Biodigestor

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Un digestor de desechos orgánicos o biodigestor es, en su forma más simple, un contenedor

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Un digestor de desechos orgánicos o biodigestor es, en su forma más simple, un contenedor

cerrado, hermético e impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar (excrementos de animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican-, etcétera) en determinada dilución de agua para que a traves de la fermentación anaerobia se produzca gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, y además, se disminuya el potencial contaminante de los excrementos.

Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y postratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

El fenómeno de biodigestión ocurre porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos presentes en el material fecal que, al actuar sobre los desechos orgánicos de origen vegetal y animal, producen una mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4) llamada biogás, que es utilizado como combustible. Como resultado de este proceso genera residuos con un alto grado de concentración de nutrientes y materia orgánica (ideales como fertilizantes) que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio elimina los malos olores y la proliferación de moscas.

Una de las caracteristicas mas importantes de la biodigestión es que disminuye el potencial contaminante de los excrementos de origen animal y humano, disminuyendo la Demanda Quimica de Oxigeno DQO y la Demanda Biológica de Oxígeno DBO hasta en un 90% (dependiendo de las condiciones de diseño y operación).

Se deben controlar ciertas condiciones pH, presión y temperatura a fin de que se pueda obtener un óptimo rendimiento.

El biodigestor es un sistema sencillo de implementar con materiales económicos y se está introduciendo en comunidades rurales aisladas y de países subdesarrollados para obtener el doble beneficio de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

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¿Qué es un biodigestor?

Un biodigestor es un sistema natural y ecologico que aprovecha la digestión anaeróbica (en ausencia de oxígeno) de las bacterias para transformar el estiercol en biogás y fertilizante. El biogás puede ser empleado como combustible en las cocinas, o iluminación, y en grandes instalaciones se puede utilizar para alimentar un motor que genere energía eléctrica. El fertilizante, llamado biol, inicialmente se ha considerado un producto secundario, pero actualmente se esta considerando de la misma importancia, o mayor, que el biogás ya que provee un fertilizante natural que mejora fuertemente el rendimiento de las cosechas.

Son tres los límites básicos de los biodigestores: la disponibilidad de agua para hacer la mezcla con el estiércol que será introducida en el biodigestor, la cantidad de ganado que posea la familia (tres vacas son suficientes) y la apropiación de la tecnología por parte de la familia. <ab>

Tipos de biodigestores

Los biodigestores se clasifican en dos grandes tipos de Flujo Discontinuo y de Flujo Continuo.

Biodigestores de flujo discontinuo

La carga de la totalidad del material a fermentar se hace al inicio del proceso y la descarga del efluente se hace al finalizar el proceso; por lo general requieren de mayor mano de obra y de un espacio para almacenar la materia prima si esta se produce continuamente y de un deposito de gas (debido a la gran variación en la cantidad de gas producido durante el proceso, teniendo su pico en la fase media de este)o fuentes alternativas para suplirlo.

Biodigestores de flujo continuo

La carga del material a fermentar y la descarga del efluente se realiza de manera continua o por pequeños baches (ej. una vez al dia, cada 12 horas) durante el proceso, que se extiende indefinidamente a través del tiempo; por lo general requieren de menos mano de obra, pero de una mezcla mas fluida o movilizada de manera mecánica y de un deposito de gas (si este no se utiliza en su totalidad de manera continua).Existen tres clases de biodigestores de flujo continuo.

1.De cúpula fija 2.De cúpula móvil 3.De salchicha , Taiwan, CIPAV o biodigestores familiares de bajo costo

Biodigestor de cúpula fija

[ Biodigestores de cúpula móvil

Biodigestores de salchicha , Taiwan, CIPAV o biodigestores familiares de bajo costo

Los biodigestores familiares de bajo costo han sido desarrollados y están ampliamente implementados en países del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo países como Cuba, Colombia, Brasil y Costa Rica tienen desarrollada esta tecnología. Estos modelos de biodigestores familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, así como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una ‘tecnología apropiada’.

La falta de leña para cocinar en diferentes regiones de Bolivia hacen a estos sistemas interesantes para su difusión, divulgación y diseminación a gran escala. Las familias dedicadas a la agricultura, suelen ser propietarias de pequeñas cantidades de ganado (dos o tres vacas por ejemplo) y pueden, por tanto, aprovechar el estiércol para producir su propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Se debe considerar que el estiércol acumulado cerca de las viviendas supone un foco de infección, olores y moscas que desaparecerán al ser introducido el estiércol diariamente en el biodigestor familiar. También es importante recordar la cantidad de enfermedades respiratorias que sufren, principalmente las mujeres, por la inhalación de humo al cocinar en espacios cerrados con leña o bosta seca. La combustión del biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo proveniente de la quema de madera.

