *biodigestor 7 gasómetro &),,, l

Isla Vi9ca>no5 "orrientes Tubular $ilo bolsa *biodigestor 7 gasómetro &),,, l

Barrio Irup;5 "orrientes Tubular $ilo bolsa *biodigestor 7 gasómetro +,,,,l

"olón5 Entre #>os Hindu. asómetro

incorporado

Tan:ue preD8abricado O,,, l O


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&3

2(

%BE$!;%

El ob6etio general :ue persigue la siguiente publicación es mostrar las etapas de construcciónde un modelo de biodigestor en pe:ue?a escala5 mediante una experiencia prCctica sobre elterritorio :ue contempló la participación actia de di8erentes actores locales *Municipios5

/7ME$5 ocentes 7 Alumnos5 productores en las instancias de diagnóstico5 inestigación desarrollo e instalación.


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&)


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&

6(2( Accesorios al reactor

$.%.i. Agitador mec#nico

Es una de las partes 8undamentales del reactor5 pues permite :ue se logre un me6or contactoentre el material a degradar 7 las bacterias existentes en el biodigestor5 como tambi;n impedir

:ue se 8ormen las costras en la inter8ase li:uidoDgas.La tecnolog>a existente para la agitación es ariada5 desde el reciclo de la carga por bombas5 lain7ección de biogCs en el lec0o o mediante agitadores mecCnicos. /ara los biodigestores8amiliares se utili9an estos Gltimos por la simple9a en su construcción. Es importante destacar:ue el dise?o del agitador es di8erente al de los reactores conencionales5 7a :ue el mismodebe permitir un moimiento 0omog;neo de la carga sin romper el e:uilibrio simbiótico entrelas bacterias.

$.%.ii. C#mara de carga & descarga

La cCmara de carga es el lugar donde se colocan los residuos 6unto con el l>:uido utili9ado parala dilución. /uede construirse de mamposter>a5 o bien colocar un recipiente *tan:ue plCstico5

8ibra de idrio5 8ibrocemento5 etc.. Lo importante es :ue las dimensiones de la misma sea tal:ue permita almacenar el olumen total de la carga agregada al biodigestor. Esta se une albiodigestor mediante una ca?er>a de 8ibrocemento o /V"5 eitando p;rdidas de l>:uido.

En cambio5 el dise?o de la cCmara de descarga dependerC del niel interno de la 8ase l>:uidadentro del biodigestor. En la misma5 el residuo se deposita por el principio de a de descarga5 teniendo unrango de &-, mm a (,, mm. /uede colocarse tambi;n una bomba estercolera por la ca?er>a

para 8acilitar la descarga del e8luente.

6(6( Gasómetro

El gasómetro es el dispositio donde se almacena el gas producido en el biodigestor. Tienecomo 8unción e:uilibrar las 8luctuaciones de generación5 consumo 7 cambios de olumenproducidos por ariables externas *e6. Temperatura

AdemCs de almacenar el biogCs5 el gasómetro permite regular la presión del sistema5 :ue:ueda de8inida por la 8uer9a :ue e6erce su peso 7 el Crea donde ;ste apo7a. Es por ello :ue5cuando se utili9an materiales liianos como gasómetro5 es necesario aumentar su carga para:ue la presión del gas se ma7or. Esta se recomienda :ue sea de &, cm de columna de agua5

como m>nimo.

La 8orma mCs simple de construir un gasómetro es mediante el modelo a se encuentra

desarrollada en Europa 7 se 0a instalado en nuestro pa>s desde 0ace unos a?os5 para


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&

aplicaciones de biodigestores de olumen ma7or a (, m(5 llegando a almacenar 0asta ).,,,m(.

En una escala menor5 pueden utili9arse estos tipos de modelos. e 0ec0o5 los biodigestores deltipo ndrica 7 una cGpula construida de material 8lexible.

En las siguientes imCgenes se obseran e6emplos de los gasómetros citados en los pCrra8osanteriores.

)igura / asómetro del tipo


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&@

de acero. No obstante5 se conoce :ue tiene un me6or rendimiento el carbón actiado5 aun:uesu costo es ma7or.

Es importante destacar :ue ;ste accesorio debe ser completamente aislado5 7a :ue 8uncionacomo un reactor de lec0o 8i6o5 donde el gas se pone en contacto con el sustrato.


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+,

7(

$!P%& DE D!GE&$%RE&

A continuación se brinda una bree descripción de los distintos modelos de biodigestores :uepueden ser implementados en los sistemas de agricultura 8amiliar.

7(/( Biodigestores de flu?o continuo

Estos biodigestores tienen una geometr>a alargada5 aseme6Cndose al sistema digestio de unser io *animal o 0umano. El grado de descomposición del residuo aumenta con el e6e0ori9ontal del biodigestor.

$e implementan cuando el dise?o supera olGmenes de &) m(5 7a :ue construir un modelocil>ndrico implicar>a reali9ar una excaación demasiado pro8unda5 di8icultCndose la misma porla presencia de la napa 8reCtica *ropelli 7 iampaolli5 +,,&

Fn modelo simpli8icado en costo 7 construcción son los biodigestores tubulares de polietilenode alta densidad. En ;ste caso5 es di8>cil contar con agitadores mecCnicos por las caracter>sticas

del material de construcción. No obstante5 si se logran buenas producciones en corto tiempo*+ a?os5 se puede recuperar la inersión 7 lograr un bene8icio con ;ste modelo.

Modelos de ;ste tipo de biodigestores puede consultarse en1 ropelli 7 iampaolli *+,,&RHilbert *&@@(R Mart> Herrero *+,,

7(2( Biodigestores de me*cla perfecta

En ;ste tipo de dise?o5 el sustrato :ue ingresa al biodigestor se dispersa inmediatamente entodo el olumen del mismo. La composición de la corriente de descarga es de caracter>sticassimilares a la me9cla interna del biodigestor. Esto ocurre siempre :ue existan buenascondiciones de me9clado.

/ara ;ste modelo es necesario contar con una super8icie cil>ndrica o es8;rica5 7 dotar al mismode agitadores *mecCnicos o neumCticos para :ue se produ9ca la me9cla anteriormentemencionada.

os e6emplos claros de estos modelos son el biodigestor 0indG 7 el c0ino. La di8erenciaprincipal :ue existe entre un modelo 7 otro es la 8orma de almacenar el biogCs1 en los c0inosse reali9a con una cubierta 8i6a mientras :ue en el 0indG con una 8lotante *gasómetro.

El modelo 0indG se compone por una cCmara de carga5 una de descarga 7 una cil>ndrica dondese reali9a la digestión. Esta Gltima puede estar compuesta por un tabi:ue :ue la diide en dospartes5 de 8orma :ue el material a degradarse cumpla con el tiempo de residencia calculado.$obre la cCmara cil>ndrica se coloca el gasómetro5 donde se almacena el biogCs generado. \stese a6usta a la 8orma de dic0a cCmara5 de 8orma :ue ar>e su olumen a medida :ue aumenta laproducción de biogCs o bien5 se consuma el mismo.

Fna alternatia a estos dise?os es colocar el gasómetro separado del biodigestor5 lo :ueincrementa el costo del e:uipo5 pero 8acilita cuestiones de dise?o.

El modelo c0ino utili9a el principio de :uido interno en lacCmara de carga 7 de descarga. Es por ;ste motio :ue el olumen de estos compartimientosdebe ser ma7or a :ue en el modelo 0indG.


