GUÍA PARA PROYECTOS DE BIODIGESTIÓN

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    GUA PARA PROYECTOS DE BIODIGESTIN

    EN ESTABLECIMIENTOS AGROPECUARIOS

    Aporte al Proyecto de Investigacin Transferencia y Aplicacin de DosAlternativas de Manejo y Disposicin Final de Residuos Orgnicos Generados

    en Explotaciones Agropecuarias de la zona de la ciudad de Crespo, Entre RosInstituto Tecnolgico Universitario - FFacultad de Ciencia y Tecnologa

    Universidad Autnoma de Entre Ros

    Trabajo final de aplicacin de la carrera de Ingeniera AmbientalFacultad de Ciencias de la Tierra y del Ambiente

    Universidad Catlica de Santa Fe

    Alumna: GGoonn,,LLoorreennaaMMaarraaIInnss

    Tutores: MMaaggtteerrMMVVSSttaammaattttiiGGuuiilllleerrmmoo((IITTUU))

    DDrr..PPaasssseeggggiiEEsstteebbaann((UUCCSSFF))

    Diciembre 2008

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    NDICE

    Pg.

    Introduccin .....................................................................................................

    I. Conceptos de Biodigestin: Qu es el Biogs? Cmo se produce? Qu

    utilidades y beneficios aporta?

    1.1 Qu es el Biogs? .......................................................................................

    1.2 Cmo se produce?: Bioqumica de la Digestin anaerbica......................

    1.3 Factores que intervienen en la produccin de biogs...................................

    1.4 Descripcin del proceso de digestin anaerbica en plantas de biogs........

    1.5 Utilidades y beneficios del Biogs...............................................................

    1.6 La Biodigestin como alternativa de manejo de los residuos orgnicos

    agropecuarios................................................................................................

    1.7 Importancia y Ventajas del biofertilizante ...................................................

    II. Consideraciones tcnicas Operacin y mantenimiento

    2.1 Consideraciones Tcnicas.............................................................................

    - Materiales de construccin ..........................................................................

    - Accesorios ....................................................................................................

    2.2 Operacin y Mantenimiento.........................................................................

    - Medidas preventivas ....................................................................................

    - Tareas de mantenimiento .............................................................................

    Bibliografa .............................................................................................................

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    I. INTRODUCCIN

    El objetivo principal de esta gua consiste en suministrar informacin al

    productor agropecuario, acerca de una alternativa valiosa para el tratamiento de sus

    residuos orgnicos, se trata de la adaptacin y aplicacin de Tecnologas deBiodigestin.

    Resultan evidentes los problemas ambientales y las molestias que causan los

    olores, vectores y patgenos que se desarrollan en los establecimientos agropecuarios y

    que se transmiten al ambiente y a las personas. La manipulacin, el almacenamiento, la

    estabilizacin y finalmente el traslado de los residuos orgnicos a su destino final,

    constituyen una problemtica ambiental y econmica que aumenta da a da con el

    crecimiento de la poblacin mundial y las demandas de bienes alimenticios.Por otra parte, ante los efectos del cambio climtico, es imperiosa la necesidad

    de bsqueda de nuevas fuentes de energas renovables y la reduccin de fuentes

    emisoras de Gases de Efecto Invernadero (GEIs).

    Frente a esta situacin, las plantas de biogsofrecen la posibilidad de conciliar

    la produccin de energa con el tratamiento cuidadoso de los recursos naturales.

    Contribuyendo de manera eficaz y sostenible a preservar el medio ambiente, ya que en

    las plantas de biogs la energa se genera a partir de materias primas renovables.

    Las materias primas renovables de origen orgnico tales como los residuos

    agropecuarios (purines y estircoles), restos de cosechas, desechos de matadero,

    grasas, orgnicos de industrias agroalimentarias, cultivos energticos, etc., son aptas

    para la produccin de biogs.

    El Biogs es un producto de la digestin anaerbica de la materia orgnica,

    posee un alto valor energtico y puede transformarse en electricidad y/o calor con

    ayuda de unidades de cogeneracin. Como subproducto se obtiene adems, un lodo

    residual estabilizado: biofertilizante o biol, es ms rico que el humusy de granulacin

    ms fina que el estircol, lo cual facilita su penetracin y mezcla en el suelo. As, la

    produccin de biogs a partir de estos residuos no afecta el uso actual que se da a estos

    materiales1, los cuales son generalmente reincorporados a los terrenos de cultivo, y

    tienen la ventaja de que es un material saneado, de mejores propiedades y ms nutritivo.

    1Residuos orgnicos agropecuarios como enmiendas orgnicas para recuperar o amuentar la fertilidad delsuelo.

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    1.1 Qu es el Biogs?

    El biogs consiste esencialmente en una mezcla de gases originada por la

    descomposicin microbiana de sustancias orgnicas, como el estircol, en condiciones

    anaerbicas, es decir en ausencia de oxgeno.A este proceso se le llama: Biodigestin

    FIGURA I: Representacin esquemtica del ciclo sostenible de la digestin anaerobia de purines animales

    junto con otros residuos orgnicos2.

    La Biodigestino Digestin Anaerbica, consiste en un proceso biolgico complejo,

    el cual es desarrollado por microorganismos anaerobios estrictos3, es decir que trabajan

    en ausencia de oxgeno transformando la materia orgnica en biogs ogas biolgico.

    Este proceso se desarrolla de manera natural en el tracto intestinal de los animales, en

    los pozos negros, el conocido gas los pantanos, en los vertederos de RSU (residuos

    slidos urbanos), en estos ltimos puede obtenerse el gas producido medianteperforaciones realizadas a intervalos regulares sobre la superficie del vertedero4.

    2http://www.cuencarural.com/ganaderia/porcinos/digestion-metanogenica-de-purines-porcinos-y-stripping-de-n/. (Noviembre 2008)3Microorganismos Anaerobios estrictos: se desarrollan en ausencia total de O2, utilizan una atmsferaanaerbica de CO2,H2 y N2. Necesitan un medio carente de oxgeno ya que se desarrollan en medios

    reductores.4Alan, Scragg. 1996. Biotecnologa para ingenieros. Sistemas biolgicos en procesos tecnolgicos.Captulo 6: Energa de la Biomasa.Limusa. Noriega editores.

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    Las plantas de biogs son obras de infraestructura en las cuales se reproduce este

    proceso de digestin de manera controlada y con objetivos especficos, como son: el

    tratamiento de los residuos y la generacin de biogs y biofertilizante.

    Figura II: Planta de biogs sistema de la empresa Suntechnics5

    De esta manera los residuos orgnicos dejan de ser desechos y se transforman en

    materia prima renovable de procesos biolgicos y con obtencin de ganancias, a partir

    del ahorro de costos de combustible y de manipulacin, tratamiento y disposicin de los

    residuos, como tambin a partir de la venta de biofertilizantes, entre otras aplicaciones

    ms avanzadas como: la metanizacin del biogs, procesado del biofertilizante para

    obtencin de compuestos especficos.