En el caso de Bolivia, donde existen tres regiones diferenciadas como altiplano, valle y trópico, esta tecnología fue introducida en el año 2002 en Mizque, (2200 m.s.n.m. Cochabamba) como parte de la transferencia tecnológica a una ONG cochabambina. Desde entonces, en constante colaboración por Internet con instituciones de Camboya, Vietnam y Australia y la ONG de Cochabamba, estos sistemas han sido adaptados al altiplano. La primera experiencia fue en el año 2003 instalando un biodigestor experimental a 4100 m.s.n.m. que aprovechaba el efecto invernadero. Este diseño preliminar sufrió un desarrollo para abaratar costes y adaptarlo a

las condiciones rurales manteniendo el espíritu de tecnología apropiada. Este modelo de biodigestor consiste en aprovechar el polietileno tubular (de color negro en este caso) empleado en su color natural transparente en carpas solares, para disponer de una cámara de varios metros cúbicos herméticamente aislada. Este hermetismo es esencial para que se produzca la reacciones biológicas anaeróbias.

El film de polietileno tubular se amarra por sus extremos a tuberías de conducción, de unas seis pulgadas de diámetro, con tiras de liga recicladas de las cámaras de las ruedas de los autos. Con este sistema, calculando convenientemente la inclinación de dichos tuberías, se obtiene un tanque hermético. Al ser flexible el polietileno tubular es necesario construir una ‘cuna’ que lo albergue, ya sea cavando una zanja o levantando dos paredes paralelas. Una de las tuberías servirá como entrada de materia prima (mezcla de estiércol con agua de 1:4). En el biodigestor se alcanza finalmente un equilibrio de nivel hidráulico, por el cual, tanta cantidad de estiércol mezclado con agua es agregada, tanta cantidad de fertilizante sale por la tubería del otro extremo.

Debido a la ausencia de oxígeno en el interior de la cámara hermética, las bacterias anaerobias contenidas en el propio estiércol comienzan a digerirlo. Primeramente se produce una fase de hidrólisis y fermentación, posteriormente una acetogénesis y finalmente la metanogénesis por la cual se produce metano. El producto gaseoso llamado biogás, realmente tiene otros gases en su composición como son dióxido de carbono (20-40%), nitrógeno molecular (2-3%) y sulfhídrico (0,5-2%), siendo el metano el más abundante con un 60-80%.

La conducción de biogás hasta la cocina se hace directa, manteniendo todo el sistema a la misma presión: entre 8 y 13 cm de columna de agua dependiendo la altura y el tipo de fogón. Esta presión se alcanza incorporando en la conducción una válvula de seguridad construida a partir de una botella de refresco. Se incluye un ‘tee’ en la conducción, y mientras sigue la línea de gas, el tercer extremo de la tubería se introduce en el agua contenido en la botella de 8 a 13 cm. También se añade un reservorio, o almacén de biogás, en la conducción, permitiendo almacenar unos 2 a 3 metros cúbicos de biogás.

Estos sistemas adaptados para altiplano han de ser ubicados en ‘cunas’ enterradas para aprovechar la inercia térmica del suelo, o bien dos paredes gruesas de adobe en caso que no se pueda cavar. Además se les encierra a los biodigestores en un invernadero de un sola agua, soportado sobre las paredes laterales de adobe. En el caso de biodigestores de trópico o valle, el invernadero es innecesario pero se ha de proteger el plástico con una semisombra.

Los costes en materiales de un biodigestor pueden variar de 110 dólares para trópico a 170 dólares para altiplano, ya que en la altura tienen mayores dimensiones y requieren de carpa solar.

Diseño de los biodigestores

Los biodigestores han de ser diseñados de acuerdo a su finalidad, a la disposición de ganado y tipo, y a la temperatura a la que van a trabajar. Un biodigestor puede ser diseñado para eliminar todo el estiércol producido en una granja de cerdos, o bien como herramientas de saneamiento básico en un colegio. Otro objetivo sería el de proveer de cinco horas de combustión en una cocina a una familia, para lo que ya sabemos que se requieren 20 kilos de estiércol fresco diariamente. Como se comentó anteriormente, el fertilizante líquido obtenido es muy preciado, y un biodigestor diseñado para tal fin ha permitir que la materia prima esté mayor tiempo en el interior de la cámara hermética así como reducir la mezcla con agua a 1:3.