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+&

$i bien el modelo c0ino es mCs sencillo de construir pues tiene menos partesR se deben eitarla 8ormación de 8isuras para :ue no se produ9can la p;rdida de biogCs. /or otro lado5 al existirpresión ariable5 se deberC contar de algGn dispositio de regulación de caudal de biogCs5 casocontrario5 se estar>a perdiendo e8iciencia en su uso.

Bibliogra8>a recomendada1 %AO &@-R Ministerio de Energ>a de "0ile *+,&,


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++

5. %#EP$%& E# E' D!&E@% DE U# B!%D!GE&$%R )A"!'!AR

8(/( ómo dimensionar un biodigestor familiar

Fn biodigestor puede ser Gtil en arios aspectos de la 8amilia rural5 pero resaltamos doscaracter>sticas principales1 la cantidad de gas :ue puede generar 7 el olumen de residuos :uepueden ser tratados en el mismo.

En cuanto al primer criterio5 se deber>a ealuar cual es la demanda del 0ogar 7 el tipo deenerg>a a reempla9ar. En caso de utili9ar el biogCs para generar energ>a el;ctrica5 los olGmenesnecesarios de residuos son eleados5 7 se re:uiere un dimensionamiento de biodigestor :ue5para el caso de una 8amilia5 puede erse complicado. Esto no :uita :ue con buenas ideas5capacitación 7 asistencia una 8amilia pueda implementarlo en su 0ogar.

/resta ma7or sencille9 la utili9ación del biogCs como reempla9o de le?a5 gas de garra8a o gas dered5 aun:ue en ;ste Gltimo caso el costo es mu7 ba6o 7 económicamente resulta poco iable./ara estas aplicaciones se debe estudiar cómo es la distribución del consumo de esta energ>a enel 0ogar *diaria5 mensual 7 anual. e a:u> pueden salir conclusiones preias al momento de laconstrucción5 por e6emplo1

D e tener un consumo eleado de gas durante los meses inernales5 se deberC pro7ectar unbiodigestor de alta e8iciencia *cale8accionado5 aislado 7 agitado para :ue la producción debiogCs reemplace al combustible utili9ado.

D $i el consumo es pare6o a lo largo del a?o *por e6emplo5 en un proceso productio en esecaso durante los meses de ma7or temperatura podemos abastecer con biogCs al mismo.

el dato sobre consumo 0orario de gas se puede dimensionar el gasómetro1 si es 0omog;neorespecto a la generación durante el d>a5 no serC necesario un gasómetro de gran capacidad. $i

0a7 ariaciones5 se re:uerirC un dimensionamiento ma7or./ara dimensionar un biodigestor orientado 0acia el tratamiento de los desec0os5 se re:uiereconocer las caracter>sticas de los mismosR principalmente5 su composición 8>sica *0umedad5consistencia5 dure9a5 :u>mica *nutrientes5 materia orgCnica5 compuestos indeseables para elproceso de la biodigestión5 etc. 7 la cantidad :ue se genera.

"omo se mencionó en el apartado (.&5 el biodigestor puede dimensionarse a tra;s del tiempode residencia o bien mediante la elocidad de carga. #ecordar :ue para la región pampeana5 eltiempo de residencia ideal es de 3) d>as *m>nimo (, 7 la elocidad de carga dependerC del tipode biodigestor a dise?ar.

Otra de las opciones para dimensionar un biodigestor es segGn la cantidad de bio8ertili9ante :ue

pueda necesitar un agricultor 8amiliar5 aun:ue esta Gltima es la menos re:uerida para lape:ue?a escala.

8(2( E?emplo de diseño de un biodigestor

$e detalla a continuación el e6emplo de cClculo para el biodigestor construido en la experiencia:ue detalla ;ste in8orme.

eneración diaria de residuos1 +, 'g2d

Tipo de residuos generados1 #estos de comida *egetales5 residuos de 0uerta5cama de pollo5 esti;rcol boino.


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+3

e *) se obtiene :ue Kgkg

M 3.21.0

123.03 =

×= *9

#eempla9ando ;ste alor en *( kg M kgkg M 3.1213.22 =⇒−= *F

ic0o alor se puede c0e:uear en la ecuación *3

el balance de masas obtenemos :ue por cada 'ilogramo de residuos5 es necesario agregar &5('g *o bien5 &5( litros de agua. En 8unción de la cantidad de residuos *base 0Gmeda diariosgenerados5 el total de agua por carga serC1

'itros de agua /(6 l5g residuo H 2 5gd 29 litros de agua

El olumen total de la carga5 considerando :ue la densidad de los residuos orgCnicos es similara la del agua *Tc0obanoglus et al5 &@@35 es la siguiente1

Volumen total Y olumen de agua ] olumen de residuos *I

Volumen total Y 3- l2d

"onsiderando un tiempo de residencia de 3) d>as *segGn ropelli 7 iampaolli +,,&R se puedecalcular el olumen del biodigestor con la siguiente 8órmula1

residuosvolumenTRH r biodigestoVolumen __ ×= *J

Volumen_Biodigestor Y 3) d>as x 3- l2d Y +,, l Y +., m(

"on ;ste olumen obtenido5 se eri8ica la elocidad de carga segGn la siguiente expresión1

)()(

)(degarg

3 d TiempomVolumen

SV kgradable MaterialacVelocidad

R BIODIGESTO ×

= = / >

El cClculo del material degradable se reali9a de la siguiente manera1

∑=

××=

n

i

iii residuoSV residuoST residuokgdía por SV 1

_%_%___%

= // >

U$V_por_d>a Y 3.,+) 'g $V2d.

La elocidad de carga serC

3

3 / 94.1

07,2

/ 025.4arg mSV kg

m

d SV kgacVelocidad ==

Notar :ue ;ste alor es superior a & 'g $V2m( biodigestor.d>a

El biodigestor serC construido con tan:ues plCsticos. En el mercado se consiguen recipientesde +,,, 7 +),, litros. "onsiderando :ue el mismo serC de ba6a e8iciencia *agitación dos ecesal d>a5 sin cale8acción5 aislado5 se selecciona un tan:ue de +),, litros. Teniendo en cuenta:ue el ,U del tan:ue estarC ocupado por la 8ase l>:uida 7 el resto por la 8ase gaseosa5 eltiempo de residencia 7 la elocidad de carga serCn1

• Tiempo de residencia Y +,,, l2 3+.+ l2d Y 353 d>as

• Velocidad de carga Y 3.,+) 'g $V2d 2 +., m( Y +.,& 'g $V2m(.biodigestor.

/ara el caso del gasómetro5 primero se estima la cantidad *teórica de biogCs :ue se generasegGn los tipos de residuos a utili9ar. En la

$abla 3 se dan estos alores1


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+)

$abla 7 4 /roducción de biogCs por tipo de residuo

Tipo de residuo "antidad *'g2d /roducción biogCs*l2'g BH3

Total

#esiduos de cocina &)., ) ! &+,)

&.&+)

Esti;rcol boino (.( &) ! 3,- 3@.)

"ama de pollo +. , D &+, ++3

$%$A' /6JI(8

$e estar>an generando cerca de &3,, litros de biogCs por d>a5 alor :ue en temporada inernalpodr>a ser menor. Al ser utili9ado el biogCs para la producción de dulces5 se estima unconsumo 0omog;neo5 por lo :ue podr>a implementarse un gasómetro de &,,, litros paraalmacenarlo cuando ;ste no se utilice.