    El biogs est compuesto principalmente por metano (CH4) y anhdrido carbnico

    (CO2), conteniendo otros gases en pequeas concentraciones y vapor de agua. Los

    cuales podrn ser eliminados en mayor o menor proporcin a travs de procesos de

    purificacin, y esto depender de la utilidad que quiera darse al biogs como recurso

    energtico6.

    En forma general, la composicin en volumen del Biogs es la siguiente:

    5http://www.suntechnics.com/6 El cido sulfhdrico debe eliminarse cuando el biogs se utilice para generar fuerza motriz oposteriormente energa elctrica. De lo contrario el SH2se transformar en cido sulfuroso SO2despus

    de la combustin y luego junto con el agua producida se oxida a cido sulfrico SO4H2muy corrosivopara los metales.

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    Metano (CH4): 40-70%

    Dixido de carbono (CO2): 30-60%

    Otros gases: 1-5%

    o Hidrgeno (H2): 0-1%o Sulfuro de hidrgeno (H2S): 0-3%

    o Vapor de agua en saturacin

    La purificacin total del biogs consiste en la obtencin pura del gas metano, es por ello

    que al investigar acerca del Biogstambin se encontrar el trmino Biometano.

    Para ello, es necesario acoplar a las plantas de biogs un mdulo de Metanizacin,

    obteniendo como resultado un biocombustible gaseoso7

    con una calidad equivalente ala del gas natural, ms en comparacin elBiometano posee atributos notablemente

    superiores, por tratarse de un energtico con origen local y renovable que puede llegar a

    convertirse en un suministro muy conveniente8.

    Un m3de biogs, en condiciones normales que posee un 60% de metano (CH4), 40% de

    dixido de Carbono (CO2), y trazas de otros gases o impurezas, alcanza un poder

    calorfico prximo a las 5.500 kcal/m3. Si se eliminan las impurezas del biogs y se

    obtiene el metano puro, el poder calorfico ascender a unas 9.300 kcal/m3, esto se debe

    a que, en definitiva, la concentracin de CH4es el que determina el poder calorfico.

    De esta manera se observa que la produccin y rentabilidad del biogs dependern del

    tipo de materia orgnica que se utilice y del porcentaje de metano que se pueda generar

    a partir de la digestin anaerbica de los residuos.

    Eficiencia termoelctrica del biogs9

    1 m3purn10= 31,25 m3biogs

    Biogs con 64% de metano

    1 m3purn = 20 m3de CH4 metano

    1 m3de biogs = 5.500 kcal ;1 kwh = 860 kcal

    Ejemplo de rendimiento de motor generador11:

    Rendimiento trmico del motor 30%; 1 m3biogs = 59,95 kw/m3 de purin

    7Los combustibles gaseosos estn formados por hidrocarburos, es decir que son compuestos molecularesde carbono e hidrgeno. Las propiedades y caractersticas de los diferentes gases dependen del nmero ydisposicin de los tomos de carbono e hidrgeno de sus molculas.8http://grenerong.wordpress.com/2008/06/20/proyectos-de-investigacion-bioenergia/9http://www.selco.net/esp/tecnologias/plantas-selco-2008.pdf10Purines de cerdo.11http://www.selco.net/esp/tecnologias/plantas-selco-2008.pdf

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    Rendimiento elctrico del motor 35%;1 m3de biogs = 69,94 kw/m3 de purn

    kw producidos 9.325,33 kw da; 279.760,00 kw mes; 3.403.746,67 kw ao

    En las tablas siguientes, se observa el porcentaje de metano estimado para diferentes

    tipos de estircoles, la produccin de biogs y su rendimiento:

    Tabla II: Produccin de Biogs de varios tipos de estircol/sustrato 13

    Tipo de sustrato/estircol Produccin de biogs

    m3/t

    Vacas 25

    Cerdos 40

    Pollos 65

    Humano 30

    Restos agrcolas 100

    Restos de comida 220

    Grasas de cocina 600

    Tipo de estircol Vacunos Porcinos PollosKg estircol/da/animal 23,587 3,401 0,0454

    Biogs (m3)/Kg estircol 0,023 -0,040

    0,040 -0,059

    0,065 0,116

    Biogs (m3)/Kg animal/da 3,13 x 10-3 4,77 x 10-3 5,51 x 10-3Peso del animal (Kg) 500 70 2

    Biogs (m3 )/animal/da 1,565 0,334 0,11Energa (Kcal.)/animal/da 8295 1170 583

    Tabla III: Rendimiento de biogs para distintos tipos de estircol

    12Manejo ecolgicamente compatible de las cuencas del Tungurahua. Digestin Anaerbica y Diseo de

    Biodigestores.13Manejo ecolgicamente compatible de las cuencas del Tungurahua. Digestin Anaerbica y Diseo deBiodigestores.

    Tabla I: Porcentaje de metano segn la Cantidad de excremento por clase de animal 12

    Tipo de estircol Peso vivo

    (kg)

    Cantidad diaria de excremento

    (kg)

    Metano

    (%)

    Cerdo 50 10 70

    Ganado lechero 500 34 65

    Caballo 500 10 65

    Ovejas 20 1.5 70

    Pollos 1.5 0.02-0.03 65 -70

    Gansos 2.5 0.03-0.04 65-70

    Humano 70 0.50 70

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    1.2 Cmo se produce?

    Bioqumica de la Digestin anaerbica

    Con el objetivo de producir biogs de manera eficiente, ser necesario conocer el

    proceso de digestin que se desarrolla en el interior de los reactores, en qu consiste y

    cmo trabajan los microorganismos. Esencialmente es un proceso de dos fases:

    En la primera o Fase cida: las protenas, carbohidratos y lpidos son convertidos en

    cidos grasos y alcoholes por una amplia variedad de tipos bacterianos anaerobios, esta

    fase involucra: hidrlisis y acidificacin.

    En la Fase Metanognica, que es la segunda: los cidos grasos se utilizan para la

    fermentacin del metano14.

    Los microorganismos que intervienen durante el proceso poseen unas caractersticas

    particulares y para mantener en ptimas condiciones su actividad, y por consiguiente

    para producir el Biogs, dependen de una serie de parmetros ambientales, como la

    temperatura, el ph, etc.

    En la tabla siguiente se presentan las bacterias que intervienen en cada fase y algunas

    caractersticas:

    Fase acidognica Fase metanognica

    Bacterias facultativas (pueden vivir en presencia debajos contenidos de oxgeno).

    Bacterias anaerbicas estrictas (No pueden vivir enpresencia de oxgeno).