La temperatura ambiente en que va a trabajar el biodigestor indica el tiempo de retención necesario para que las bacterias puedan digerir la materia. En ambientes de 30 °C se requieren unos 10 días, a 20 °C unos 25 y en altiplano, con invernadero, la temperatura de trabajo es de unos 10 °C de 4

media, y se requieren 55 días de tiempo de retención. Es por esto, que para una misma cantidad de materia prima entrante se requiere un volumen cinco veces mayor para la cámara hermética en el altiplano que en el trópico.

Nota : En la sección de enlaces externos se encuentra un enlace a una calculadora de biodigestores para porcicultura.

Lecciones aprendidas en divulgación y diseminación

En todo este proceso de desarrollo, divulgación y diseminación de esta tecnología en Bolivia hay varias lecciones aprendidas.

La introducción de los biodigestores en una familia significa que ya no se requiere buscar leña diariamente para cocinar, tarea normalmente asignada a las mujeres y niños. Por ello es necesario que sea la mujer la que se apropie de la tecnología como nuevo combustible para cocinar. Incluso para hacer las cocinas de biogás se han adaptado las cocinas tradicionales de barro mejorado para que la combustión de biogás sea más eficiente. Esta liberación de la carga de trabajo de las mujeres implica mayor disponibilidad de tiempo para otros usos productivos, capacitación, participación social, etc. Por otro lado, la producción de fertilizante despierta mayor interés en el hombre, ya que suele ocuparse de los cultivos, y por tanto es importante capacitarle convenientemente en su uso de forma que él también se apropie de la tecnología que le provee de un fertilizante ecológico y natural. Los niños y niñas también es importante tenerlos en cuenta, y hacerlos partícipes como parte de la familia, evitando que en juegos o vandalismo, pudieran dañar el biodigestor.

La estrategia para la divulgación y diseminación de esta tecnología que se ha visto más acertada es a través de biodigestores demostrativos. Esto es, instalar uno o dos biodigestores por comunidad, en una granja municipal si hay interés de las autoridades o en granjas o centros educacionales ‘modelo’ que existan, de forma que los vecinos vean su funcionamiento, manejo y beneficios. Esta estrategia no es agresiva y se da a conocer una tecnología nueva, de modo que las familias tendrán información y criterios propios para decidir la conveniencia de introducir, o no, un biodigestor en sus viviendas y manejo agropecuario. En posteriores visitas a las comunidades se puede hacer ya una diseminación mayor a las familias interesadas.

Una lección de última hora aprendida es introducir los biodigestores demostrativos en dos familias a la vez en una comunidad, de forma que se genera un apoyo mutuo entre ambas familias en cuanto a trabajo, dudas y transmisión de conocimiento.

La participación de la familia en toda la instalación de biodigestor ayuda a su apropiación y entendimiento de la tecnología. Se han dado casos en los que la familia ha desmontado y vuelto a montar un biodigestor por considerar otra ubicación más idónea, o para repararlo. El trabajo propio de la familia cavando la zanja que servirá de ‘cuna’, instalando la línea de biogás desde el biodigestor hasta la cocina es importante valorarlo.

Cuando un biodigestor se instala se realiza su primer llenado con gran cantidad de estiércol y agua, hasta que el lodo interior tape las bocas de las tuberías de entrada y salida para asegurar una atmósfera anaeróbia. Es importante hacer un seguimiento posterior, puesto que el biodigestor tardará tantos días como tiempo de retención se haya considerado para entrar en plena producción de biogás y fertilizante. En el caso del altiplano esto puede suponer dos meses cargando diariamente un biodigestor que aun no da los productos esperados, y por tanto es necesario acompañar y apoyar a la familia en este proceso para que no se siente que el trabajo es vano.

Es importante aprovechar las estructuras sociales propias de cada lugar, como por ejemplo la asociación de productores de leche local u otros tipos de asociaciones. De esta manera ya existe una forma de represtación, de comunicación, convocatoria y de control interno que no es necesario generar con cada nuevo proyecto. 5

En caso de existir subvenciones monetarias para adquirir los materiales, ya sea por parte de ONGs, municipios o cualquier otro tipo de ayuda, nunca ha de ser total, y por tanto hay que hacer partícipe a la familia en los costos. Es importante que la familia no solo ponga parte de la mano de obra para la construcción de la ‘cuna’, sino que además aporte dinero. Esta cantidad de dinero puede ser variable de acuerdo al contexto social, pero es recomendable que no sea inferior a los 30$us. De esta forma las familias que decidan instalar un biodigestor, lo harán en un grado muy importante de apropiación de la tecnología, además que obliga a la institución o promotor a tener una responsabilidad y dar garantía en los materiales empelados y en el funcionamiento del sistema. De otro modo, tanto la apropiación de la tecnología por parte de la familia así como el compromiso del buen hacer del instalador pueden ser menores.