3 Al ser un biodigestor de ba6a e8iciencia5 se tomarCn los alores menores de ;ste rango.

) ropelli ! iampaolli +,,&R

- ropelli ! iampaolli +,,&

Ministerio de Energ>a de "0ile5 +,&,.


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+-

9(

A&% DE E&$UD!%: B!%D!GE&$%R )A"!'!AR E# E&UE'A RURA'

El aborda6e de la actiidad en la Escuela #ural sentó sus bases ba6o la lógica InestigaciónAcción /articipatia. $e buscó inolucrar a diersos actores locales5 en las distintas etapasproceso. $e enumeran los principales.

a Escuela #ural n= n4-+)( ! Alumnos 7 cuerpo docente

b Municipalidad de Venado Tuerto ! $ecretar>a de Espacios /Gblicos 7 Medio Ambienterea de Energ>a #enoables 7 $ustentabilidad.

c $angiorgio Ingenier>a ! MicroD/7ME$ local.

d INTA ! EEA Olieros D E8iciencia Energ;tica 7 Energ>a #enoables para la Agricultura%amiliar 7 el desarrollo #ural.

e INTA Instituto de Ingenier>a #ural

8 INTI "oncepción del Frugua71 "ursos de "apacitación 7 asesoramiento t;cnico

g INTA Agencia de Extensión Venado Tuerto /#OHFE#TA

0 INTA I/A% #egión /ampeana1 Multiplicación de la experiencia #ed de Escuelas de la /cia.de Buenos Aires.

La actiidad desarrollada pone ;n8asis en dos elementos importantes1 el t;cnico5 donde sebusca el desarrollo de un biodigestorR 7 el educatio5 donde la premisa se centra en dar aconocer esta tecnolog>a a los alumnos5 docentes5 7 la población :ue asiste con 8recuencia a laescuela *padres5 0ermanos 7 ecinos.

Es importante destacar la releancia :ue tienen los establecimientos educatios rurales dentrode nuestro pa>s5 7a :ue segGn el Ministerio de "iencia 7 Tecnolog>a5 cerca del ),U

corresponden a escuelas rurales5 donde asisten &3.(@( alumnos *ME"7T +,,3. P si bienactualmente se 0a modi8icado la población rural *principalmente en la pampa 0Gmeda5 lasescuelas rurales son claes para el desarrollo social 7 0umano de las personas :ue ien en elcampo5 e in8lu7en notablemente en su calidad de ida.

Esta experiencia se lleó a cabo en la Escuela #ural n4 -+)( n=5 Estación#Gnciman ! $anta Isabel de la /roincia de $anta %e. La misma alberga una cantidadaproximada de 3, alumnos5 con un cuerpo de docentes *incluida la dirección 7 + personaspara actiidades complementarias *cocina 7 mantenimiento del predio. "uenta ademCs con0uerta5 gran6a de pollos5 acas 7 producción ap>cola. Tambi;n con una sala de c0acinados 78abricación de productos regionales.

Fn aspecto de importancia :ue se tuo en cuenta en esta elección 8ueron los antecedentes enla utili9ación de energ>as renoables por parte de la escuela. esde el a?o +,,@ 8unciona unsistema 0>brido de un aerogenerador con c;lulas 8otooltaicas5 :ue permite abastecerel;ctricamente el sistema de iluminación externo del predio. /or otro lado5 cuenta con paneles7 cocinas solares5 donde se reali9an distintas experiencias5 como el calentamiento de lec0e5cocción de dulces 7 otras actiidades culinarias.

/arte de esta 8iloso8>a surge de la cordial relación existente entre la Escuela 7 el rea deEnerg>as #enoables de la Municipalidad de Venado Tuerto5 desde donde surgen iniciatiasrelacionadas con el uso de 8uentes renoables de energ>a en el Cmbito urbano 7 rural. ElMunicipio es uno de los pioneros en tener un espacio relacionado a dic0a temCtica. Es loabledestacar la participación actia de los re8erentes de dic0a Crea en esta actiidad5 desde la

perspectia organi9acional5 educatia 7 t;cnica.


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+

El rol de la MicroD/7me local estuo centrado principalmente en el desarrollo de la /reDingenier>a del biodigestor5 :ue consistió en el cClculo del olumen del reactor5 la estimación dela producción de biogCs5 reali9ar un listado de los materiales necesarios para su construcción 7desarrollar un cClculo de las p;rdidas de calor del biodigestor durante el d>a. A partir de ;steGltimo es :ue surge la necesidad de reali9ar un me6or aislamiento5 7 calentar el agua de

dilución para me6orar la e8iciencia del biodigestor.La experiencia de la construcción del biodigestor se circunscribe en el marco del pro7ectoas #enoables para la Agricultura 8amiliar 7 el desarrollo #ural=del INTA5 donde uno de los ob6etios perseguidos es el del dise?o 7 desarrollo de prototipos:ue puedan ser empleados en iiendas rurales5 promoiendo la utili9ación de energ>asrenoables.


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+@

)igura 6 4 /er8oración en tan:ue. )igura 7 4 Vista del tan:ue per8orado.

•

)igura 8 4 Vista interna ! bulones de 8i6ación de labrida

)igura 9 4 "olocación de la brida 7 cura

)igura F 4 Vista externa ca?o camisa)igura I 4Vista interna ca?o camisa. /arte superior

del tan:ue

)igura J 4 Vista ca?o camisa. /arte In8erior


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(,

*.+.i. Salida de gas

$e coloca una salida de tan:ue de =5 para lo :ue preiamente debe agu6erearse *` +, mm eltan:ue o en algunos modelos aproec0ar el agu6ero :ue posee la carga del mismo *)igura /.

"oniene incorporar silicona entre la 6unta de goma para asegurar su sellado. En la siguiente8igura se muestra ;ste accesorio 7 en el plano &.& del A#EL% ! se puede obserar un ma7ordetalle del mismo.

)igura / ! $alida de biogCs del biodigestor.

*.+.ii. Agitador

El dise?o del agitador corresponde a relaciones adimensionales :ue se toman en 8unción deldiCmetro del tan:ue a ser utili9ado. En ;ste caso en particular5 se tomaron las siguientese:uialencias1

- iCmetro del agitador2diCmetro de tan:ue Y &2)- #elación anc0o2largo de paletas Y (2)- #elación largo de paletas2radio agitador Y )2-

- Altura del agitador2altura niel l>:uido Y &2)

/ara la construcción del agitador se utili9ó ca?o de = con recubrimiento epoxi5 para garanti9arsu durabilidad. $e debe contar con las siguientes secciones1 ( cm5 &&& cm5 (& cm5 dos de &(cm 7 dos de (+ cm. $e cortan dos secciones rectangulares en c0apa de +) cm x &) cm de unespesor m>nimo de &.- mm *c0apa n4&-. $obre la l>nea media se reali9an al menos cincoori8icios de cuatro mil>metros para remac0ar sobre el ca?o correspondiente. A la super8icie decontacto entre el ca?o 7 la c0apa5 coniene mecani9ar5 empleando una lima o amoladorael;ctrica5 un pe:ue?o plano :ue sira como apo7o para 8acilitar su per8oración. Las c0apas seremac0an sobre las secciones de ca?o de (+ cm.5 constitu7endo las paletas del agitador.

La conexión entre secciones pueden ser mediante rosca *para lo cual es necesario contar con

una terra6a para dic0o material o soldadura. En esta experiencia se utili9an ambos m;todos.Las paletas se enroscaron en extremos opuestos de una cru9 de galani9ado. En los otros dosse anexaron la sección de (& cm 7 la de && cm5 :ue constitu7en el e6e del agitador. Esto puedeisuali9arse en la )igura /2 .

En uno de los extremos de la sección de ( cm se coloca un codo de @,45 unido al e6e delagitador5 7 en el otro se reali9a un corte transersal5 para posteriormente plegar a @,4 unasección de &+ cm5 :ue es la mani6a. $e coloca un corte de && cm en ca?o de polipropileno de&=. $e le suelda un tope en el extremo.

En ;ste caso en particular5 para :ue el es8uer9o reali9ado por la persona sea menor5 se colocaun rodamiento blindado axial "O $W% )&&,- en el e6e del agitador5 incrustado en una cupla

epoxi de &=. Esta cupla se enrosca en la parte exterior del niple de la salida de tan:ue5 utili9adapara colocar el ca?o camisa. Notar :ue para colocar el rodamiento se debió tornear el e6e del


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(&

agitador5 a 8in de :ue el mismo :uede empotrado en el rodamiento. Fna opción :ue eitar>areali9ar el torneado es colocar una crapodina o bien un rulemCn *)igura //.

El monta6e del agitador debe reali9arse en el interior del tan:ue5 presentando la cru9 con lasdos paletas 7 posicionando el extremo in8erior en el interior del ca?o camisa. La sección mCslarga del agitador se colocarC desde el exterior5 roscando 72o soldCndola a un extremo a la

cru95 para eitar :ue se desenros:ue. $e debe introducir dentro de ;ste e6e el ca?o depolipropileno de &=5 :ue como se describió en el apartado .&5 a unido al extremo interior dela salida de tan:ue5 a 8in :ue 0aga de


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(+

$e coloca una doble capa de n7lon entre la tapa 7 el tan:ue *)igura /85 incrustCndola sobre lostornillos 7 de6ando una concaidad para poder introducir luego la tapa5 preio sellado conbut>lico. Luego se coloca la tapa5 contratapa5 arandelas 7 se a6ustan las tuercas *)igura /9. Enlas siguientes 8iguras se muestra la secuencia de colocación de la tapa.

)igura /7 ! "olocación de bulones en biodigestor )igura /8 ! "olocación de silicona 7 n7lon para eitar8ugas de biogCs.

)igura /9 4 "olocación 7 amurado de tapa.

F(2( Gasómetro

En su construcción se emplean dos tan:ues de polietileno de &,,, *T& 7 &&,, L *T+. En eltan:ue de menor olumen *T& se almacena el biogCs5 mientras :ue el de ma7or capacidad*T+ 0ace de contención del primero 7 se llena con agua5 a 8in de :ue generar un sello0idrCulico.

/or medio de una caladora el;ctrica o a tra;s de una sierra manual5 por encima del comien9odel cono de T+ se reali9a un corte de toda la circun8erencia *

)igura /F. En T& el corte se reali9a por deba6o de la boca5 para aproec0ar al mCximo el

olumen del mismo *)igura /I.

e manera inertida se introduce T& dentro de T+. $e coloca en T& una salida de tan:ue de =proisto de un pico de manguera5 para la posterior conexión de biogCs :ue unirC ;stecompartimiento con el biodigestor.

/ara construir el contrapeso se utili9a la boca de la tapa5 :ue :uedó del corte5 colocCndola lomCs centrada posible sobre la base del tan:ue inertido. Luego se debe completar con me9cla*cemento1 arena &1( una cantidad aproximada a &+ baldes *)igura /J.


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((

Fna e9 8raguado el contrapeso5 se procede a colocar las gu>as ad0eridas al gasómetro @. /araello5 se cortarCn cuatro secciones de &,, cm de ca?o galani9ado5 con terminación roscada. $eprocede a colocar una cru9 de polipropileno en el centro del tan:ue5 enroscando los ca?os enla misma 7 engrampando5 por medio de omegas5 al contrapeso del gasómetro. En laterminación de los ca?os se coloca una reducción de &= a =R 7 a esta una T de &=5 por donde

se insertan los ca?os exteriores utili9ados como gu>a *esta Gltima operación se reali9a durantela etapa de instalación.

En las siguientes 8iguras se muestra la secuencia de construcción del gasómetro. Ma7or detallese puede isuali9ar en los planos (.& al (.( del A#EL% !.

)igura /F 4 "orte de tan:ue de ma7or diCmetro5 encima del comien9o del cono.

)igura /I 4 "orte del tan:ue de menor diCmetro por deba6o de la boca del mismo.

@ $e reali9aron pruebas utili9ando arillas roscadas de diCmetro de &5-5 colocando unas ruedas en susextremos 7 :ue las mismas se desplacen sobre un Cngulo. Esta opción se descartó5 lo :ue no :uita :ueotro usuario pueda me6orarla.


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(3

)igura /J 4 "onstrucción del contrapeso

F(6( )iltros de sulf1Mdrico

$e corta una sección de (, cm de ca?o de &&, mm. Ftili9ando la agu6ereadora el;ctrica conuna mec0a de copa de +, mm se reali9a un ori8icio en el centro de las dos tapas *)igura 2. Encada una de las tapas se coloca la salida de tan:ue de = *)igura 2/. El interior del ca?o sellena con irulana de 0ierro lo mCs comprimida posible. Las tapas son pegadas con pegamentode /V" 7 selladas con silicona *)igura 22.

Lo ideal es contar con un 8iltro de carbono actiado5 debido a :ue cuenta con ma7or e8icienciade eliminación de los sul8uros 7 presenta ma7or durabilidad :ue la iruta de 0ierro. Noobstante5 ;ste material tiene un ma7or precio 7 no es de 8Ccil disponibilidad.

En las siguientes 8iguras se muestra la construcción reali9ada en esta experiencia. Ma7ordetalle se puede isuali9ar en el plano 3.& del A#EL% !.

)igura 2 ! /er8oración de tapa para trampa desul80>drico.

)igura 2/ 4 "olocación de salida de tan:ue en tapa de/V"


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()

)igura 22 4 #elleno del ca?o con irulana de acero.

F(7( $rampa de agua

Al igual :ue la trampa de sul80>drico5 se corta una sección de (, cm en ca?o5 en ;ste caso5 de&-, mm *)igura 26. A ) cm desde la parte superior del mismo se reali9a un agu6ero de undiCmetro de &, mm el cual cumplirC la 8unción de descargar el l>:uido excedente del tubo.

En el centro de una de las tapas se reali9a un agu6ero5 donde se coloca una salida de tan:ue de=5 enroscando en la parte interior una sección de ca?o de = de +) cm de largo *)igura 27 7en la parte exterior una T = de //5 donde se colocan conectores rectos para manguera de =.Esta tapa se pega en el extremo del ca?o de /V" cercano al agu6ero reali9ado. Otra tapa sepega en el otro extremo del ca?o5 utili9ando para ambos casos pegamento para /V". $e sellacon silicona para eitar 8iltración de agua *)igura 28.

En las siguientes 8iguras se muestra la construcción de ;ste accesorio. Fn ma7or detalle sepuede isuali9ar en los planos ).& 7 ).+ del A#EL% !.

)igura 26 4 "orte de sección de ca?o de /V". )igura 27 4 Vista de ca?o /V"5 salida de tan:ue

7 ca?o de // de +) cm.

)igura 28 4 Vista de la trampa de agua1 $alidade tan:ue5 agu6ero de descarga de excedente


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(-

F(8( $rampa de llama

La construcción de la trampa de llama se inicia a partir de un tubo de /V" de &-, mm diCmetro7 & cm de longitud. En la tapa superior se reali9an dos ori8icios para colocar dos salidas detan:ue de =. $i es necesario se debe reducir el diCmetro de estos accesorios de polipropilenopara :ue entren en la circun8erencia de la tapa. En la salida de tan:ue en donde se conecta laentrada de biogCs5 por dentro del ca?o debe colocarse una sección de ca?o de polipropilenocu7a longitud :uede + cm por deba6o de la super8icie de agua. %inalmente en ambas salidas detan:ue se enroscan dos codos de =.

Es importante a:u> conocer el olumen de l>:uido :ue llearC ;ste dispositio5 a los 8ines :ueel biogCs pueda burbu6ear en la misma. En caso :ue se llene por encima de la presión delsistema5 el biogCs no podrC circular por esta.

En la siguiente 8igura se muestra la trampa de llama construida. Fn ma7or detalle se puedeisuali9ar en los planos -.&. -.+ 7 -.( del A#EL% !.

)igura 29 4 Vista de la trampa de llama.


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(


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(

I(

PRUEBA& #EE&AR!A& PRE;!% A 'A !#&$A'A!0#

I(/( Prueba 1idráulica

Esta prueba consiste en eri8icar :ue no existen p;rdidas de l>:uido en el biodigestor. Esrecomendable reali9ar la misma una e9 8inali9ada la construcción 7 el monta6e de las pie9as5para comprobar si el sellado de las partes 8ue e8ectio. $e debe cargar el reactor con agua0asta llegar al niel de la boca de salida. /rimero reali9ar una inspección isual en el sellado delas dos bridas 7 la salida original del tan:ue. #epetir la inspección a las +3 0s. En el caso deencontrar una m>nima p;rdida5 aciar el biodigestor 7 reali9ar nueamente el sellado en dondese detectó el problema.

I(2( Prueba neumática(

La prueba neumCtica consiste en eri8icar :ue no existirCn p;rdidas 8uturas de biogCs. En ;stecaso5 con el biodigestor lleno de l>:uido 0asta el niel de descarga5 se conectan todos losdispositios entre s> *trampa de agua5 de llama 7 de sul80>dricoR gasómetro 7 elemento deconsumo de biogCs 7 a tra;s de un compresor se in7ecta aire al sistema 0asta :ue elgasómetro llegue al l>mite superior.

Existen dos caminos para reali9ar la ealuación. El primero es empleando una espon6a 7detergente5 colocando espuma en cada una de las uniones 7 reali9ar una inspección isual5obserando si se 8orman burbu6as. En caso de existir una p;rdida m>nima5 se encontrarCn8ormación de burbu6as cuando se pase detergente.

Otro camino es luego de cargar el gasómetro con aire 0asta el l>mite superior5 esperar untiempo de 3 0s 7 eri8icar :ue ;ste no 0a7a descendido su niel. $i existen p;rdidas de aire5 elgasómetro a a descender completamente luego del per>odo de tiempo ealuado. Notar :ue

puede existir una 8luctuación en el olumen debido a cambios de temperatura ambiente5 peroesto no llearC a un completo descenso del gasómetro.

En caso de encontrar una 8uga5 se debe oler a sellar las uniones 7 repetir esta prueba 0asta:ue el sistema :uede 0erm;tico. Es importante resaltar :ue5 de existir una m>nima p;rdida deaire5 en 3 0s el gasómetro estarC en su m>nimo niel.


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(@


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3,

J(

!#&$A'A!0#N PUE&$A E# "AR-A E !#!!% DE' PR%E&%

J(/( riterios de selección del lugar(

/ara de8inir el lugar de instalación del reactor 7 del gasómetro se tuieron en cuenta lossiguientes criterios1

- &eguridad1 Buscar un lugar lo su8icientemente ale6ado de las instalaciones de la escuela5:ue no interrumpa la circulación de los alumnos durante los recreos 7 actiidades al airelibre.

- onsumo del biogás1 Lo su8icientemente cercano de los puntos de consumo para eitargrandes costos de ca?er>as5 7 proocar p;rdidas de presión del biogCs.

- Generación de residuos1 No tan ale6ado al sitio donde se generan los residuos5 para8acilitar su carga 7 eitar transportar la materia prima del biodigestor largas distancias.

- Utili*ación del biofertili*ante1 Al ser utili9ado el l>:uido para me6orar el suelo de la 0uerta5el biodigestor deberC estar cercano a la misma a los 8ines de 8acilitar su mane6o.

)igura 2F 4 Fbicación de la Escuela N4 -+)( n= en el entorno rural.

)igura 2I 4 "ro:uis1 Fbicación del biodigestor dentro del predio de la Escuela N4 -+)( n=


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3&

)igura 2J 4 Vista lateral del sector donde 8ue instalado el biodigestor.

)igura 6 4 ista 8rontal del sector donde 8ue instalado el biodigestor.

J(2( !nstalación del biodigestor

$e reali9aron tres excaaciones. La primera de ellas5 de un diCmetro de &. m 7 unapro8undidad de ,.@ m5 donde se coloca el biodigestorR otra de &.( m de diCmetro 7 ,. m depro8undidad donde se coloca el gasómetro *)igura 6/ 7 la Gltima de ,.3m de anc0o por ,.-)de largo por ,.) de pro8undidad5 donde se coloca la trampa de agua.

En estas excaaciones se reali9ó un contrapiso con arena 7 cemento en una proporción (1&. Enel caso del po9o donde se encuentra la trampa de agua5 se armó una cCmara de inspecciónpara poder acceder a la misma.

La super8icie del reactor se cubrió con botellas reutili9adas de /ET con el 8in de generar unacCmara de aire :ue actGe como aislante t;rmico. Las mismas 8ueron su6etadas con polietileno

$tric0 *)igura 62.


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3+

Aleda?o al po9o del gasómetro5 se colocaron cuadro gu>as erticales de ca?o galani9ado. Atra;s de las mismas se en0ebraron las Te :ue se encuentran al 8inal de los ca?os ad0eridos alcontrapeso del gasómetro5 tal como 8ue descripto en .+ *)igura 66. e esta manera seasegura un desli9amiento suae 7 recto de su campana5 7a :ue de lo contrario tendrCin8luencia en el caudal de gas entregado 7 por lo tanto en la intermitencia de la llama.

)igura 6/ 4 Vista po9o de biodigestor*delante 7 gasómetro *detrCs.

)igura 62 4 "olocación de botellas plCsticas como medio de aislación para el biodigestor

)igura 66 4 Vista de gu>as colocadas en el gasómetro.


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3(

Terminadas la instalación del gasómetro 7 el biodigestor5 se colocan ambos en sus respectiasexcaaciones 7 se rellena con tierra5 apisonando la misma 7 de6ando :ue se asiente.

La conexión desde el reactor 0asta el gasómetro se reali9a con ca?o de polipropileno de =. Elmismo 8ue protegido contra el sol con cinta para tal 8in *)igura 67. A tra;s de una uniónroscada 7 una TE se incula la ca?er>a al gasómetro. En uno de los extremos de la TE se coloca

un pico 7 3 metros de manguera de polietileno negra *de las utili9adas para riego conectadas ala salida de gas del gasómetro *)igura 68. e esta 8orma se permite :ue el gasómetro puedamoili9arse en sentido ascendente 7 descendente.

)igura 67 4 "onexión de biogCs desde el digestor algasómetro.

)igura 68 4 "olocación de manguera negra paralograr el ascenso 7 descenso del gasómetro

La ca?er>a :ue une el gasómetro con la 0ornalla 8ue construida con manguera negra*polietileno. /osee una pendiente negatia 0acia la trampa de agua5 punto de menor altura dedic0a conducción. /ara lograr tal 8in se coloca por dentro de ca?o de /V" *)igura 69 7 se laprotege con una construcción de mamposter>a *)igura 6F. /ara ma7or seguridad en laconducción de biogCs se recomienda el uso de ca?o de polipropileno o epoxi.

)igura 69 4"onstrucción deca?er>a de biogCs.Vista de ca?o de /V"por donde se coloca lamanguera plCstica.Eleación de niel

)igura 6F 4 Vista 8inal1construcción demamposter>a paraprotección de laca?er>a


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33

$obre la pared exterior del sitio donde se encuentra instalado el dispositio para consumo5 secoloca el 8iltro de sul80>drico ad0erido con Omegas para ca?o de /V" de &&,. /osterior almismo5 se coloca la trampa de llama5 :ue en lugar de utili9ar el arte8acto descripto en (.(R seopta por colocar una Clula de una Gnica >a5 :ue eite el retroceso de la llama 7 permita elpaso de gas. /or medio de una T5 se reali9a una deriación en donde se introduce un

manómetro en F5 a los 8ines de controlar la presión total del sistema *)igura 6I.

)igura 6I 4 Vista de trampa de llama5 Clula de

una sola >a 7 manómetro en F.

el lado interior de la sala5 se coloca un :uemador de (),, cal20 *)igura 6J. $e agranda su pico

a un diCmetro 8inal de +5) a ( mm 7 se reduce la entrada de aire. ic0a conexión debereali9arla un gasista matriculado5 a los 8ines de cumplir con la reglamentación igente en laproincia.

)igura 6J 4 uemador de biogCs.

Ma7or detalle de la obra ciil5 instalación de los e:uipos 7 accesorios se pueden obserar enlos planos .& al .3 del A#EL% !.

J(6( Puesta en marc1a

Fna e9 instalado el biodigestor 7 eri8icada su 0ermeticidad5 se procede a reali9ar la puesta en

marc0a del proceso biológico.


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3

Gráfico / D /roducción acumulada de biogCs ! Escuela #ural -+)( n=

,5,

).,,,5,

&,.,,,5,

&).,,,5,

+,.,,,5,

+).,,,5,

8ebD&+ agoD&+ marD&( octD&( abrD&3

' i t r o s d e b i o g á s

)ec1a

Gráfico 2 Variación del %O$2TA" ! Biodigestor Escuela #ural -+)( n=

,5,

&5,

+5,

(5,

35,

)5,

-5,

8ebD&+ abrD&+ ma7D&+ 6ulD&+ agoD&+ octD&+

) % & G

$ A

)ec1a

MCximo

deseable

/udo comprobarse :ue el biogCs generado a partir de 6ulio de +,&+ presenta una buenacalidad5 debido a :ue la llama se encuentra estable5 con una coloración a9ul sin puntosamarillos :ue no se


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3

)igura 7 4 uemador de biogCs en 8uncionamiento. )igura 7/ 4 Llama de biogCs a9ul5 estable 7 sindespegarse de la corona del :uemador.

J(7(

%peración(El biodigestor5 como todo sistema biológico5 necesita de una atención diaria. El mismo debealimentarse cotidianamente para :ue su 8uncionamiento sea óptimo.

Al utili9arse un residuo sólido para su carga5 la alimentación se reali9a de dos 8ormas1agregando primero el residuo 7 luego ertiendo el agua5 para :ue se produ9ca el do por laboca de salida. "omo se mencionó en el apartado @.(5 se utili9a una manguera de polietilenopara a7udar a ingresar al residuo dentro del cuerpo del biodigestor.

En ;ste caso en particular5 el biodigestor no serC alimentado durante las acaciones. Alretomar la actiidad escolar serC necesario agregar los residuos en 8orma proporcional5 comose 0a reali9ado durante la puesta en marc0a.

Lo ideal para estos reactores es tener una agitación continua 7 lenta durante todo el d>a. Noobstante5 para lograr esto se deberC contar con un agitador mecCnico 7 generalmente5 paradigestores de pe:ue?a 7 mediana escala se utili9an los manuales. En estos sistemas serecomienda agitar por lo menos + eces al d>a. "aso contrario5 se podr>a 8ormar una costra enla parte superior del biodigestor *en la inter8ase l>:uido ! gas similar a las 8ormadas en lascCmaras s;pticas.

Al :uemar el biogCs se deberC obserar el color de la llama. Fna llama a9ul es indicadora de:ue el proceso se encuentra estable. Fna llama color ro6o5 o bien5 una llama :ue se desprendedel :uemador indica la existencia de algGn problema. En ese caso5 se debe aciar el gasómetro7 esperar :ue se uela a cargar para reali9ar nueamente la prueba de la llama.

Es importante controlar :ue no 0a7a 8ugas de gas en las instalaciones 8i6as 7 móiles de laconducción del biogCs5 desde el biodigestor 0asta el arte8acto de consumo. /ara ello5 por lomenos una e9 por semana5 con una me9cla de agua 7 detergente5 se deben repasar lasconexiones con un pincel 7 espon6a. $i 0a7 una p;rdida5 se podrC obserar la 8ormación de unaburbu6a.

/ara el caso del e8luente5 el mismo podrC aplicarse en la abonera o lombricario5 donde se

encuentren otro tipo de residuos :ue no se degraden en el biodigestor *e61 0o6as durante eloto?o :ue se generan en exceso. Esto 8aorece la descomposición 7 8orma un producto


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3@

estable. Tambi;n puede aplicarse directamente sobre el suelo de la 0uerta :ue se encuentresin cultio. /ara ;ste caso5 luego de aplicarlo5 se recomienda tapar el mismo con pasto u 0o6assecas. Esto me6ora las condiciones del suelo5 principalmente1 textura5 estructura5 8i6ación desales5 desarrollo microbiano. Tambi;n puede ser utili9ado como


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),

/(

%#&!DERA!%#E&

/(/( Análisis energQticoeconómico(

El consumo actual promedio de energ>a calórica del establecimiento educatio es de &.,,,Mcal 2 a?o5 el cual es abastecido a tra;s de garra8as de 3) Wg de gas licuado de petróleo*L/. El mismo puede desglosarse en dos per>odos1 En los meses 8r>os 0a7 un eleado uso dela energ>a5 dirigida principalmente en la cale8acción de las instalaciones5 7 se estima en ).-,Wcal 2d>a5 lo :ue produce una reposición por garra8a cada d>as. En cambio5 durante los mesescClidos5 ;ste alor se reduce a &.&(, Wcal5 7a :ue dic0o insumo se utili9a 8undamentalmenteen la cocción de los alimentos5 implicando una duración de la garra8a de (& d>as. En t;rmino decostos del gas de garra8a5 en inierno ascender>a a 3+. 2d>a 7 en primaera2oto?o a @.2d>a&&.

Tomado como alor de re8erencia de producción de biogCs (), L2d>a5 del total de energ>aconsumida en el establecimientos para cale8acción 7 cocción5 de la energ>a demandada se

logra cubrir un +.)( U en inierno 7 &,.) U en erano. Notar :ue los alores esperados deproducción son de &,,, L2d>a en inierno 7 +,,, L2d>a en erano5 :ue e:uialdr>an a un .+)U7 -3.+U respectiamente. Estos alores 8undamentan la importancia de a0ondar es8uer9os enla e8iciencia energ;tica5 es decir5 poner en debate cuales son los criterios 7 las pautas deconsumo actual de la energ>a en el establecimiento5 7 me6orar la e8iciencia de las tecnolog>as:ue utili9an 8uentes renoables.

El costo de materiales para la construcción del biodigestor5 sin contar mano de obra5 ascendióa -.&+53 pesos. Estimando una durabilidad del biodigestor de &, a?os5 su amorti9ación anualser>a de -& 2 a?o5 e:uialente a &.-@ pesos por d>a. Los (), L 2 d>a5 de biogCs producidoe:uialen a un costo en garra8a de &., 2 d>a. El alor de producción diario promedio debiogCs :ue iguala los costos de amorti9ación es de )3 L 2 d>a.

La co7untura energ;tica actual posiblemente 8aore9ca emprendimientos de una escalasuperior a la traba6ada en ;ste caso5 aun:ue es importante aclarar :ue en dic0o anClisis no setuieron en cuenta 8actores como las externabilidades negatias del mane6o actual de losresiduos o las aloraciones de los e8ectos sociales5 en la escuela 7 sus relaciones con elterritorio.

/(2( Análisis Ambiental O &ocial

esde el punto de ista del ambiente5 es decir la recuperación de residuos5 resultaconeniente implementar un sistema de digestión anaeróbica 7a :ue el proceso tiene como

resultados biogCs *:ue es energ>a 7 su subproducto puede ser aproec0ado como 8ertili9ante5pensando al biodigestor como una tecnolog>a integrada en un sistema :ue se encuentradiersi8icado en su producción.

/articularmente en la Escuela N4 -+)(5 los residuos de cocina5 0uerta 7 gran6a5 no presentanun problema de releancia5 debido al escaso olumen de los mismos 7 a la distribución en elespacio :ue tienen. No obstante5 es menester la necesidad de dar una adecuada disposición alos mismos5 a 8in de eitar ciertos impactos negatios :ue pueden proocar un mal mane6o./ara ;ste caso5 el biodigestor es una alternatia de tratamiento.

&& "alculado a partir del precio de la garra8a de 3) Wg de L/5 entregado en la escuela a Octubre de +,&+.


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)&

&ocialmente5 una de las principales enta6as 0acia adentro de la escuela es el e8ecto educatio7 su multiplicación con los ni?os. Hacia a8uera5 el inter;s :ue despertó en diersos actores delterritorio5 como productores porcinos5 :ue 7a 0ab>an eidenciado con anterioridad elproblema de los residuos de su producción 7 el tratamiento de e8luentes.

El presente caso de estudio proee in8ormación de utilidad 7a :ue en la actualidad existen

numerosas escuelas a lo largo del pa>s con demandas de biogCs. Esto eidencia a un actordentro de la sociedad a la anguardia respecto a la conciencia de la problemCtica ambiental 7la oportunidad :ue ocupan las energ>as renoables.


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)+

B!B'!%GRA).A %#&U'$ADA

• American /ublic Healt0 Association *A/HA Herrero . a de dise?o 7 manual de instalación de biodigestores 8amiliares= TZ /roDAgro +,,. 3p.

• Ministerio de Educación5 "iencia 7 Tecnolog>a de la #epGblica Argentina. In8orme de la#epGblica Argentina presentado en $eminario ne9 Abreu M.5 M;nde9 [.5 "Crdenas $Cnc0e9 .


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)(

• /uerta A.5 arbi M.5 >a95 #.5 T7s'o5 M.


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)3

A#EL% ! Planos/2

&+ #ota: Al reali9ar la conersión de los planos a 8ormato /%5 la escala pudo 0aber su8rido algunamodi8icación. En caso de necesitar alguna medida :ue no est; detallada en los mismos5 solicitar losarc0ios originales en 8ormato digital.


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))


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)-

D 146

Del centrohasta la base

500 mm

Asignación Fecha Nombre INTA Instituto de Ingeniería Rural

E.E.A Oliveros

Dibujó Florean R Revisó Venturelli L

Arobó !uerga "

#$%ALA& '(tulo

)io*igestor Familiar

+lano

)io*igestor me*i*as

A4

N, & 1-1 .A'#R"AL&


64/104

)

Agujeros *e/ijación *e la taa

)aja*a *e tanue 123)aja*a *e tanue 13

%oneión *e manguera 123

)ri*a 63


E.E.A Oliveros

Dibujó Florean R Revisó Venturelli L Arobó !uerga "

#$%ALA& '(tulo


+lano Digestor

Detalles *e arma*o 1 A4

N,&1-2 .A'#R"AL&

+olietilenotricaa


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)

.anivela *el mecla*or

$ali*a *e material

"ngreso *e material


E.E.A Oliveros

Dibujó Florean R

Revisó Venturelli L Arobó

!uerga "

#$%ALA& '(tulo


+lano Digestor

Detalle *e arma*o

A4 N,& 1-

.A'#R"AL&


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67/104

-,

.ecla*or

+aletas *elmescla*or

$#%%":N ;


68/104

-&

A

.anivela

A

%ula conro*amiento

%a=o camisa*e ++

#je *el agita*or %urva +V% 45, 160 mm*i>metro

%a=o camisa *e galvania*o

+aletas *el agita*or

$#%%":N A


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-+

%a=o ?alvania*o 13 10 mm

' *e +V% 13

con re*ucción a 43 %ula 43 ajustar contra la are* *el tanue

%a=o +V% @457 mm %a=o +V% 4 457 mm

Armar *entro *el tanue *e manera ue losca=os *e 457 ue*en areta*os contra laare* *el tanue


E.E.A Oliveros


Arobó !uerga "

#$%ALA& '(tulo


+lano .ecla*or

Fijación al tanue

A4 N,& 2-1

.A'#R"AL&


70/104

-(

Agujeros *e /ijación

Derivación en cru *e ++

Fijar la aleta con bulones al ca=oimulsor


E.E.A Oliveros

Dibujó Florean R Revisó Venturelli L Arobó !uerga " #$%ALA& '(tulo


+lano.ecla*or

Detalle *e arma*o A4

N,& 2-2 .A'#R"AL&


71/104

-3

'oe *e manija

?alvania*o 123 120

+oliroileno 13 110

.anija

'ornea*o *e 160ara /ijación *el

?alvania*o 123 ro*amiento $F 51106 20

?alvania*o 123 1110

?alvania*o 123 10


E.E.A Oliveros


#$%ALA& '(tulo


+lano .ecla*or

Detalle *e montaje A4

N,& 2- .A'#R"AL&


72/104

-)

6 0

1 0


E.E.A Oliveros

Dibujó Florean R

Revisó Venturelli L

Arobó !uerga "

#$%ALA& 'itulo


+lano'anue #ternit B60 Lts

.ecania*o *e camana

A4

N,& -1 .A'#R"AL&


73/104


74/104


75/104

-

%a=o galvania*o 4 1000

%ontraeso *e 65 g

Cmegas *e /ijación

' D# 13 ++


E.E.A Oliveros

Dibujó Florean R Revisó Venturelli L Arobó !uerga "-

#$%ALA& 'itulo


+lano %ontraeso gu(as *e*eslaamiento vertical

A4 N,& -2 c

.A'#R"AL&


76/104


77/104

,

%a=er(a *e gas

Virulana *e Fe oi*a*aen el interior

%a=o 160 110

)aja*a *e tanue 123

'aa *e +V% ara ca=o *e 160 mm


E.E.A Oliveros


#$%ALA& '(tulo


+lano Filtro *e $! 2

Detalles *el montaje

A4 N,& 4-1b .A'#R"AL&


78/104


79/104

+

Enión *oble 123

Cri/icio *e carga ' *e 123 D 10 mm

Cri/icio *e nivel

*e agua *e 10 mm )aja*a *e tanue *e 123a 50 mm *el bor*e

+ro/un*i*a* 241mm %a=o *e 160 00 mm

%a=o *e 123 250 mm

'aa *e ca=o *e 160 mm


E.E.A Oliveros


Arobó !uerga "

#$%ALA& 'itulo


+lano

'rama *e agua

Detalles *el montaje

A4

N,& 5-1 .A'#R"AL&


80/104

(

1 6 5

40 40


E.E.A Oliveros


#$%ALA& '(tulo


+lano'rama *e llama'aa mecania*o

A4 N, & 6-1

.A'#R"AL&+V%estan*ar*e agua


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3

%argar 80 mm *e agua

Asignación Fecha Nombre #/iciencia energtica energ(as renovables aro<ia*as ara la agricultura/amiliar *esarrollo rural

INTA Instituto de Ingeniería Rural

E.E.A Oliveros

Dibujó Florean R

Revisó Venturelli L

Arobó !uerga "

#$%ALA& '(tulo


+lano

'rama *e llama

Detalle *e arma*o A4

N, & 6-2 .A'#R"AL&


82/104

)

AsignaciónDibujó

Revisó

Arobó

#$%ALA

A4.A'#R"AL&

Fecha Nombre

Florean R

Venturelli L

!uerga "

'(tulo


INTA Instituto de Ingeniería Rural

E.E.A Oliveros

+lano

'rama *e llama

N, & 6-


83/104


84/104


85/104

Asignación Fe

Dibujó Revisó

Aprobó


86/104

Asignación Fecha Nombre Dibujó Florean R Revisó Venturelli L

Aprobó Huerga I

Biodigestor


87/104

,

A#EL% !! "ateriales Utili*ados en la

construcción(


88/104

&


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+

Importante1 La cantidad de materiales detalladas 7 el costo corresponden a la Experiencia reali9ada en laEscuela N4 -+)(. En ;ste caso5 se busca :ue el lector tenga una idea estimada de los montos paraimplementar un biodigestor de estas caracter>sticas. No obstante5 deberC reali9ar su propio presupuesto ala 0ora de pro7ectar un biodigestor. Los precios son del a?o +,&&

Pie*a Parte del equipo antidad osto Unitario osto$otal

Tan:ue plCstico tricapa +),, l #eactor & &.3,,5, &.3,,5,

Tan:ue &,,, l bicapa asómetro & @,5) @,5)

Tan:ue &&,, l bicapa asómetro & @)&5, @)&5,

TE5 reducciones 7 accesorios // para gu>as asómetro 3 )5( +&5,

"a?o galani9ado de &2+ asómetro 3 +&5 5+

"emento *bolsas x), 'g 7 arena asómetro & ),5, ),5,

"ru9 &2+ // para gu>as asómetro & 5) 5)

Omegas para 8i6ación de gu>as en gasómetro asómetro 3 (5, &+5,

Tornillos 7 tarugos para 8i6ación de omegas asómetro +5, &-5,

"a?o polipropileno de &2+ por metros asómetro 3 ()5, &3,5,

"a?o /V" &-, mm5 serie 8ecal en metros Ingreso residuos2egreso e8luente 3 (5- &)353

Bridas de /V" en &-, mm Ingreso residuos2egreso e8luente + &+-5, +)+5,

oma elCstica usada de auto Ingreso residuos2egreso e8luente + &,5, +,5,

"ura /V" 3)4 &-, mm MDH Ingreso residuos2egreso e8luente + @5, &@-5,

Bulones (23 x +.&2+ F$$ BH por tn Ingreso residuos2egreso e8luente ,5&- ---5,, &,-5)-

Bu6e reducción &-, mm a +,, mm en /V" Ingreso residuos2egreso e8luente & (5,, (5,,

Bulones para sellado de tapa $ellado de tapa +5,, &-5,,

&m+ de N7lon blanco para sellado $ellado de tapa & &)5,, &)5,,

brida // &2+ con arandela de goma 7 rosca "a?er>a de gas a gasómetro + )5, &,5,

"odo polipropileno de &2+ HDH "a?er>a de gas a gasómetro & &5) &5)

"a?o polipropileno de &2+ por metros "a?er>a de gas a gasómetro ) (5, &)5,

Llae es8;rica &2+ en polipropileno "a?er>a de gas a gasómetro & &)5, &)5,

TE &2+ en polipropileno "a?er>a de gas a gasómetro + &5- (5+

"onector recto p2 manguera c2 rosca &2+ M "a?er>a de gas a gasómetro ( +5, -5,

Fnión doble HDH &2+ en polipropileno "a?er>a de gas a gasómetro & )5, )5,

Manguera plCstica cristal5 metros "a?er>a de gas a gasómetro 3 &,5, 3,5,

brida // &2+ con arandela de goma 7 rosca Agitador & 5, 5,

"a?o polipropileno &5 en metros Agitador + &,5, +,5,

"upla HDH en polipropileno & Agitador & +5, +5,

#odamiento axial "O $W% )&&,- Agitador & +-5, +-5,

"a?o galani9ado de &2+ Agitador ( +&5 -)5)

"odo @,4 E/OQI de &2+ HDH Agitador & )5, )5,

"ru9 E/OQI de &2+ Agitador & +5+ +5+

"upla E/OQI de & Agitador & (53 (53

"a?o polipropileno (235 en metros Agitador 3 -5( +)5+

"0apa AI$I (3,5 en metros cuadrados *si lalCmina es de &m+5 comprar media

Agitador ,5& &,5, &5,

Te (23 E/OQI Agitador & +&53 +&53

"upla polipropileno HDH (23 Agitador + &5) (5,


90/104

(

Bu6e de reducción de & a (23 Agitador + +5, 35,

TE &2+ en polipropileno Trampa de agua & &5- &5-

"a?o /V" &-, mm5 serie 8ecal en metros Trampa de agua ,53 +(5+ @5(

"a?o polipropileno &2+ en metros Trampa de agua ,53 (5- &)53

Tapas para ca?o de /V" &-, mm Trampa de agua + +,5+ 3,5)

"on

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