    Reproduccin muy rpida (alta tasa reproductiva). Reproduccin lenta (baja tasa reproductiva).

    Poco sensibles a los cambios de acidez ytemperatura.

    Muy sensibles a los cambios de acidez y temperatura.

    Principales metabolitos, cidos orgnicos. Principales productos finales, metano y dixido de carbono

    1.3 Factores que intervienen en la produccin de Biogs:

    Dentro de los factores que intervienen en la produccin de biogs, y por lo tanto que

    afectan directamente a los microorganismos pueden citarse:

    1. Tipo de sustrato y nutrientes necesarios:

    Segn el tipo de sustrato (estircoles, desechos de

    cocina, agrcolas, lodos, etc.) ser necesario en

    algunas oportunidades equilibrarlo con otros

    materiales (por ej. El guano avcola, con alto

    contenido en nitrgeno, debe agregarse una

    proporcin adecuada de material con alto contenido en carbono). Los microorganismos

    14Alan, Scragg. 1996.Biotecnologa para ingenieros. Sistemas biolgicos en procesos tecnolgicos.Limusa. Noriega editores.

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    que intervienen en la digestin necesitan una cierta cantidad de macro y micronutrientes

    y proporcin de carbono e hidrgeno. La relacin ptima de C/N es de 30:1, cuando la

    relacin es muy estrecha (10:1) hay prdidas de nitrgeno asimilable, lo cual reduce la

    calidad del material digerido. Si la relacin es muy amplia (40:1) se inhibe el

    crecimiento debido a falta de nitrgeno.

    2. Temperatura del sustrato:

    La velocidad de las reacciones qumicas y bioqumicas se incrementa normalmente

    cuando se eleva la temperatura, en la produccin de biogs debe considerarse que esto

    es vlido para ciertos rangos de temperatura, los cuales son tolerados por los diferentes

    microorganismos, siendo las ms sensibles a estos cambios las bacterias metanognicas.

    Con el fin de mantener una temperatura

    estable se pueden utilizar sistemas de

    calefaccin dentro de la cmara de

    digestin (figura izq. 15y abajo16).

    El proceso se

    lleva a cabo

    satisfactoriamente en dos rangos bien definidos, de 10 a 37C

    (30 40C) para la flora de bacterias mesoflicas, las

    bacterias que se desarrollan en este rango de temperatura se

    reproducen fcilmente y pueden permanecer activas si no ocurren cambios sbitos de

    temperatura, y entre 55 a 60C para el rango termoflico; en este rango se produce

    mayor cantidad de biogs que en el rango anterior y en tiempos ms cortos.

    3. Velocidad de la Carga volumtrica: Es el volumen de sustrato orgnico cargado

    diariamente al digestor. Este valor tiene una relacin de tipo inversa con el tiempo

    de retencin, dado que a medida que se incrementa la carga volumtrica disminuye

    el tiempo de retencin. Un factor importante a tener en cuenta en este parmetro es

    la dilucin utilizada, debido a que una misma cantidad de material degradable podr

    ser cargado con diferentes volmenes de agua.

    4. Tiempos de retencin hidrulico: Las bacterias requieren un cierto tiempo para

    degradar la materia orgnica, y la velocidad estar en una medida importante

    condicionada por la temperatura; ya que a mayores temperaturas menores tiempos

    de retencin requeridos para la produccin de biogs. El T.R. est ntimamente

    15http://www.mt-enerterra.es/images/stories/Anlagen/Innenansicht.jpg16http://ib-franke.de/joomla/en/sonstiges/technical-realization.html

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    ligado con dos factores: el tipo de sustrato y la temperatura del mismo. La seleccin

    de una mayor temperatura implicar una disminucin en los tiempos de retencin

    requeridos y consecuentemente sern menores los volmenes de reactor necesarios

    para digerir un determinado volumen de material. El lmite mnimo de los T.R. est

    dado por la tasa de reproduccin de las bacterias metanognicasdebido a que la

    continua salida de efluente del digestor extrae una determinada cantidad de bacterias

    que se encuentran en el lquido. Esta extraccin debe ser compensada por la

    multiplicacin de las bacterias que pertenecen dentro del reactor. La tabla siguiente

    muestra el T.R. adecuado para estircoles17:

    MATERIA PRIMA T.R.H.

    Estircol vacuno lquido

    Estircol porcino lquidoEstircol aviar lquido

    20 - 30 das

    15 - 25 das20 - 40 das

    5. Nivel de acidez (pH): El rango de ph aceptable para bacterias metanognicas vara

    entre 6,50 a 7,50; prcticamente un medio neutro. Si el ph supera el valor de 8,

    significa que existe una acumulacin excesiva de compuestos alcalinos. Un ph

    inferior a 6 indica una descompensacin entre la fase acidognica y la

    metanognica.

    6. Contenido de slidos Concentracin del sustrato: La movilidad de las bacterias

    metanognicas dentro del sustrato se ve crecientemente limitada a medida que se

    aumenta el contenido de slidos y por lo tanto puede verse afectada la eficiencia y

    produccin de gas.

    7. Inclusin de Inoculantes: se refiere al agregado de material de otro digestor rico en

    bacterias que se encuentran en plena actividad, de esta manera se estabiliza ms

    pronto la actividad de las bacterias y el biogs comienza a producirse antes.18

    8. Grado de mezclado Agitacin: La generacin de biogs dependefundamentalmente del ntimo contacto entre bacterias, la materia prima en

    degradacin y los compuestos intermedios producto de las diferentes etapas de

    proceso fermentativo.

    17Gropelli, E. Giampaoli, O. 2001.Ambiente y tecnologa socialmente apropiada. El camino de labiodigestin. Centro de publicaciones, Secretara de extensin. Universidad Nacional del Litoral. Santa

    Fe. Argentina.18Cabe aclara que la actividad de las bacterias pasa por tres etapas: 1. arranque, 2. estabilizacin, y 3.declinacin.

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    La agitacin tiene como fines: la remocin de los metabolitos producidos por las

    bacterias metangenas, mezclado del sustrato fresco con la poblacin bacteriana, evitar

    la formacin de costras dentro del digestor, uniformar la densidad bacteriana y evitar la

    formacin de espacios muertos sin actividad biolgica.

    Figura III: Agitador con motor sumergible19Brazo giratorio con paletas para mover el material endigestin20

    9. Compuestos inhibidores del proceso: Los compuestos txicos21, an en

    concentraciones bajas, influyen negativamente en el proceso de digestin al

    disminuir la velocidad del metabolismo de la microflora. Las bacterias

    metanognicas son generalmente las ms sensibles, aunque en general todos los

    grupos de microorganismos que participan en el proceso son afectados. La toxicidad

    provocada por los nutrientes se debe a las altas concentraciones de stos que sehacen intolerables para los microorganismos, tal es el caso del nitrgeno que debe

    ser controlado para que los niveles de amonaco se mantengan por debajo de 80

    ppm.

    1.4 Descripcin del proceso de digestin anaerbica en plantas de biogs

    Las plantas de biogs funcionan procesando la materia orgnica en reactores de

    digestin anaerbica en los cuales acta un gran nmero de microorganismosanaerbicos que se encargan de degradar el material. Como resultado de este proceso se

    obtiene el biogs, de alto valor energtico y un digerido que mantiene los nutrientes de

    la carga orgnica inicial.

    El diseo y la construccin de los biodigestores varan en su magnitud, desde pequeos

    digestores alimentados por los residuos de una o varias familias, donde pueden incluir el

    19http://www.mt-enerterra.es/downloads/Ruehrwerk_Espanol.pdf20http://ib-franke.de/joomla/en/sonstiges/technical-realization.html21Las tablas de compuestos inhibidores y sus concentraciones pueden observarse en el manual debiodigestores del que sta gua es parte.

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    lquido cloacal, familias rurales, granjas pequeas, medianas, hasta vertederos de RSU,

    establecimientos agropecuarios, plantas industriales, cooperativas, efluentes de parques

    tecnolgicos, etc. Todo depender fundamentalmente de la necesidad o demanda

    energtica, y de la disponibilidad de materia prima.

    Figuras IV: Biodigestores de diferente tamao22.

    De manera simplificada los sistemas de biodigestin estn constituidos por tres

    cmaras:

    Figura V: Planta de Biogs23

    Componentes de una Planta de biodigestin anaerbica:

    1. Cmara de carga: por la cual ingresa el sustrato a digerir (materia orgnica:

    purines de cerdo, estircoles, animales muertos, restos de cosechas, etc.)

    22http://pigtrop.cirad.fr/subjects/environment_and_natural_resources_protection/biodigester_in_bolivia;http://www.engormix.com/images/s_articles/Infante_Biodigestor2.jpg; http://www.mt-

    enerterra.es/downloads/MT-Image-Spanisch.pdf23http://ib-franke.de/joomla/en/sonstiges/possibilities-how-to-produce-biogas.html. Modificada porLorena Gon.

    1. Cmara de carga 2. Cmara deBiodigestin

    3. Cmara dedescarga

    Unidades de Cogeneracin(electricidad y calor)

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    previamente homogeneizado24. El sustrato deber reunir unas determinadas

    condiciones para su ingreso (Temperatura, pH, dilucin, concentracin de

    slidos, DQO, DBO, contenido de nutrientes, relacin Carbono Nitrgeno), de

    tal forma que el proceso de digestin se lleve a cabo con normalidad, sin

    interrupciones ni cambios bruscos. En el caso de restos orgnicos de procesos

    agroindustriales, es necesario llevar a cabo un pretratamiento, para el

    acondicionamiento o higienizacin de la materia prima a introducir en el

    digestor, cuidando as que no se introduzcan elementos que daen la biologa del

    proceso. En la figura siguiente se muestra el caso de un biodigestor que posee un

    contenedor dosificador: es un depsito colector (con capacidad de hasta 60

    m3), que puede llenarse fcilmente con un transporte de carga adecuado,

    dependiendo de las necesidades especificadas abastece a la instalacin de

    biomasa no bombeable, como el estircol slido. La materia slida depositada en

    el contenedor es transportada hacia un sistema de tornillos sin fin por medio de

    un sistema hidrulico y desde all el material es introducido en el biodigestor.

    Figura VI: Contenedor dosificador para ingreso del material al biodigestor . 25

    2. Reactor o cmara de biodigestin: es el sector ms importante de la planta de

    biogs, ya que aqu se desarrolla el proceso y la generacin de biogs.

    Figura VII: vista del interior del reactor26

    24la etapa previa consiste por ejemplo en triturar los animales muertos o los restos de cosecha y agregar la

    cantidad de agua necesaria para el tratamiento, y considerar segn previos anlisis qumicos, la necesidadde aditivos, por ejemplo para equilibrar la relacin carbono nitrgeno.25http://www.mt-enerterra.es/downloads/Fortis_Espanol.pdf

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    El diseo de esta cmara depender del tipo de sustrato y del volumen a digerir, entre

    otras consideraciones, como el sistema de calefaccin y las paletas de agitacin, las

    caractersticas de los materiales de construccin a utilizar, la cubierta flexible para la

    campana del gasmetro, o con cubierta fija, etc., caractersticas que dependern tambin

    de la inversin econmica disponible.

    Existen diferentes tipos de biodigestores y cmaras de digestin, a continuacin se

    muestran algunos diseos:27

    Tipos de digestores de tecnologa simple:

    a- Digestor de cpula flotante o hind b- Digestor de cubierta fija o chino

    - Biodigestores discontinuosy continuos(mezcla total, de contacto)

    - Biodigestor con desplazamiento horizontal (la materia orgnica diluida circula en flujo

    pistn)

    - Digestor Horizontal - Digestor con cobertura flexible

    26http://www.abo-wind.com/en/bioenergy/biogas_plant_functions.html27Para mayor detalle puede observarse el manual de Biodigestin.

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    - Biodigestor tubular plstico28

    3. Cmara de descarga: En este sector se construye una cmara con el fin de

    almacenar el producto de salida o digerido. El

    efluente del reactor anaerbico, resulta un material

    estabilizado y rico en nutrientes listo para ser

    utilizado lquido en los campos como biofertilizante

    o secado en playas o por centrifugado, y luego

    almacenado en silos u otros.

    El efluente o bioabono esta constituido por la

    fraccin que no alcanza a fermentarse y por el

    material agotado. Es un lquido espeso de color

    oscuro (como se muestra en la figura de la

    derecha29). La gran ventaja de este abono es que la

    mayora de los nutrientes (nitrgeno, fsforo y potasio) inicialmente presentes en el

    material a fermentar no se pierde, si se toman las precauciones adecuadas ya que si se

    utilizan tcnicas para deshidratarlo puede haber prdidas por volatilizacin hasta del

    60%, sobre todo de nitrgeno.

    La cmara de almacenamiento del efluente no est aislada ni revestida, como tampoco

    posee calefaccin propia, pero tambin puede estar cubierta, ganando con ello, por un

    lado, una capacidad extra de almacenamiento de gas, y por otro, un rea de

    desulfurizacin adicional. Asimismo, la cubierta permite aprovechar al mximo el

    potencial energtico del material de entrada, ya que se extrae hasta el ltimo porcentaje

    de biogs y de energa disponible. De esta forma, aumenta la rentabilidad de la planta 30.

    28www.fao.org29http://www.biotech.kth.se/iobb/news/santhy/photo.html30http://www.mt-enerterra.es/downloads/MT-Image-Spanisch.pdf

    Cmara de carga

    Descargadel digerido

    Cmara deDigestin

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    Figura IX: Planta de Biogs en dos etapas (arriba) y Esquema de flujo de una planta de biogs (abajo)31

    1.5 Utilidades y Beneficios del Biogs

    El biogs se produce y purifica donde hay disponibilidad de materia prima renovable

    y se aprovecha donde existe demanda energtica32

    .

    El biogs posee un gran valor energtico y puede transformarse en

    electricidad y/o calor utilizando unidades de cogeneracin. La

    electricidad producida puede ser consumida directamente en el

    establecimiento o como en otros pases, alimentar la red pblica.

    Al mismo tiempo, el calor generado puede aprovecharse para calentar establos,

    viviendas, edificios, as como en procesos industriales y tambin puede utilizarse para

    regular la temperatura del biodigestor.

    De esta manera el biogs se transforma en un biocombustible que, generado a partir de

    los propios desechos orgnicos de un productor agropecuario, le permitir ahorrar en

    gastos de tratamiento, almacenaje y transporte de residuos y a su vez, le permitir

    disminuir los consumos energticos pues estar generando su propia energa y de

    31http://www.mt-enerterra.es/downloads/MT-Biomethan_ESP.pdf32http://www.mt-enerterra.es/downloads/MT-Image-Spanisch.pdf

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    acuerdo a la materia prima disponible, en este caso estircoles, podra alcanzar el total

    autoabastecimiento energtico del establecimiento.

    A continuacin se presentan las equivalencias de biogs y combustibles factibles de ser

    sustituidos por ste33:

    Combustible PODER CALORFICOEQUIVALENCIA CON BIOGS

    DE 5500 Kcal/m3

    Gas natural 9300 kcal/m3 1,70

    Gas envasado grado 1 12013 kcal/kg 2,18

    Gas envasado grado 3 11878 kcal/kg 2,16

    Lea blanda 1840 kcal/kg 0,33

    Lea dura 2300 kcal/kg 0,42

    Nafta 8232 kcal/lt 1,50

    Kerosene 8945 kcal/lt 1,63

    Gas oil 9211 kcal/lt 1,67

    Fuel oil 10300 kcal/kg 1,87

    Tabla IV: equivalencias de combustibles con biogs de 5500 kcal/m3

    Equivalencia con biogs34

    Poder Calorfico0,60 m3 gas natural 9300 Kcal/m3

    0.45 m3 gas envasado 12013 Kcal/Kgs

    0.59 Lts gas-oil 9211Kcal/LtCon1 m3 Biogs de (5.500Kcal/m3)

    Se reemplazan:2,39 Kg lea dura 2.300 Kcal/ Kg

    A pequea y mediana escala, el biogs ha sido utilizado en la mayor parte de los casos

    para cocinar en combustin directa en estufas simples. Sin embargo, tambin puede ser

    utilizado para iluminacin, calefaccin, como reemplazo de la gasolina o el combustible

    diesel en motores de combustin interna, operar maquinaria agrcola o bombear agua.

    Un metro cbico de biogs resulta suficiente para35:

    - generar 1.25 kw/h de electricidad

    33Gropelli, E. Giampaoli, O. 2001. Ambiente y tecnologa socialmente apropiada. El camino de labiodigestin. Centro de publicaciones, Secretara de extensin. Universidad Nacional del Litoral. SantaFe. Argentina.34Tabla: Lic. Lorena Galn. ITU - UADER35R. Sosa, R. Chao y J. del Ro. Instituto de Investigaciones Porcinas. Gaveta Postal 1 Punta Brava

    19200, C. de la Habana, Cuba //www.sian.info.ve/porcinos/publicaciones/rccpn/rev62/RCPP62art1.htm.R. Sosa, R. Chao y J. del Ro. Instituto de Investigaciones Porcinas. Gaveta Postal 1 Punta Brava 19200,C. de la Habana, Cuba

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    - generar 6 horas de luz equivalente a un bombillo de 60 watt

    - poner a funcionar un refrigerador de 1 m3de capacidad durante 1hora

    - hacer funcionar una incubadora de 1 m3de capacidad durante 30 minutos

    - hacer funcionar un motor de 1 HP durante 2 horas

    Estimacin del consumo de biogs de una familia rural36

    A los efectos de evaluar el consumo de biogs que requieren los distintos artefactos

    domsticos de una familia tipo rural, formada por 5 personas, se consideran los

    siguientes consumos para realizar la estimacin:

    - artefactos domsticos:

    - cocina de 4 hornallas: 1 hora diaria para la preparacin del desayuno y

    merienda; preparacin de dos comidas, con dos quemadores medianos, dos

    horas por da cada uno. En total 4 hs de funcionamiento por da.

    - Agua caliente a 50 C para uso sanitario: 25 lt/persona/da y un adicional de 50

    lt/da para limpieza de vajilla. Total: 150lt/da37

    Tabla de estimacin de consumos de biogs:

    Cocina Tiempo de funcionamientodiario hs/da Consumo de biogs5.500 kcal/m3en m3/h Consumo diario m

    3

    de biogs/h1 quemador chico 1 0,23 0,23Dos quemadores medianos 2 0,32 1,28

    TermotanqueCapacidad de 75 lts 2 0,82 1,7

    Heladera con ciclo de absorcinMarcha al mx. con 5 piescbicos (ft3) de capacidad

    24 0,09 2,16

    Consumo total diario de biogs 5,37

    A continuacin se muestra un ejemplo de estimacin de la produccin de biogs de unagranja rural con un tambo de 7 vacas, y un promedio remanente de 60 pollos y una

    cerda madre38:

    36Gropelli, E. Giampaoli, O. 2001. Ambiente y tecnologa socialmente apropiada. El camino de labiodigestin. Centro de publicaciones, Secretara de extensin. Universidad Nacional del Litoral. SantaFe. Argentina.p: 8837para el clculo, el autor citado anteriormente, utiliza lo siguiente: que el agua de pozo se obtiene a 18Cy se calentar en un termotanque de los cuales se estima una eficiencia del 60 %, lo cual significa que deltotal del calor del gas que es consumido se aprovecha un poco ms de la mitad.38Gropelli, E. Giampaoli, O. 2001. Ambiente y tecnologa socialmente apropiada. El camino de labiodigestin. Centro de publicaciones, Secretara de extensin. Universidad Nacional del Litoral. SantaFe. Argentina.

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    Clculo:

    Produccin de biogs (m3/da) = Cantidad de Residuo (kg/da) x Conversin en biogs

    (m3/ kg Slidos Totales)

    1.6 La Biodigestin como alternativa para el manejo de los residuos orgnicosagropecuarios

    La importancia y las ventajas de la aplicacin de este tipo de tecnologas se observa en

    la mejora de la calidad de vida de las personas y del ambiente. Los olores, vectores y

    otros patgenos eliminados y a partir de los desechos orgnicos se obtiene un recurso

    energtico de valor con el que puede producirse calor y electricidad, reemplazando a los

    combustibles fsiles.

    Los residuos generados por las explotaciones agropecuarias se convierten de esta formaen materias primas renovables y una consideracin importante es que son muy

    disponibles en la regin y por lo tanto podran generarse grandes cantidades de

    combustible.

    Aporta beneficios econmicos al productor:

    - Ahorro de combustibles fsiles para calefaccin y ahorro en fertilizantes inorgnicos,

    ya que el efluente del biodigestor es un fertilizante orgnico lquido.

    - Ingresos adicionales para las empresas, permitiendo el crecimiento econmico, ladiversificacin del negocio y el aumento de la competitividad.

    - Extraccin del potencial energtico (metano) de desechos agrcolas (p.ej. purines),

    evitando su emisin directa en la atmsfera y protegiendo as el medio ambiente.

    Reduce los impactos ambientales:

    Extraccin del potencial energtico (metano) de desechos agrcolas (p.ej. purines),

    evitando su emisin directa en la atmsfera y protegiendo as el medio ambiente de los

    efectos nocivos de los gases de efecto invernadero

    Tipo de residuoCantidad

    disponibleKg/da

    Conversin enbiogs

    m3/kg ST

    Produccinbiogsm3/da

    Restos de comida 25 0,09 2,25Estircol vacuno (7 animales) 88,8 0,03 2,66

    Porcino (1 madre) 7,1 0,06 0,43Aviar (60 pollos) 6,74 0,04 0,27

    Total diario 5,61

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    Minimiza la potencial carga contaminante producida por depsito de residuos orgnicos

    agropecuarios en suelos y agua; extrae gran parte de la energa contenida en el material

    mejorando su valor fertilizante y controlando de manera considerable los malos olores

    reducindolos hasta un 90 y 100%. El manejo inadecuado de los desechos

    agropecuarios especialmente los estircoles perjudican a los vecinos que habitan cerca

    de las actividades pecuarias y agroindustrias que lo producen en grandes cantidades.

    Reduce la tala de rboles para ser utilizados como lea; los biodigestores son una de las

    grandes alternativas para evitar la tala desmedida de rboles para lea.

    No produce humos contaminantes como la lea mejorando la calidad de vida de las

    personas. Adems, el biogs que produce el biodigestor combustiona solo cuando se

    necesita y en el caso de cocinas con lea, sta debe estar todo el da prendida y con ello

    supone peligros.

    En las actividades pecuarias abundan los insectos, especialmente moscas y zancudos,

    los sistemas de digestin anaerbica reduce la presencia de stos y evita la proliferacin

    de los mismos dando lugar a su eliminacin definitiva.

    1.7 Importancia y Ventajas del Biofertilizante:

    Las dos reglas bsicas para mantener la capacidad fertilizante del efluente de la

    biodigestin son: evitar tiempos largos de almacenamiento y mantenerlo hmedo,

    fresco y cubierto.

    Favorece el desarrollo microbiano y bacteriano. La intensa actividad bacteriana fija

    Nitrgeno atmosfrico, transformndolo en sales aprovechables.

    Resulta de fcil aplicacin por su forma lquida.

    Mejora la estructura del suelo facilitando la penetracin de las races de las plantas

    favoreciendo su resistencia en tiempos de sequa, y la estructura porosa permite mayor

    aireacin en la zona de races, facilitando su respiracin y crecimiento. Estabiliza la

    aglomeracin de partculas del suelo, de esta manera permite mayor resistencia a la

    accin disgregadora del agua, adsorbiendo las lluvias ms rpidamente, evitando la

    erosin y conservando la humedad por ms tiempo.

    Su poder de fijacin de sales es mayor que el de las arcillas, siendo responsable directo

    de la mayor parte de la nutricin de las plantas. Debido a este poder de fijacin evita la

    solubilidad y lixiviacin excesiva de sales mantenindolas aprovechables para las

    plantas.

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    2.1 Consideraciones tcnicas

    En todo proyecto, es necesario seguir una serie de etapas y considerar unos aspectos

    fundamentales que llevarn a buen trmino el emprendimiento propuesto, desde las

    etapas iniciales en la concepcin de la idea del proyecto, el diseo, la construccin, la

    implementacin y su posterior seguimiento. De lo contrario, podran no contemplarse

    situaciones que requieren cuidados especiales, como los impactos ambientales y

    sociales que estos proyectos pudieran provocar directa o indirectamente, y los riesgos

    potenciales que pudieran acarrear ciertas fallas en el proceso de biodigestin; y que por

    otra parte incurriran en posteriores gastos indeseados.

    En el caso de las plantas de biogs, para elaborar el proyecto deben tenerse en cuenta,

    en primer lugar, los parmetros de produccin de biogs que se mencionaron en el

    apartado I, en el punto 2.2: Factores que intervienen en la produccin de biogs, de esta

    gua. Dentro de ellos, el volumen y el tipo de sustrato disponible (estircol, animales

    muertos, desechos agropecuarios, otros) son los parmetros de inicio, que determinarn

    la produccin de biogs, el caudal de material de entrada y de salida, el tiempo de

    retencin y los volmenes de las cmaras de carga, de digestin y de recepcin del

    efluente, como as tambin, la necesidad de pre tratamientos previos al ingreso a la

    cmara de digestin.

    Una vez que se definen estos parmetros y teniendo en cuenta los objetivos

    predeterminados por el productor y la inversin disponible, debe realizarse una

    evaluacin previa de las condiciones climticas y otros parmetros ambientales, sociales

    (mano de obra, materiales de construccin, etc) y de recursos (recursos hdricos,

    energticos, etc.) que definirn la mejor opcin, de una serie de alternativas para

    desarrollar el proyecto de biodigestin.

    Materiales de ConstruccinLos plantas de biodigestin con sus tres cmaras varan en cuanto a materiales de

    construccin y tecnologa dependiendo del tipo de biodigestor.

    Cmaras de carga: Dependiendo del digestor esta cmara deber ser capaz de

    almacenar un volumen equivalente a dos das de carga. Estar provisto de un sistema de

    alimentacin de agua para realizar las diluciones del material y algn mecanismo o

    instrumento de agitacin para homogeneizar. Al incorporar el agua con una temperatura

    adecuada que favorezca la velocidad de degradacin tambin beneficia lahomogenizacin del material y disminuye su concentracin para que pueda fluir

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    fcilmente. Para su construccin suele utilizarse mampostera con revoque impermeable

    y variar de acuerdo a las caractersticas del residuo y las posibles reacciones.

    Cmara de digestin: como ya se ha visto, vara segn el tipo de biodigestor, el

    material y las condiciones ambientales internas y externas al digestor. A modo de

    ejemplo: para los digestores de tecnologa simple (hind, chino) se utiliza mampostera,

    tablas de madera, hormign; los digestores tubulares utilizan bolsas silo de polietileno,

    algunos digestores tubulares se construyen de material; otros de desplazamiento

    horizontal utilizan membranas o lonas especiales de material resistente y flexible, y los

    ms tecnificados, abundantes en Europa, son como el que se muestra a continuacin39

    estas plantas de biogs estn equipadas para producir el metano puro y en las

    condiciones adecuadas para distribuirlo a la red de gas natural:

    Estos digestores son de hormign armado y van equipados con agitadores de motor

    sumergible, sistema de calefaccin (tubos de polietileno) y estn tapados mediante una

    cubierta laminada doble. Sus muros se encuentran revestidos de material aislante y

    protegidos de la intemperie mediante una chapa metlica. En su interior reina una

    atmsfera prcticamente libre de oxgeno (anaerbica), una temperatura mesoflica

    constante (40-42C) y un valor de pH prcticamente neutro (6,7- 7,2), factores que

    permiten y favorecen el crecimiento de las bacterias responsables del proceso.40

    Cmara de descarga: debido a que el efluente es lquido no puede ser depositado

    directamente sobre la tierra, habr que construir una cmara para almacenarlo que,

    segn se vio anteriormente, no es necesario que est revestida .

    39http://www.mt-enerterra.es/downloads/MT-Image-Spanisch.pdf40http://www.mt-enerterra.es/downloads/MT-Image-Spanisch.pdf

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    Accesorios41

    Tuberas del biogs: alrededor del 60% del mal funcionamiento de las plantas se debe

    a este punto. Los problemas que presenta son los mismos que cualquier instalacin de

    gas, con el aadido de que el biogs est saturado por un 100% de vapor de agua (lo

    cual puede producir condensacin dentro de las caeras) y contiene sulfhdrico. Por

    tanto no se puede usar ningn elemento de metal frrico ya que se corroeran en un

    espacio de tiempo muy corto. Se deben usar tuberas galvanizadas de acero, de PVC

    o PE rgido. El polipropileno (rojo) el PVC (blanco o gris) son fcil de roscar, y el

    polietileno (negro) se puede unir mediante enchufes a presin previo calentamiento del

    cao. Las uniones deben tener sellador de gas para evitar prdidas.

    Se debe tener en cuenta el largo de la red y el caudal de consumo mximo (m3/hora)

    para evitar prdidas de carga en la longitud total de la caera no debe sobrepasar los 10

    mm de columna de agua.

    Las dimensiones para las tuberas de acero de una planta de tamao pequeo o medio

    son de 1/2" o 3/4" y de menos de 30 m de largo.

    Las caeras plsticas expuestas a los rayos UV deben ser pintadas y mantenidas

    peridicamente con algn esmalte sinttico, como el color aluminio o verde. El acero

    galvanizado puede utilizarse pero con el tiempo tendr problemas de corrosin

    habituales.

    Trampa de Agua o Columnas de destilacin

    Para evitar la condensacin por saturacin de vapor de agua e impedir el flujo normal

    del biogs se colocan las caeras con una leve pendiente y una convergencia hacia un

    punto ms bajo en toda la lnea. En el caso de pequeos digestores, en ese lugar se

    coloca una T y se deriva la salida inferior hacia una trampa de agua. Para plantas ms

    grandes se utilizan columnas de condensacin.

    Sistemas de calefaccin y de agitacinLos sistemas de calefaccin disponibles pueden ser divididos en dos grandes grupos:

    los de calentamiento directo por vapor o agua caliente, este tipo de sistema se suele

    utilizar para el calentamiento del material a cargar y los de calentamiento indirecto a

    travs de intercambiadores de calor. En estos ltimos se suele utilizar el agua caliente

    como medio de transporte de energa.

    41Para ms detalles puede verse el manual de biodigestin del proyecto al que pertenece tambin estagua, en el Captulo 3.

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    Los intercambiadores de caloradoptan distintas caractersticas: fondo calefaccionado,

    verticales sumergidos, embutidos en las paredes o externos al mismo.

    Sistemas de purificacin del biogs:

    La purificacin se justifica en caso de grandes instalaciones, en las cuales el metano

    podr comprimirse y ser utilizado. Para instalaciones pequeas el cido sulfhdrico debe

    eliminarse cuando el biogs se utilice para generar fuerza motriz o posteriormente

    energa elctrica. De lo contrario el SH2se transformar en cido sulfuroso SO2despus

    de la combustin y luego junto con el agua producida se oxida a cido sulfrico SO4H2

    muy corrosivo para los metales.

    Como regla prctica para el tamao del purificador a construir, puede adoptarse que

    para el biogs obtenido a partir de estircol de vacas, con 1 Kg de viruta oxidada se

    pueden purificar unos 800 m3 de biogs42. El sulfuro puede eliminarse mediante la

    introduccin de limaduras de hierro en la caera. Cuando el hierro entra en contacto

    con el biogs, oxida el cido sulfhdrico o sulfuro de hidrgeno y se forma sulfato

    ferrosocomo precipitado. Esta sencilla forma de eliminar el cido sulfhdrico ayuda a

    poder hacer un mejor aprovechamiento del biogs.

    Otra manera de eliminar este cido es a travs de la inyeccin de oxgeno en la cmara

    de digestin. Para plantas industriales existen otros sistemas de purificacin para la

    obtencin de metano puro, como los que se muestran a continuacin:

    Fuente:http://www.moleculargate.com/biogas-digester-gas-purification/biogas-purification.html

    Lavado amnico sin presin43Para obtener un metano puro y rico en energa, se

    utilizarn diferentes pasos de limpieza. Primero se separa

    el biogs del cido hidrosulfrico. El gas previamente

    limpiado se trata en la limpieza de biogs sin presin

    mediante una solucin de lavado amnica. As, se eliminar prcticamente por completo

    42Gropelli, E. Giampaoli, O. 2001. Ambiente y tecnologa socialmente apropiada. El camino de la

    biodigestin. Centro de publicaciones, Secretara de extensin. Universidad Nacional del Litoral. SantaFe. Argentina.43http://www.mt-enerterra.es/downloads/MT-Image-Spanisch.pdf

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    el contenido de CO2. La solucin de lavado cargada con CO2se calienta en una unidad

    de regeneracin. Con ello, el CO2vinculado qumicamente se separar de nuevo de la

    solucin de lavado amnica en el separador. La solucin de lavado vuelta a preparar de

    tal modo, se enfriar a continuacin a travs de un proceso de recuperacin de calor y se

    volver a introducir en el proceso. Igualmente, se recuperar calor a partir del producto

    derivado de CO2que se da en forma de gas y que contiene tambin trazas de vapor de

    agua.

    Desulfurizacin44:La desulfurizacin se lleva a cabo mediante bacterias, que colonizan

    una red situada debajo de la cubierta del digestor. Con esta solucin se evita la

    implementacin de complicadas y costosas tecnologas de desulfurizacin externa y la

    necesidad de trabajos de mantenimiento.

    Adaptacin de artefactos domsticos para uso del biogs

    Cuando el biogs se mezcla con aire en una relacin de 1:20 se forma un gas

    potencialmente explosivo, as que las canalizaciones podrn ser peligrosas en lugares

    cerrados. El biogs es pues un gas combustible que puede usarse a nivel domstico o

    industrial, especialmente para: fogones de cocina o estufas, lmparas de biogs, estufas

    radiantes, incubadoras, refrigeradores o motores.

    Habitualmente los quemadores de los artefactos domsticos estn preparados para

    utilizar gas envasado con una potencia calorfica del orden de 22300 kcal/m3y para gas

    natural 9300 kcal/m3, recordando que el biogs tiene un valor aproximado de 5500

    kcal/m3, entonces existen dos posibilidades: disear un quemador para este combustible

    o adaptar los artefactos destinados anteriormente para gas natural o envasado. Esta tarea

    resulta totalmente artesanal mediante sucesivas pruebas ya que cada biodigestor trabaja

    con una presin diferente segn el diseo y el tipo de gasmetro utilizado. La

    adaptacin puede efectuarse de forma sencilla en estufas, quemaderos, lmparas.

    En primer lugar se debe aumentar el dimetro del inyector45, dado que los picos son de

    bronce basta utilizar una broca de un dimetro pequeo para agrandar levemente el

    dimetro. Como va a circular mayor caudal al usar biogs, la succin de aire primario se

    debe reducir de lo contrario la cantidad de aire mezclado por efecto venturi ser

    demasiada. Los quemadores tienen por lo general un anillo de chapa que permite hacer

    esta reduccin de la seccin de paso para el aire.

    44http://www.mt-enerterra.es/downloads/MT-Image-Spanisch.pdf45Inyector: pequea boquilla con una abertura de unos pocos milmetros de dimetro por donde ingresacon velocidad el gas combustible.

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    El caudal de mezcla total ser mayor que en el uso original del quemador entonces la

    seccin de salida en la corona del quemador se debe aumentar sustancialmente.

    El buen funcionamiento se logra cuando la llama es de color azul plido, sin puntos

    amarillos y no se despega de la corona a caudal mximo. Tampoco debe haber retroceso

    de la llama dentro del quemador.46

    Transformacin del biogs en energa

    Esta transformacin puede efectuarse a travs de las siguientes tecnologas:

    Combustin en caldera con solo produccin energa trmica

    Combustin en grupos electrgenos a gas para la produccin de energa elctrica

    Combustin en equipos de cogeneracin para la produccin combinada de energa

    elctrica y calor

    Los sistemas de cogeneracin buscan la mayor eficiencia en el aprovechamiento de la

    energa contenida en el biogs. En estos casos la potencia mecnica provista por el eje

    del motor es aprovechada para generar electricidad a travs de un generador.

    Simultneamente y por medio de una serie de intercambiadores de calor ubicados en los

    sistemas de refrigeracin (agua y aceite) del motor y en la salida de los gases de escape,

    se recupera la energa trmica liberada en la combustin interna. De este modo se logra

    un mejor aprovechamiento de la energa.

    2.2 Operacin y Mantenimiento

    Las actividades de operacin del biodigestor dependern del grado de tecnificacin del

    sistema, a mayor tecnificacin menor mano de obra, pero en todo caso necesaria la

    capacitacin de los responsables en cuanto a los procesos, y sobre todo en materia de

    prevencin de riesgos.

    Medidas preventivas

    - Todas las reas con operaciones de biogs deben estar bien ventiladas para evitar

    la acumulacin peligrosa de sustancias inflamables y toxicas en caso de fugas. Si

    el biogs se mezcla con aire en 1:20 se forma un atmsfera potencialmente

    explosiva.

    - El usuario debe ser conciente del riesgo que conlleva el uso del biogs,

    sobretodo en relacin al utilizo de los aparatos domsticos (quemadores,

    lmparas).

    46 Gropelli, E. Giampaoli, O. 2001. Ambiente y tecnologa socialmente apropiada. El camino de labiodigestin. Centro de publicaciones, Secretara de extensin. Universidad Nacional del Litoral. SantaFe. Argentina.

  • 5/28/2018 GUA PARA PROYECTOS DE BIODIGESTIN

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    - El digestor de la planta de biogs y el almacenamiento del biofertilizante se

    debern construir en una localizacin donde no pueda ser posible que humanos o

    animales caigan en su interior.

    - Las caeras deben estar como mnimo a 30 cm bajo tierra para no tener contacto

    accidental con ellas.

    - Para el manejo del biogs es preciso definir las distintas zonas de riesgo que

    habr en la planta y tener especial esmero en asegurar la ventilacin de todo el

    sistema de biogs para que no se formen bolsas, con peligros de explosin.

    Teniendo en cuenta esta consideracin, se podr clasificar el rea de la planta de

    biogs en zonas por grados de riesgo de explosin, y en funcin de cada grado

    tomar las medidas necesarias.

    Tareas de Mantenimiento

    Una vez que el sistema se encuentra en equilibrio estable consumiendo la carga de

    diseo, el proceso continuar por determinados perodos de tiempo y necesitar para su

    mantenimiento una serie de controles adecuados, teniendo en cuenta los dispositivos

    (medidores de ph, conductividad, temperatura, otros.) necesarios en la instalacin que

    permitan verificar diariamente los parmetros ms relevantes y que pueden afectar

    negativamente el proceso de digestin.

    Cabe recordar que el sistema trabaja con microorganismos vivos, una poblacin

    bacteriana compleja, donde ante cualquier cambio, como una sobrecarga de

    alimentacin, redundar en consecuencias negativas en el funcionamiento del

    biodigestor, y los aumentos de carga no siempre provocan un aumento en la produccin

    de biogs, sino que ocurre lo contrario, provocando la disminucin del rendimiento del

    digestor hasta su completa ineficiencia y el riesgo de inhibir totalmente la actividad de

    las bacterias productoras de metano, y esto sucede a causa del aumento desmedido de

    cidos grasos voltiles47 (AGV) inhibidores de la metanognesis. Es por ello que,

    deber establecerse un plan de vigilancia y monitoreo de tal forma que todos los

    factores y parmetros que intervienen en la produccin de biogs funcionen

    correctamente y con seguridad48.

    47Los AGV son producidos por las bacterias acidognicas que tienen una cintica de transformacinsuperior a la metanognesis.48Para mayor informacin puede consultarse el manual.