Difusión, divulgación y diseminación

Esta triada de aspectos van relacionados entre sí. La diseminación de la tecnología con instalaciones demostrativas se convierte en el mejor mecanismo de divulgación entre las familias potencialmente interesadas. Para poder diseminar esta tecnología, y por tanto divulgarla, es necesario contar con actores capacitados en el diseño e instalación de biodigestores, y por tanto se requiere de talleres prácticos para ellos como medio de difusión de la tecnología.

En una primera fase los talleres son dirigidos a profesionales del desarrollo rural, ya sean de ONGs, técnicos municipales, promotores rurares u otras instituciones, puesto que de esta forma la tecnología se disemina por todo el ámbito nacional. Cuanta más diseminación y divulgación mayor demanda de personas capacitadas se requiere, y el objetivo último de todo este proceso es que la transferencia tecnológica se realice de campesino a campesino. Para ello es necesario generar modelos de biodigestores ya adaptados a cada ecoregión y uso, que vendrá dado con el tiempo y diseminación.

Los proyectos con biodigestores pueden incorporar nuevos elementos con los que se complementa muy bien. Un ejemplo es incluir una letrina que conecte su desagüe directamente con el biodigestor, de forma que se prescinde de fosa séptica o de manejo extra en el caso de las letrinas secas. También se puede incluir una mejora en la infraestructura ganadera, incorporando un piso de cemento con cierto desnivel a los corrales. La limpieza diaria de los corrales con agua hará que esta arrastre el estiércol acumulado hasta el biodigestor, facilitando la carga y manteniendo un ambiente mucho más higiénico.

Talleres de difusión de la tecnología

Disponiendo de una tecnología apropiada, de gran potencial en Bolivia, pero de poca difusión, divulgación y diseminación, la mejor forma de comenzar es a través de talleres prácticos. El objetivo de estos talleres es capacitar a personas en el diseño, instalación, propuesta y ejecución de proyectos de diseminación de biodigestores.

Los talleres se plantean de forma intensiva con una duración de tres días. El primer día se tratan los conceptos biológicos que rigen este sistema natural, se dan las claves y parámetros para su diseño según el objetivo del biodigestor (generación de biogás, producción de fertilizante o de manejo de residuos orgánicos por criterios medioambientales). Además se invita a personas con experiencia en biogás, proyectos de biodigestores, manejo del fertilizante, etc. para que compartan sus experiencias con los asistentes.

El segundo día resulta el más interesante, ya que se traslada a los participantes a alguna comunidad campesina cercana para la instalación de un biodigestor. Previamente la familia ya ha construido la ‘cuna’ donde se albergará el biodigestor. Durante una mañana se trabaja junto con los participantes y la familia en la instalación, paso por paso, del 6

biodigestor. Este día sirve de clase práctica al taller, no solo en cuanto a tecnología, sino también en la capacitación de la familia en su construcción, manejo y mantenimiento.

Y el tercer día se imparten clases sobre la ejecución de proyectos, su identificación, planificación, presupuestos y forma de diseminación y ejecución. A la tarde, en una mesa redonda entre todos los participantes, se plantea las formas de financiamiento y sostenibilidad de esta tecnología a medio plazo en Bolivia. Además se realiza un mapeo nacional de los primeros proyectos que coordinarían las instituciones participantes en el taller.

A partir de estos talleres son varias las instituciones que deciden incorporar a los biodigestores familiares de bajo costo en sus programas de desarrollo rural. Es importante subvencionar inicialmente la tecnología

Véase también

• Digestión anaeróbica

• Biogás

Enlaces externos

• Calculadora de biodigestores

• Video de construcción de un biodigestor en el Altiplano, Bolivia.

• Guía de diseño y manual de instalación de biodigestores familiares

• Experiencia de transferencia tecnológica de biodigestores familiares en Bolivia

• Fundación PROTEGER: Proceso de construcción de un biodigestor - Libro El Camino de la Biodigestión

• Generación de biogas (principios y construcción) (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial y la última versión)

• Información Biodigestores

• Biodigestores: un ejemplo de tecnología limpia para el Desarrollo Sostenible

[ Bibliografía

• DLópezPérez, Antonio Carlos. VALORIZACIÓN DEL ESTIÉRCOL DE CERDO A TRAVÉS DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS». Colombia: ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PORCICULTORES-FONDO NACIONAL DE LA PORCICULTURA.

Biogás

De Wikipedia, la enciclopedia libre

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El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos (bacterias metanogénicas, etc.), y otros factores, en ausencia de oxígeno (esto es, en un ambiente anaeróbico). Este gas se ha venido llamando gas de los pantanos, puesto que en ellos se produce una biodegradación de residuos vegetales semejante a la descrita.

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El biogás por descomposición anaeróbicaLa producción de biogás por descomposición anaeróbica es un modo considerado útil para tratar residuos biodegradables ya que produce un combustible de valor además de generar un efluente que puede aplicarse como acondicionador de suelo o abono genérico.

El resultado es una mezcla constituida por metano (CH4) en una proporción que oscila entre un

40% a un 70% y dióxido de carbono (CO2), conteniendo pequeñas proporciones de otros gases

como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno ( H2S).[1] El biogas

tiene como promedio un poder calorífico entre 18,8 a 23,4 megajulios por m³.

Este gas se puede utilizar para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas, en hornos, estufas, secadores, calderas, u otros sistemas de combustión a gas, debidamente adaptados para tal efecto.

Biodigestor

Equipamento para reciclaje de estiercol fácil de construir.

Un biodigestor es un sistema natural que aprovecha la digestión anaerobia (en ausencia de oxigeno) de las bacterias que ya habitan en el estiércol, para transformar éste en biogás y fertilizante. El biogás puede ser empleado como combustible en las cocinas, o iluminación, y en grandes instalaciones se puede utilizar para alimentar un generador que produzca electricidad. El fertilizante, llamado biól, inicialmente se ha considerado un producto secundario, pero actualmente se

esta considerando de la misma importancia, o mayor, que el biogás ya que provee a las familias campesinas de un fertilizante natural que mejora mucho el rendimiento de las cosechas.

Los biodigestores familiares de bajo costo han sido desarrollados y están ampliamente implantados en países del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo países como Argentina, Cuba, Colombia y Brasil tienen desarrollada esta tecnología. Estos modelos de biodigestores familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, así como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una ‘tecnología apropiada’.

La falta de leña para cocinar en diferentes regiones de Bolivia hacen a estos sistemas interesantes para su difusión, divulgación y diseminación a gran escala. Las familias dedicadas a la agricultura, suelen ser propietarias de pequeñas cantidades de ganado (dos o tres vacas por ejemplo) y pueden, por tanto, aprovechar el estiércol para producir su propio combustible y un fertilizante natural 8 mejorado. Se debe considerar que el estiércol acumulado cerca de las viviendas supone un foco de infección, olores y moscas que desaparecerán al ser introducido el estiércol diariamente en el

biodigestor familiar. También es importante recordar la cantidad de enfermedades respiratorias que sufren, principalmente las mujeres, por la inhalación de humo al cocinar en espacios cerrados con leña o bosta seca. La combustión del biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo proveniente de la quema de madera.

En el caso de Bolivia, donde existen tres regiones diferenciadas como altiplano, valle y trópico, esta tecnología fue introducida en el año 2002 en Mizque, (2200 msnm Cochabamba) como parte de la transferencia tecnológica a una ONG cochabambina. Desde entonces, en constante colaboración por Internet con instituciones de Camboya, Vietnam y Australia y la ONG de Cochabamba, estos sistemas han sido adaptados al altiplano. La primera experiencia fue en el año 2003 instalando un biodigestor experimental a 4100 msnm que aprovechaba el efecto invernadero. Este diseño preliminar sufrió un desarrollo para abaratar costes y adaptarlo a las condiciones rurales manteniendo el espíritu de tecnología apropiada. Son tres los límites básicos de los biodigestores: la disponibilidad de agua para hacer la mezcla con el estiércol que será introducida en el biodigestor, la cantidad de ganado que posea la familia (tres vacas son suficientes) y la apropiación de la tecnología por parte de la familia.

Los biodigestores familiares de bajo costo

Este modelo de biodigestor consiste en aprovechar el polietileno tubular (de color negro en este caso) empleado en su color natural transparente en capas solares, para disponer de una cámara de varios metros cúbicos cerrada herméticamente. