IMPACTO ECOLOGICO

La utilización de biodigestores para el tratamiento de residuales ofrece un beneficio ecológico de gran importancia, sobre todo en la actualidad donde el desarrollo industrial moderno ha alcanzado niveles muy avanzados.

Uno de los beneficios que origina este sistema de tratamiento es la disminución considerable de la tala de los bosques, que en muchos casos esta dada por la utilización de la madera para cocción; esto a su vez permite mantener el equilibrio ecológico.

La velocidad de desaparición de tierras cultivables decrece al procesar los residuales por vía biológica y reducir el tiempo de estos desperdicios en las áreas rurales que además de afectar el suelo son desagradables a la vista. También permiten la eliminación de malos olores generados al ambiente, lo que contamina y son desagradables al olfato de las personas.

Por otra parte la utilización del compost que se obtiene de este sistema puede en cierto grado sustituir la utilización continua y desproporcionada de fertilizantes químicos, que a largo plazo generan suelos áridos imposibles de utilizar, esto se debe a que el bioabono aumenta el contenido de humus del suelo, el cual mejora la estructura del terreno, facilita la aireación, la formación de depósitos de nutrientes y la capacidad de retención e infiltración de agua.

VENTAJAS DEL BIODIGESTOR

1. Se aprovecha en forma más eficiente los desechos orgánicos, animales y vegetales, contribuyendo a solucionar problemas sanitarios y de contaminación ambiental.

2. Se obtiene gas combustible que puede ser utilizado como fuente de energía en el cocimiento de alimentos, alumbrado con lámpara y funcionamiento de motores.

PROCEDIMIENTOS PARA SU CONSTRUCCION

1. Limpieza de terreno: es necesario limpiar bien el terreno donde se va a construir un biodigestor, eliminando raíces, escombros y todo material que obstaculice el trabajo.

2. Trazado de biodigestor: limpio el terreno, se procede a marcar las medidas que corresponden a los componentes del biodigestor.

3. Excavación: se procede a realizar la excavación del poso teniendo cuidado que las paredes tengan una buena plomada, guiado por un eje central para evitar que después tenga que hacerse relleno, de igual manera se hace con la excavación de la caja de carga y descarga con la inclinación y medidas indicadas. La altura de la cámara de fermentación será la indicada, más el grosor de la base de concreto, los 20-30cms, se indican por cuando se debe dejar sobresaliendo el biodigestor del nivel del suelo

Realizada la nivelación, se procede a nivelar y compactar el piso, colocando una cama de piedra de 10-15cms.de grueso, al cual se le agrega una mezcla de concreto en proporción de 1 de cemento y 3 de arena, dando un 8-12cms, por lo que la base tendrá un gruesor total de 20-25cms., de preferencia se debe de colocar la primera hilera de ladrillos del cilindro y pared divisoria, tratando de hacer un solo cuerpo con la base.

4. Levantamiento de la chamarra de fermentación: la pared se levanta colocando los ladrillos humedecidos utilizando la mezcla en proporción de 1 parte de cemento por 3 de arena, cuando se han puesto dos hileras de ladrillo se coloca el tuvo PVC de 6” para la entrada de la mezcla (estiércol, materia vegetal), teniendo en cuenta que el extremo inferior del tuvo debe quedar a 0.30cms de la base.

Al estar levantando la pared debe tenerse cuidado de que el espacio que queda entre los ladrillos y la pared debe ser rellenado cada día antes de continuar el trabajo de levantar la pared, para ello debe atizarse arena y compactar lo mejor posible para evitar fallas.

Una vez que la pared alcanza una altura de 2.3m. se procede a la formación de una caja que servirá de soporte al gasómetro, colocando 2-3 hileras de ladrillos en forma transversal de manera que quede una saliente al interior de la cámara de fermentación.

5. Tanque de carga: este se construye sobre el tuvo de carga. Esta construido de ladrillo, piedra y cemento, teniendo cuidado de que se ubique a 25-30cms. Sobre el extremo superior de la pared del biodigestor.

6. Colocación de la guía : la guía sirve para mantener el equilibrio del gasómetro, durante el almacenamiento del biogás, esta construida de un tuvo de 2” de diámetro y longitud dos veces el alto del gasómetro.

Esta compuesta de 4 brazos rectangulares de madera, ángulo de 40x6mm. O medidas aproximadas, esos brazos van empotrados en en la pared del digestor, a la altura indicada en el plano respectivo y se deberá colocar en el momento de levantamiento de pared. La longitud de estos brazos es igual al diámetro del digestor más el grosor de la pared del mismo y un ancho de 20-30cms.

7. Construcción del gasómetro: el gasómetro puede ser de una estructura metálica o fibra de vidrio para reducir costos. Para construirlo se fabrican primero dos anillos, el diámetro igual al del gasómetro, utilizando platina de 40x6mm y se unen por medio de hierro de 40xmm y de altura igual a la del gasómetro deseado.

En el centro del gasometrote coloca un tuvo de 2 pulgadas de diámetro por el largo del gasómetro mas unos 10-15cms que sobrepasa la parte superior del gasómetro. El tubo debe ser soldado con hierro con los ángulos que están soldados a los anillos de platina.

Formada la estructura, se procede a forrarla con una plancha de hierro soldándola con los anillos de platina, soldaduras que deben quedar bien hechas cuidadosamente para no dejar ningún orificio por donde se pueda escapar el gas.

8. Repello: para realizar un buen repello de las diferentes cámaras (fermentación, carga y descarga) debe de utilizarse una mescal de 1.5 (una de cemento y cinco de arena fina) dándole un espesor al relleno de 1.5cms de grueso, especialmente en la cámara de fermentación.

Para asegurar una buena impermeabilización de las paredes se recomienda usar un impermeabilizante de concreto, que auque encárese el costo asegura y evita la fuga del gas

9. Drenes: con el tiempo y debido a que el gas siempre va acompañado de vapor, forma gotas que son depositadas en los puntos mas bajos de las mangueras que conducen el gas, llegando a obstruir el paso del biogás, por el motivo, es necesario eliminar dicha agua a través de drenajes.

10. Medidor de presión: es necesario medir constantemente la presión del gas para asegurar un buen funcionamiento del equipo que utilizará el biogás.

Para medir la presión se puede usar un implemento que consiste en una manguera transparente pegada en un soporte de madera, de tal manera que este forme una U enfrente de la madera y al lado de la manguera se coloca una T que conecta la tubería principal del biogás, el otro extremo de la manguera puede quedar libre o conectado con un bote de vidrio.

Para que funcione el medidor se llena la manguera U coloreada, hasta el nivel “O”(cero) de la escala, la lectura de la presión se debe hacer por diferencia en centímetros de columna de agua en las dos partes de la mangueas en U.

OPERACIÓN DEL BIODIGESTOR

CARGA INICIAL: terminado el repello del biodigestor, se deberá dejar que este fragüe por unos 20 días, mientras eso sucede se puede proceder a recolectar el estiércol en un sitio cercano al biodigestor.

Al realizar la primera carga debe de utilizarse estiércol fresco y de ser posible agua templada puesta al sol.

Si la carga del digestor es de 200kgs de mezcla se deberá preparar con 100kgs de estiércol más 100kgs de agua, batiendo la mezcla lo mejor posible en el tanque de carga para luego depositarlo en la cámara de fermentación a través de un tubo de entrada. Debe tenerse cuidado que por el tanque de descarga salga igual cantidad de material digerido cuando se realice una nueva carga, que puede hacerse diariamente o cada vez que se realice la carga respectiva.

Cuando se trata de un biodigestor tipo hindú, la practica mas común es colocar el gasómetro cuando el biodigestor está cargando, introduciendo el gasómetro en el tubo guía DE 10 -

20cms en la mezcla de materia prima a digerirse manteniéndolo suspenso, cerrando las salidas que tenga el gasómetro.

Si el gasómetro se mantiene suspendido indica que no tiene fuga, de lo contrario hay que detectar las que puedan existir, comprobando el buen funcionamiento del gasómetro, se procede a abrir todas las salidas y dejar que el gasómetro se asiente completamente sobre la mezcla a digerirse, luego se sierran nuevamente todas las salidas y en aproximadamente 8-10 dais el gasómetro se elevara debido a la presencia de gas rico en bióxido de carbono (CO2).

De 45-50 días de tapado el biodigestor se tendré un gas rico en metano y pobre en bióxido de carbono, siendo el momento de iniciar el uso del biogás y la carga diaria con la mezcla de estiércol mas agua en la proporción de 1:1.

MANTENIMIENTO

1. El material que salga por el tanque no debe tener mal olor.

2. El material de cargas debe estar libre de materias sólidas como arena, etc., ya que esto produce depósitos en el fondo y por lo tanto obstrucción en los tubos de carga.

3. La pintura del gasómetro debe repararse cada año o cuando se note que se necesita.

4. El digestor deberá descargarse totalmente cada 2-3 años, para efectos de limpieza o reparación en caso de que sea necesario.

5. El escape de gas por la tubería de conducción se debe detectar por el olor característico que este tiene debido a la presencia de H2S.

PROCESO DE FERMENTACION ANAEROBICA

Este tipo de fermentación es un proceso natural, conocido por el hombre desde tiempo atrás, pero poco utilizado, especialmente en nuestro medio. Es una fermentación que ocurre en ausencia de oxigeno (sin aire) y produce como resultado final, un gas combustible conocido como biogás o gas Metano (CH4) y Dióxido de Carbono (CO2), además de un efluente liquido alcalino que es un excelente abono orgánico.

La producción de de biogás se logra gracias a tres procesos microbianos degradativos que se explican y esquematizan en la forma siguiente:

I FASE

Solubolización: los sólidos fermentables son transformados en compuestos solubles, azucares, aminoácidos y ácidos grasos.En esta etapa ocurre una hidrólisis generalizada de la materia orgánica compleja adicionada al biodigestor, realizada por enimas producidas por diversas bacterias: proteo líticas, lipo líticas y carbo líticas, que destruyen inicialmente las proteínas, grasas y carbohidratos presentes.

II FASE

Acidulación: los compuestos solubles son transformados en ácidos orgánicos volátiles, como ser: acido acético, propionico y otros.El producto de la primera etapa, es tomado por un segundo tipo de bacteria, conocidas generalmente como acido génicas, que transforman la materia orgánica hidrolizada, en ácidos orgánicos de bajo peso molecular, principalmente ácido acético(CH3COOH) y ácido propionico (C2H5COOH).

III FASE

Metanogesis: los ácidos orgánicos volátiles de bajo peso molecular son a su vez tomados por un tercer grupo de bacterias, llamadas propiamente metano génicas, que las transforman en gas metano y gas carbónico lo que constituye el biogás.

El comportamiento microbiológico es más complejo que estas tres etapas; dentro de un biodigestor en operación ocurren multitudes de reacciones y fermentaciones simultáneas de docenas de bacterias diferentes, que trabajan de forma simbiótica y elaboran gran variedad de productos, que a su vez son tomados por otras bacterias que retransforman para otros grupos. Por lo anterior, con el biogás se encuentran trazas de Hidrogeno (H2O), Nitrógeno (N2O), Acido Sulfhídrico (H2S) y otros. Cualquier cambio brusco que ocurra dentro del biodigestor en funcionamiento destruirá el delicado equilibrio establecido en el sistema y el proceso se detendría o desviaría la reacción para otro lado.

Casi un 75% del Gas Metano producido durante el proceso, proviene del ácido acético formado en los pasos intermedios. El Hidrogeno producido por algunas bacterias se recombina en forma casi instantánea con Dióxido de Carbono para formar Metano y Agua en un proceso llamado de Biometanización.

Varios factores alteran el proceso de fermentación anaeróbica; el mas importante de ellos es el cambio en la acidez del sistema. El punto optimo de fermentación esta entre los 7.2 y 7.8 de la escala de pH, es decir un tanto alcalino.

Una vez establecida la reacción metano génica total, con la adición de las bacterias adecuadas en cantidad y calidad suficientes y se haya estabilizado el pH de la misma por encima de 7.2, la reacción es muy estable y la gran cantidad de biomasa en fermentación actúa como una solución Buffer, que se opone a cualquier cambio brusco dentro de ella. Si por algún motivo se

llegara a bajar el pH a 6.5 o menos, cesa completamente la producción de Metano, pero la fermentación continuaría, produciendo principalmente Dióxido de Carbono.

Otro factor importante a tener en cuenta para una adecuada fermentación es la temperatura de la masa durante el proceso. Existen tres rangos de operación bien definidos:

1. El criofilico que opera por debajo de los 150º C (590º F). A esta temperatura la reacción es muy lenta y casi nula; la producción de metano se detiene debajo de los 170º C.Este es el principio utilizado por los refrigeradores domésticos para conservar, alimentos, perecederos, entre los 40º C a 60º C. Por debajo del punto de congelación de agua cesa completamente cualquier fermentación, por lo cual, la carne congelada se conserva casi indefinidamente.

2. El mesofilico, opera entre los 17º C y los 400º C (60 a 1040º F), la temperatura ideal es la de los 35 a 370º C (95 a990º F ). A esta temperatura la fermentación es rápida y efectiva desde el punto de vista de velocidad de degradación de la materia orgánica.Es por esta razón que los alimentos se pudren rápidamente en tierra caliente cuando no están, refrigerados.

3. El termofilico, que opera a temperaturas entre los 40 º C a 640º C (104 a 1490º F), con un Ideal de 550º C. A estas temperaturas la fermentación es extremadamente rápida y efectiva, pero también supremamente sensible a los cambios bruscos de PH y temperatura.

Comparando el tiempo que tarda en degradarse totalmente por ejemplo el estiércol del ganado, en el rango criofilico sería aproximadamente 120 días, mientras que en el mesofilico, puede durar entre 40 y 55 días. En el rango termofilico la operación tardaría unos 4 a 5 días. De lo anterior se deduce que con un control adecuado de temperatura de la masa en fermentación, se puede lograr una aceleración considerable en la velocidad del proceso. El grado y la calidad de agitación interna que se logre, es otro factor que ayuda a mejorar y acelerar la eficiencia de la fermentación anaeróbica, pues da oportunidad a las bacterias de estar en contacto con material no digerido.

Un factor limitante del proceso anaeróbico es el de la presión total de operación. Cuando la presión hidrostática a que están sometidas las bacterias es superior a 4 PSI, su velocidad de trabajo se reduce a un 50%. Con el aumento de presión disminuye el rendimiento pero no llega a detenerse el proceso.

En biodigestores sencillos, cuyo ancho es menor que la profundidad y sin mas efecto de agitación que el burbujeo del gas producido, cuando sube a la superficie, no se debe sobrepasar una profundidad efectiva de liquido de 3.6 metros. Si se a de sobrepasar esta profundidad, es necesario proporcionar agitación mecánica para que las bacterias puedan operar a diferentes profundidades.

CONDICIONES GENERALES PARA LA FERMENTACION

Para lograr una adecuada fermentación anaeróbica de los desechos animales o vegetales se deben de cumplir ciertas condiciones básicas a fin de obtener un combustible y fertilizante de buena calidad. Se mencionan como condiciones básicas las siguientes:

1. El lugar donde se produce la fermentación debe ser impermeable al oxigeno del aire, ya que la ausencia de este elemento es lo que produce el gas metano.

2. La temperatura optima en el interior del biodigestor debe ser de 35º C, sin embargo, se considera como limite la temperatura de 15-45ºC. Hay que tener presente que los microorganismos que producen el metano son sensibles a cambios bruscos de temperatura, por lo que debe de asegurarse la estabilidad de la temperatura.

3. Los microorganismos que producen el biogás se alimentan principalmente de carbono, nitrógeno y sales orgánicas, elementos que se encuentran presentes en los desechos (carbono) y deyecciones animales (nitrógeno).

4. La presencia de agua debe mantenerse en un 80-90% de peso total, el resto corresponde a sólidos (10-15%). El exceso o falta de agua afecta una buena producción de biogás.

5. El pH adecuado es de 7-8.5.

EL BIOGAS

Es un gas combustible obtenidos de fosas especiales llamadas biodigestores, a trabes de la fermentación del estiércol animal y residuos vegetales de la agricultura, el cual puede ser usado para cocinar, alumbrar, calefacción de aves y cerdos, refrigeración y como combustible en motores de combustión interna, ya sea para generación de electricidad o para acoplados a bombas, pica pastos y otros. Su componente principal es el metano en un 55-70% que resulta menos peligroso que el propano utilizado en las ciudades.

El metano producido por bacterias en el último eslabón en la cadena de microorganismos que degradan material organizo y devuelven los productos de la descomposición al medio ambiente.Este proceso que genera biogás es una fuente de energía renovable.

En Colombia se producen quemadores y estufas de gas para uso domestico e industrial que pueden ser adaptados satisfactoriamente en la mayoría de los casos para utilizarse con biogás.

En el caso de la iluminación, la eficiencia luminosa de una lámpara de biogás es inferior ala del alumbrado eléctrico; por lo que el uso de estos artefactos se recomienda como una alternativa en lugares donde no hay energía eléctrica o el servicio es deficiente.

UTILIDADES DEL BGGGIOGAS

1. Sustituye LOS Combustibles sólidos como leña y carbón.

2. Sustituye los combustibles líquidos tales como: Kerosene, gasolina diesel, resultado una reducción en el consumo de los derivados del petróleo.

3. El biogás resulta ser muy útil para el alma de casa considerando lo siguiente:

- Deja el candil por lámparas de biogás.

- Utiliza la planta adaptada a biogás.

- Utiliza el televisor con energía producida con motores adaptados a biogás.

BENEFICIOS DEL BIOGAS

La producción del biogás tiene grandes tiene grandes beneficios tanto a los usuarios, a la sociedad como al medio ambiente.

Aquí mencionamos los beneficios más significantes:

Producción de energía: calor, luz, electricidad. Transforma los desechos orgánicos en fertilizantes de alta calidad. Mejora las condiciones higiénicas por la reducción de patógenos, huevos de moscas, etc. Reduce la cantidad de trabajo con respecto a la recolección de leña. Favorece la protección del suelo, agua, aire y vegetación, obteniendo menor deforestación. Beneficios micro-económicos a causa de la sustitución de energía de energía y fertilizantes,

del aumento de los ingresos y aumento de la producción agrícola- ganadera. Beneficios macro-económicos, a través de la generación descentralizada de energía,

reducción de los costos de importación y protección ambiental.

COMPOSICION

Este gas formado por:

Metano ( CH4): 40-70 % Vol. Que le da características combustibles Dióxido de carbono ( CO2): 30-60 % Vol. Otros gases: Hidrogeno ( H2): 0-1% Vol.; Sulfuro de hidrogeno ( H2S): 0-3% Vol.

PROPIEDADES

Dependen de la presión, de la temperatura y la humedad. Los factores para caracterizar el biogás son:

Cambio de volumen al variar la presión y la temperatura. Cambio de valor calorífico, al variar la temperatura, presión y /o contenido de agua. Cambio del contenido de vapor de agua cuando cambia la temperatura y presión. El valor calorífico del biogás es cerca de 6 Kwh por m a la tres. Es decir que un metro

cúbico de biogás es equivalente a aproximadamente medio litro de combustible diesel.

PRECAUCIONES QUE DEBEN ADOPTARSE AL USAR EL BIOGAS.

Antes de encender una llama en cualquier aparato, compruebe primero que no exista fuga de gas

Antes de conectar nuevas tuberías, bolsas de almacenamiento y otro recipiente de biogás, durante el aire que pueda haber quedado en ellos para evitar que se produzcan mezclas de aire y gas que resulten explosivos.

Antes de usar el gas, compruebe si hay suficiente para el uso que desea darle en el momento.

Siempre que se este usando el biogás, debe tenerse el cuidado de estarce cargando el biodigestor porque pueden ocurrir alzas súbitas de presión en el gas.

USO DEL BIOGAS EN LA COSINA

El biogás puede usarse en sustitución de: leña, gas propano o kerosene en cualquiera de las siguientes maneras:

a. Construir una estufa especial.b. Si cuenta con estufa comercial de propano o kerosene modificarla para usarla con

biogás.

ESTUFAS ESPECIALES DE BIOGAS

La estufa de barro es la más usada por su fácil construcción y bajo costo, así como las de metal. Los quemadores se adaptan según el tamaño de utensilio de cocina que utilizaran, dos o más es recomendable ya que han sido probados por ICAITI.

El quemador tipo estrella es apropiado para hornillas en que se coloquen cómales, y recipientes grandes, este quemador se fabrica con pegados de tubería de hierro galvanizado unidos con soldaduras.

Los quemadores campana además de ser resistentes y fácil de hacer, son muy económicos. Consiste en reductores tipo campana, de un tamaño conveniente para los trastos de cocina (por lo general de 19x51mm de 3/4x2”) cada reductor es coronado por un espaciador de gas de los mismos que se usan en las estufas de propano. La mezcla apropiada de aire y biogás para una mejor eficiencia calorífica de la llama se obtiene mediante un orificio hecho en la tubería que alimenta el quemador.

Cuando se instalen los quemadores en la estufa es conveniente dejar una separación de 4cm aproximadamente entre el quemador y los trastos de cocina, para poder lograr la máxima eficiencia de la combustión de gas, y para que haya espacio por donde escapen los gases producidos.

MODIFICACION DE ESTUFAS COMERCIALES:

ESTUFA DE GAS PROPANO

La estufa de gas propano puede modificarse ampliando uno o dos veces el agujero del inyector de propano de los quemadores. La otra modificación consiste en eliminar el inyector que trae la estufa y cerrar el orificio de administración del aire primario, pero en este caso no se produce mezcla aire-biogás y es una modificación menos eficiente que la anterior.

ESTUFA DE KEROSENE

Para adaptar una estufa de kerosén, se conservan los quemadores originales, pero se cambian los inyectores y las válvulas por otra unidad nueva cuya forma y dimensiones hay que calcular.

EL USO DEL BIOGAS EN MOTORES.

Como una alternativa para sustituir el uso de combustibles derivados del petróleo, esta el uso del biogás para lo cual hay que hacerle adaptaciones tanto a los motores de diesel y gasolina.

MOTORES GASOLINA.

La adaptación de un motor gasolina para usarlo con biogás, consiste en intercalar entre el filtro de aire y el carburador una T y unos tubos de hierro o de plásticos para que circule el biogás. Debido a que el poder calorífico del biogás es bajo, no es posible arrancar el motor frió solo con el gas, razón por lo que es necesario colocar de 2 a 3centimetros cúbicos de gasolina en el carburador y luego proceder a arrancar el motor, después de 15 segundos, cuando la gasolina haya sido consumida se abre lentamente la válvula de biogás para que el motor continué solo con el gas.

Para lograr un buen funcionamiento del motor es necesario tomar en cuenta lo siguiente:

1. Que no haya paso de gasolina hacia el carburador cuando se abre la válvula del biogás, lo cual se puede lograr con un regulador especial que impida el paso.

2. Debe de contarse con una válvula de para controlar la admisión de biogás al motor, válvula que de preferencia debe ser de bola.

3. El filtro de aire debe de conservarse limpio para poder mantener una relación constante de biogás-aire ya que de esto depende la aceleración del motor.

La cantidad de biogás que consumirá el motor depende de la potencia del mismo, carga de trabajo y eficiencia, generalmente varia de 200 a 500 litros por hora. Para apagar el motor primero hay que cerrar el paso del gas por medio de la válvula y luego cortar la corriente eléctrica de las bujías. Esta secuencia operacional garantiza que los cilindros queden libres de biogás y se evita que sufran corrosión. La adaptación de un motor de gasolina, tal como se a detallado tiene el inconveniente que el potencial útil del motor se reduce hasta un 25% respecto a lo que se obtiene cuando funciona con gasolina.

MOTOR DIESEL

En el caso de mantener diesel es posible sustituirlo parcialmente por el biogás hasta un 60%, para esto no es necesarios hacer modificaciones mecánicas en el motor o sistema de inyección, basta colocar una válvula para regular la admisión del biogás al sistema de entrada del aire del motor. La sencillez de la modificación se debe a que la transición de 100% diesel a la mezcla diesel-biogás se

produce automáticamente en el momento cuando recibe el gas, se acelera entonces el gobernador de la bomba de inyección reduce la cantidad de diesel suministrado a la cámara de combustión y la aceleración se normaliza.

El uso de la mezcla biogás-diesel tiene las siguientes ventajas:1. Reducción de 50% en el consumo de diesel.2. Aumento de potencia en el funcionamiento del motor (aproximadamente 10%)3. Menos formación de carbón, menos problema con anillos, lo que constituye que la vida del

motor sea más larga.

EL BIABONO

Es un compuesto sin mal olor, no atrae moscas y sirve como material de abona por su riqueza en:Nitrógeno, fósforo y Potasio, su forma permite una mejor asimilación por las plantas y mejora a la vez la estructura del suelo.

Auque el propósito de un biodigestor es la producción de biogás, en muchos casos es mas importante la obtención del efluente como abono y hasta puede que los beneficios económicos obtenidos de este sean mas significativos que los logrados con el uso del biogás.

El efluente de los biodigestores entra en la categoría de abono orgánico de muy buena calidad, le proporciona a la planta vigor y potencia, suficiente para soportar condiciones adversas como ser: sequía, enfermedades, plagas y otros.

El efluente del biodigestor, es un lodo fluido, el cual esta constituido por la fracción orgánica que no alcanza a fermentarse, y por el material agotado. Su contenido de materia orgánica, composición química y otras propiedades dependen de las características de la materia prima utilizada y factores ambientales. La mayor dificultad al utilizar este efluente líquido, consiste en su manipulación, transporte y almacenamiento; para los cuales se han estado desarrollando diferentes métodos como vías más de solución.

En un inicio se desimanaba a través de baldes por gravedad o por bombeo y se utilizaban canales y mangueras. En otras ocasiones se mezclaba con tierra en el proceso de arado y después se plantaba sobre esa mezcla cubierta con tierra. Actualmente el método más utilizado es el efluente comportado o compost. El compost consiste en acumular el efluente en pilas sobre el suelo, en huecos o en recipientes de madera con buena aireación y humedad de manera que se facilite el secado del mismo y quede suficientemente seco para su manipulación.

En ocasiones se le pueden incorporar lombrices que aceleran la descomposición de los desechos y a su vez pueden ser utilizados como fuentes de proteínas en pollos, patos y peses. Las ventajas de este método consiste en que el producto final es compacto, en forma de tierra negra, lo que facilita su transporte y aplicación, y se minimizan las perdidas de nutrientes disponibles en el efluente ya que se le puede incorporar material verde proporcionando otros nutrientes. Estos nutrientes presentes en el compost son liberados paulatinamente mediante ciertos procesos de descomposición de la materia

orgánica, lo que implica que la nutrición de las plantas sea lenta pero continua, en contraste con lo que ocurre con los fertilizantes químicos.

El biodigestor es también utilizado en la obtención de alimento para consumo animal. Se ha comprobado que el residual de biogas puede ser procesado y servir como alimentos a diferentes animales. Este efluente con o sin sólidos puede ser utilizado para el crecimiento de plankton, que es fundamentalmente alimento para los peses, teniendo en cuenta que fresco no se debe emplear pues afecta la palatabilidad de los peses, si no someterlo antes a un proceso de secado al sol y aire por dos días, lo que también ayuda a que consuma menos oxigeno del agua. También puede servir como un material posible en la obtención de pulpas, cuando los residuos de cosechas son digeridos en el biodigestor.

Existen otros ejemplos de la utilización de estos efluentes residuales como alimento animal, en el caso del estiércol de cerdo y aves de corral, este ha sido utilizado como alimento para cerdos y bovinos. Esta práctica tiene la desventaja de que permite la transmisión de enfermedades, gérmenes bacterianos y parásitos en un por ciento considerable y aún más si el estiércol es de animales enfermos, por ejemplo con Áscaris.

El liquido remanente sin sólidos, contiene nutrientes y trazas de minerales que pueden usarse como promotores del crecimiento de algas, que sirven de alimento animal. Tal es el caso de la Chlorella, que contiene de un 36 a un 40% de proteínas.

También en el proceso de producción de bioabono se sintetizan vitaminas del complejo B, particularmente vitamina B12, que es muy importante como factor de crecimiento en la alimentación animal. A su vez este efluente esta siendo muy utilizado en la lombricultura, donde normalmente se emplea seco como sustrato principal. En forma liquida, se mezcla con residuos sólidos como paja de arroz, de maíz o sorgo entre otros.

COMPOSICION DEL BIABONO

El biabono se aplica como cualquier otro abono orgánico conocido. La composición media de un abono obtenida de un digestor cargado con estiércol vacuno es: 1. Sólidos totales 8-9 g/100g 2. Sólidos volátiles 5.5-6 g /100g 3. Nitrógeno total (COMN) 0.20 % 4. Fósforo (P2O5) 0.15 % 5. Potasio (K2O) 0.10 % En vista que la relación carbono-nitrógeno que posee el bioabono es optima (10:1), no existe riesgo de que al

Aplicarlo directamente al suelo los microorganismos que llevan a cabo la degradación final del suelo no compitan por el nitrógeno con las plantas que crecen con el.

EFECTOS DEL BIOABONO SOBRE EL SUELO

El biabono causa cambios químicos y físicos como cualquier otra materia orgánica, cambios que son beneficiosos de acuerdo ala cantidad y calidad que se emplee.

Entre los cambios químicos que provoca la materia orgánica incluido el bioabono son:

1. Aumenta la capacidad del intercambio cationico.2. Causa un efecto tapón (BUFFER) entre el pH del suelo.3. Aparta macro y micro nutrientes para el consumo de las plantas.

Entre los cambios físicos se mencionan los siguientes:1. En los suelos arenosos, favorece la adherencia de partículas, lo que origina una estructura

granulada, que facilita la labranza, aireación y movimiento del agua.

2. En suelos muy pesados se mezcla con la arcilla para producir suelos porosos y mejor drenados.

3. Disminuye la perdida del suelo por erosión.

4. Evita la perdida de lixiviación de nutrientes minerales (apartados por fertilizantes químicos, por ejemplo)

5. Cambia el color de la tierra a colores más oscuros que observen mayor cantidad de energía radiante que proviene del sol.

COMO APLICAR EL BIOABONO EN LOS SUELOS

Al aplicar el bioabono en los suelos que han perdido sus características originales (fertilidades, porosidad etc.) hace que las recuperen y evita que se deterioren progresivamente por ser usados o explotados intensamente.

El bioabono puede usarse en los suelos ya sea como sustituto total de los fertilizantes químicos o como complementos a los fertilizantes.

En base a experiencias recientes es necesario dar tratamiento del efluente antes de usarlo y esto consiste en airarlo, eso se ase con el fin de evitar problemas de toxicidad en los cultivos que puede ser provocado por falta de oxigeno.

COMO SUSTITUTO TOTAL DE FERTILIZANTE QUIMICO

En este caso es necesario calcular el total de nutrientes contenidos en el abono químico que se utiliza normalmente, y con este valor calcular la cantidad de bioabono que tengan contenido equivalentes, que será la cantidad teórica que hay que aplicar en el cultivo.

Es importante tomar en cuenta que el bioabono no aporta desde el principio de la aplicación todos los nutrientes, como ocurre con el fertilizante químico, por lo tanto y considerando que el bioabono libera solamente un tercio de su potencial nutritivo en un periodo de 100 días, es necesario aplicar el triple de la cantidad teórica necesaria. El bioabono libera paulatinamente su potencial nutritivo.

COMO COMPLEMENTACION DE FERTILIZANTE QUIMICO

Durante el primer ciclo del cultivo, el bioabono se añade al suelo junto con la dosis normal de fertilizante químico, debido a que en el segundo siclo las condiciones del suelo han mejorado por efecto del bioabono, y es posible disminuir la cantidad de fertilizante químico a aplicar, durante los siclos siguientes se va disminuyendo la dosis de fertilizante hasta llegar a aplicar únicamente el bioabono.

PROCEDIMIENTO PARA SU APLICACIÓN

Los mejores resultados se han obtenidos mediante la aplicación de agua mas bioabono en proporción de 1:1, debido a que el agua actuó de vehiculo a los nutrientes y los lleva al sistema radicular. Además de esto, el hecho de mezclarlo con agua provoca la aireación que el bioabono necesita para estar en condiciones de ser usado.

La aplicación del bioabono en áreas grandes se realiza por medio de tanques cisternas aplicando cortinas sobre la planta. Para el agricultor pequeño se recomienda hacerlo con regaderas u otro recipiente manual directamente a la planta en cualquier etapa de su desarrollo.

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DIAGNOSTICO SOBRE EL MERCADO DE LOS ABONOS ORGANICOS EN HONDURAS

La producción de abonos orgánicos en Honduras se ha venido incrementando en los últimos años, involucrándose en ello : cooperativas de productores nacionales, escuelas y empresas agrícolas orientados a la producción del bocashi, humus de lombriz, compost y micorrizas, como también el interés en la importación y comercialización de productos a base de ácidos humitos, públicos, extracto de algas, quelatos, aminoácidos, proteínas, microorganismos y fuentes biológicas, productos que en su mayoría, son desconocidos por productos nacionales que en algunos casos han sido certificados para la utilización en la producción orgánica. Este esta realizado de acuerdo a su composición genérica, así como se baso en 11 empresas productoras, como importadoras.

En total los abonos producidos y comercializados localmente son 18 productos que no están registrados como fertilizantes orgánicos ante la SENASA.

Los abonos orgánicos importados son 103 productos comerciales, de estos solamente 58 están registrados en el departamento de control y uso de plaguicidas de SAVE-SENASA, y los 45 productos restantes no están registrados. Sin embargo, los abonos orgánicos producidos localmente, solamente 3 poseen certificación orgánica, en tanto los abonos orgánicos importados únicamente son 20 productos los que gozan de certificación orgánica.

Además de un directorio de empresas nacionales que producen e importan abonos orgánicos, resultando 11 empresas locales, dedicadas a la producción y comercialización de abonos orgánicos, como también 11 empresas dedicadas a la importación y comercialización de productos.

Por último, es necesario conocer el reglamento sobre el registro, uso y control de fertilizantes y materia prima.

PROCESODE FERMENTACION EN UNA ETAPA

1. LAGUNAS DE OXIDACION

Estas lagunas o lagos de estabilización de aguas negras y desperdicios contaminantes en general, han sido practica común en muchas partes del mundo y usadas durante varios años.

En estos lugares ocurren dos tipos de fermentación al tiempo. En la superficie y hasta cierta profundidad el proceso es aeróbico, debido a la interacción del Oxigeno del aire con el agua y la acción del viento en la superficie de la laguna. Se produce el desprendimiento de gases en forma de Dióxido de Carbono (CO2) y Amoniaco (NH3).

En las partes mas profundas, aproximadamente 1.5 metros, el proceso es anaeróbicos, con desprendimientos de gas Metano (CH4), Dióxido de Carbono (CO2) Acido Sulfhídrico (H2S) en pequeñas cantidades.

Este sistema tiene dos inconvenientes, el mal olor producido por los gases que salen a la atmósfera y la gran extensión que ocupan.

En lagunas pequeñas es posible cubrir la superficie con aceite o alguna tipo de grasa para lograr una única y mayor actividad de fermentación anaeróbica y disminuir la demanda química de Oxigeno (QOD) y la demanda Biológica de Oxigeno (BOD) de las aguas negras que entran en ellas, su profundidad se puede incrementar hasta 4-5 metros; funcionan como enormes colectores solares pasivos, absorbiendo energía y aumentando la temperatura interna, lo cual lógicamente, acrecienta su velocidad de reacción y por consiguiente su efectividad.

2. RELLENOS SANITARIOS

En la mayoria de ciudades del mundo la disposición de desechos sólidos se ha realizado mediante rellenos sanitarios, unos construidos técnicamente y otros, los más, simplemente acumulando las basuras indiscriminadamente sobre un lote de terreno.

Actualmente, estos rellenos brindan la posibilidad de producir Gas Metano de la Biomasa con altos contenidos de sólidos, tal como se presenta en los desperdicios de las industrias alimenticias y los sobrantes de cosechas.

Tal como ocurre con las lagunas de oxidación, en la parte superior de los rellenos se produce una fermentación aeróbia y en las inferiores una anaerobia, causa de los malos olores que se perciben en los alrededores de los rellenos.

Este, sistema causa la contaminación de las aguas subterráneas por el deslave de compuestos solubles que arrastran las aguas lluvias, afectando la acides del terreno con la consiguiente destrucción de la vegetación y descarga de microorganismos que en muchos casos son de tipo patógeno. Estas condiciones también afectan la alcalinidad, acidez y dureza de las aguas superficiales y subterráneas expuestas a su contacto.

Un ejemplo de aprovechamiento masivo de Gas Metano se tiene en el Barrio Class de Bogota, el cual fue construido sobre un relleno sanitario; sus habitantes descubrieron que al enterrar en el suelo un tubo perforado de unas 2” de diámetro, por la punta salía un flujo de gas combustible que llevado adecuadamente hasta estufas y fogones servia para la cocción de alimentos.

3. POZOS SEPTICOS

Es el más antiguo y sencillo biodigestor anaeróbico que se conoce, utilizado normalmente para la disposición de aguas negras domesticas. Se cree que de allí deriva el uso potencial de los gases producidos por la fermentación anaeróbica, para el uso domestico.En la ciudad de Exeter, Inglaterra, se utilizo en el año de 1895, el gas de un pozo “debidamente diseñado” para el alumbrado público de las calles. Posteriormente, durante la década de 1,920 varios equipos de estos se construyeron y utilizaron en diferentes lugares de Inglaterra.

En otra ciudad, Birmingham en 1,911, el principio de operación de los pozos sépticos proporcionó la base tecnológica para diseñar una de las primeras plantas de digestión Anaeróbicas, capaz de manejar las aguas negras de una gran ciudad y producir electricidad. De allí partió la tecnología básica de fermentación anaeróbico que opera actualmente actualmente en ciudades como Miami, Chicago, Los Ángeles y Washington en los Estados Unidos.

Para la correcta operación de estos pozos es requisito indispensable aislar las aguas negras que caen en él, de las que contienen jabón o detergentes. Este es uno de los errores más comunes en la construcción de pozos en nuestro país; las viviendas conectan todos los desagües de duchas, lavamanos, lavaderos y lavaplatos con la cañería de aguas negras que conducen al pozo séptico.

El efecto de los jabones y en especial los detergentes, inhibe la acción metabólica de las bacterias, razón por la que los pozos se colmatan con rapidez y dejan de operar, haciendo necesario destaparlos frecuentemente para recomenzar la operación.

Cuando no es posible separar las aguas negras de las jabonosas, como en el alcantarillado urbano, es necesario hacer un tratamiento químico con Polímetros a las aguas negras a fin de solucionar el problema antes de iniciar la fermentación anaeróbica.

4. DIGESTORES CONVENCIONALES.

Son los de tipo familiar que usualmente se conocen en el comercio como Plantas de Bio Gas; existen dos corrientes principales de diseño.

a. Sistema Hindú o KVICK.

Este sistema fue desarrollado en la India en la década de los 50, después de la segunda guerra mundial, basada en la experiencia de franceses y alemanes durante la guerra, pues en ese periodo, campesinos de esos países recurrieron a los biodigestores para obtener combustible para los tractores y calefacción domestica en el invierno. Pasada la guerra, cuando los combustibles fósiles fueron fáciles de conseguir y bajaron de precio, se regreso a la comodidad de los hidrocarburos.

Dado que la India es pobre en combustibles convencionales, el Gobierno organizo la KVICK(Kaédi Villaje Industri Comisión), en la estación experimental de Ajithmal en Ethawa, de donde salio el típico biodigestor conocido como hindú y cuya principal característica es la de operar a presión constante. También de allí surgió el nombre de Bio Gas para designar a este combustible obtenido apartir del estiércol animal.

Este tipo de biodigestor esta compuesto por un tanque o pozo generalmente de mampostería, enterradoen el suelo utilizando la tierra como aislante para evitar perdidas de calor y como soporte de las paredes que ayude a contrarrestar la presión hidrostatica interna de la bio masa en fermentación. Resibe carga organica mezclada con agua en una proporción de 1:1 y maximo de 1:5, por un tubo que conecta con la parte inferior del tanque. Esta carga fresca desplaza por simple rebose de la parte superior a la que allí se encuentra y que se recolecta en un tanque externo para tal fin. Este efluente hidrolizado se utiliza posteriormente como un abono orgánico digerido como suplemento alimenticio, rico en proteínas, para la cria de peses o de animales domésticos en general.

En la parte superior esta cerrado por una campana metalica o de otro material como madera, plastico o fibra de4 vidrio, que acumula los gases producidos por la fermentación y que se encuentra flotando sobre la bio masa en descomposición, con la que logra la estanqueidad y la hermeticidad necesarias. El paso de la campana hace las beses de compresor, pues comprime el gas dentro de ella y la mantiene flotando hasta que fluya, por la tubería de conducción, al lugar de consumo.

Una de estas plantas tipo Hindú, trabaja normalmente con una presión constante de operación en el gas, del orden de 10 a 12 cm de columna de agua (CA), equivalente a ¼ o 1/5 de libra por pulgada cuadrada.

Este digestor es el propósito de la sencillez en su composición y operación, pues fue ideado para ser manejado por campesinos de muy escasa preparación.

b. Sistema Chino o SZCHAWN

Dado el éxito del sistema Hindú y su amplia difusión de los años 50 y 60, el gobierno Chino hizo un esfuerzo grande de divulgación y adaptación de esta tecnología a sus propias necesidades.

El gran problema de La China en ese momento no era energético, si no sanitario y alimenticio; para resolver estos dos graves problemas de desarrollo específicamente en el Biodigestor Tipo Chino.

Tradicionalmente la China ha utilizado las excretas humanas como fuente de abono organico para toda clase de cultivos. Auque esta practica se ha utilizado durante milenios, los problemas de contaminación ambiental y sanitaria del sector rural, no se había resuelto. Con la utilización del biodigestor se eliminan los malos olores, se recupera el abono orgánico de uso inmediato para los cultivos y además, se genera Gas combustible para las cocinas y el alumbrado en las viviendas campesinas.

Por motivos diferentes de los hindúes, los Chinos desarrollaron, por economía de construcción, el biodigestor unifamiliar que opera básicamente con presión variable. Es un tanque construido totalmente en mampostería, sin campana movible y totalmente enterrado. Igual que el modelo Indú, recibe la carga fresca por un conducto que la lleva a la parte baja y entrega el efluente, por rebose, a un deposito externo en la parte superior. La diferencia principal entre los dos esta en la utilización de la campana; en el sistema Chino el Gas queda atrapado con aumentos considerables de presión, pero a medida que se va gastando esta disminuye.

Un digestor de este tipo puede llegar a trabajar con un metro de columna de agua de presión o más, equivalente a 2 libras por pulgada cuadrada en ángulos casos. Estos de presión plantean diversos problemas de carácter estructural, en especial si la construcción es de cierto tamaño.

El mayor problema de este diseño es la permeabilidad del gas Metano a través de las paredes de mampostería del digestor, debido a su mayor presión de operación. Es esta variación permanente de presión, a veces aumentando y otras disminuyendo, que el digestor tipio Chino tiene grandes limitaciones practicas para el uso racional del gas combustible producido; por ejemplo, es posible hacer funcionar una nevera, un motor de explosión interna o una lámpara para el alumbrado.

Sin embargo hay que recordar que su objetivo no fue el gas, si no el abono orgánico procesado y recuperado, gracias al cual la China logro superar la crisis alimenticia y viene aumentando desde hace unos 10 años su producción agrícola, a un ritmo sostenido del 10% anual.

5. DIGESTORES TIPO BOLSA

Este modelo fue desarrollado en la isla de Taiwán, pero el Gobierno de la antigua Alemania Federal, a través de una dependencia de ayuda externa, la GTZ, fue quien lo promovió, dentro de campañas de cooperación técnica en los países Africanos.

Se trata de aplicar las mejores características técnicas de los modelos Hindú y chino. Consiste de una bolsa de plástico o caucho, en forma de salchicha, que se acomoda sobre el piso a lo largo de una zanja en el terreno para que esté parcialmente sujeto por la tierra en los bordes. La carga fresca entra por un extremo y la descarga se hace por el opuesto. El gas se acumula en la parte superior de la bolsa, parcialmente llena con Bio masa en fermentación; la bolsa se va inflando lentamente con una presión de operación baja, pues no se puede exceder la presión de trabajo de la misma.

Este tipo de biodigestor es muy económico y fácil de transportar por su bajo peso, en especial es aquellos sitios de difícil acceso. Al ser hermético se reducen las perdidas, pero por su fragilidad requiere disciplina social de las personas que lo manejan o que están a su alrededor, para evitar que lo dañen con algún objeto corto punzante; también es un inconveniente su corta vida, pues al estar a la intemperie, los rigores del clima del clima lo deterioran en pocos años.

La operación de este digestor es muy eficiente al ser del tipo tapón (Plug Reactor) y puede ser construido en mampostería con el consiguiente aumento de precio. Según estos principios se desarrollo el modelo Xochilco – Mexico, pero presenta los mismos problemas de hermetizacion del modelo Chino al aumentar la presión en las horas de no utilización del Gas.

6. DIGESTORES DE ALTA VELOCIDAD O FLUJO INDUCTO

Estos son los utilizados comunes en instalaciones industriales o semi industriales. Generalmente trabajan a presión constante, por lo que se podrían catalogar como Digestor Tipo Hindú Modificado.

Se les conoce de ordinario como CSTD (Convencional Stirred Digestor). Se diferencia de los biodigestores convencionales en que se les ha agregado algún tipo de agitación mecánica, continua o intermitente, que permite al material aun no digerido, entrar en contacto con as baterías activas y así obtener buena digestión de la materia orgánica, con tiempos de retención hidráulica relativamente cortos, de hasta 15 días.

Además de la ventaja que significa el menor tiempo de operación, existen otras como el enviar la formación de una costra de material dentro del biodigestor; lograr la dispersión de materiales inhibitorios de la acción metabólica de las bacterias, impidiendo concentraciones localizadas de material potencialmente tóxico para el sistema; ayudar a la desintegración de partículas grandes en otras mas pequeñas, que aumentan el área de contacto y por lo tanto la velocidad de digestión; mantener una temperatura mas uniforme de la biomasa dentro del digestor para una reacción y degradación mas uniformes; inhibir el asentamiento de partículas biodegradables de mayor dentro del digestor; mejorar las condiciones de control estabilidad de la biomasa dentro del biodigestor.

7. DIGESTORES DE SEGUNDA Y TERCERA GENERACION

Este es un concepto nuevo de la tecnología la fermentación anaeróbica, combina las ventajas de varios tipos de digestor en una sola unidad, facilitando el manejo procesamiento de material biodegradable de diverso origen y calidad.

Generalmente los desechos de origen animal, excrementos de cualquier clase, son procesadores en digestores convencionales de tipo continuo, que periódicamente reciben carga y entrada por desalojo efluente ya digerido. El tiempo de operación continua de estos equipos es bastante largo y requiere un mínimo de atención al momento de cargarlos, como es el evitar introducir elementos extraños tales como la arena, piedra, metal, plásticos o cualquier otro tipo de material lento o imposible de digerir. Luego de unos cuatro o cinco años se debe tener su funcionamiento para hacer una limpieza general y retirar sedimentos indigeridos.

Cuando a un biodigestor convencional de tipo continuo se introducen indiscriminadamente materiales orgánicos de origen vegetal como pasto u hojas de árbol, sobrantes de cosechas o basuras biodegradables, que tienden a flotar en el agua por su alto contenido celulósico, terminan por atascarlo y parar su operación efectiva en poco tiempo, incluso días, dependiendo de la cantidad de materiales suministrado.

Para evitar taponamientos, la materia de origen vegetal se procesa en digestores convencionales en tandas o cargas única (Batch Digestors) en ciclos de 60 a 80 días, lo que pone que para el suministro de gas y efluente durante un año, se debe disponer mínimo de cuatro unidades con una producción alternada. Estas soluciones representan un alto costo y un gran esfuerzo.

Buscando un tipo de digestor ideal y sin los inconvenientes citados, se llego al concepto de digestor de segunda y Tercera generación, siendo los clásicos modelos Hindú o –chino, los de la primera.

Este nuevo modelo de digestor retire la materia de origen vegetal, que normalmente tiene a flotar, dentro de las zonas de máxima actividad bacteriana como son la inferior y la de sobrenadante intermedia, para que las bacterias tenga tiempo de atacer, hidrolizar y procesar efectivamente el material en descomposición; al mismo tiempo permite que los gases y el material parcialmente degradado sigan el recorrido del proceso normal dentro del digestor.

El Digestor de Segunda Generación divide al convencional en dos cámaras, una de ellas a un nivel inferior del resto del digestor. Utiliza compartimentos en ferro cemento o mampostería, espaciados adecuadamente para retener los materiales y las partículas sólidas grandes, pero permite el paso del gas y los líquidos. A este modelo se puede adicionar hasta un 25% de carga de origen vegetal sin que se atasque o paralice la operación.

El Digestor de Tercera Generación modifica radicalmente al de tipo Hindú tradicional, auque sigue los lineamientos de esta esuela. Ha logrado una eficiencia de trabajo en forma continua que permite cargarlo con toda clase de materiales, hasta un 50 o 60% de materia de origen vegetal mezclada con excrementos, empleado una sola unidad que trabaja en forma de digestor continuo.

Operar básicamente en dos niveles. En la parte baja del mismo se construye un túnel o laberinto, que sirve para retener temporalmente todos los materiales que tienden a florar; con las divisiones internas se divide el laberinto en una serie de cámaras independientes pero comunicadas entre si de forma continua. Por medio de planos inclinados y ranuras delgadas en las placas de ferro cemento que conforman el techo del laberinto, se permite el paso del gas y del material ya hidrolizado y degradado.

Los materiales lentamente digeribles, que completan su ciclo de degradación anaeróbica en mas de 100 días, pueden hacerlo al tiempo con excrementos que

requieren mucho menos tiempo, entre 15 y 20 días. El digestor de tercera generación es la mezcla de varios digestores en una unidad. El laberinto es tipo del sistema de tapón o Bolsa, con longitudes efectivas de 20 a 30 metros, es el sistema mas censillo y practico de todos los digestores de tipo convencional; las diferentes cámaras independientes (6 o mas según el diseño) brindan las ventajas de los digestores de carga única; al digestor tipo Indú, con su campana flotante, carga por la parte inferior del enfluete por rebose en la superior.

Este tipo de digestor en especial, ofrece una doble ventaja economía, ya que por un lado se construye una sola unidad del tamaño adecuado a las necesidades en lugar de varias independientes mas pequeñas; y por otro lado se elimina el costo de mano de obra necesaria para estar cargando y descargando periódicamente las unidades de carga única.

DIMENSIONAMIENTO

El primer paso para el dimencionamiento del biodigestor consiste en considerar la producción total de desechos en Kg/dias, para calcular la producción mensual en toneladas de basura. Generalmente, los municipios localizados en el sector rural presentan una composición de desperdicios así:

Materia Orgánica 68%Papel y Cartón 12%Hueso 8%Maderos 8%Vidrio 2%Trapo 1%Chatarra 1%

Es necesario conocer la capacidad de recolección de basura, así como cualificarla y cuantificarla. Dado que el biodigestor completa su proceso de fermentación y producción de efluentes en unos 58 días, casi dos meses, se hace necesaria la construcción de dos cuerpos, en primera etapa, para absorber la producción de basura en este lapso de tiempo.

La producción mensual de gas y de efluente será igual al producido de un solo cuerpo. El gas metano producido de esta manera se utilizara como combustible para la planta eléctrica, que actualmente opera con diesel, contribuyendo así a rebajar costos de funcionamiento y a prestar un mejor servicio de alumbrado publico, mediante la utilización racional de un recurso costoso como es la basura, no tratándola no como basura si no como materia reciclable. El efluente, rebajado contres partes de agua, se utilizara en las granjas como abono orgánico, en la producción de hortalizas por demás escasas y costosas en ciertas regiones.

Asi pues, no solo se solucionan el problema de las basuras en una población que no sabe que hacer con ellas; también se contribuye a solucionar tres graves problemas como son el de la contaminación y deterioro del entorno, la carencia de energía y la

mala alimentación causada por una dieta desvalanciada, rica en proteínas pero pobre en vitaminas.

El uso de biodigestores constituye una alternativa al uso de las mal llamadas basuras, mediante la utilización de tecnología apropiadas, ofreciendo un modelo ecológico adaptado a las condiciones de un muy alto porcentaje de los municipios del país y que cuentan con escasos recursos `para solucionar sus necesidades de alimenticio, servicios públicos y aseo. Para los países desarrollados el uso de la fermentación anaerobia no constituye problemas ni tecnológicos ni de inversión; ya que poseen recursos y medios adecuados para la aplicación de esta tecnología.

DIAGRAMA DEL PROCESO DE CONSTRUCCION DEL BIODIGESTOR

COSTO DE MATERIALES Y HERRAMIENTAS

CANTIDAD DESCRIPCION COSTO TOTAL800 Unidades Ladrillos Lps 2570.00

21 Bolsas Cemento 1785.0060 Unidades Bloques 300.002 Galones Impermeabilización 970.001 Unidad Brocha 36.001 unidad Tubo de 6” 620.001 unidad Tubo H.G ½ 220.00

------------------ Madera 68.00------------------ Alambre de amarre y clavos 32.00

---------------------- Tubería de PvC ½ y Accesorios ( válvulas y codos

740.00

Costo total en materia y herramientas: Lps. 7341.00

El costo de mano de obra y el gasto realizado en arena fue patrocinado por el Lic Victor Paz, este fue aproximadamente de Lps. 6,000.00. Los materiales específicamente fueron cubiertos por los integrantes del grupo. Además se tuvo en gasto de transporte de Lps. 3000.00.

Por lo tanto el costo global del proyecto fue de: Lps 17,000.00

Suponiendo una vida util del biodigestor de 20 años y una tasa de interés de 12% anual, un costo de mantenimiento cada cinco años de Lps. 1000.00 y un ahorro anual de Lps. 10,000.00 en gas y abono.

VPI=10,000.00*7.4694=74,694.00VPI=(1,000*0.5674) + (1000*0.3220) + (1000*0.1827) + (01000*0.1037)

= 1175.80

Por lo que:

Utilidad= 74,694.00-1,175.80-17,000.00=56,518.20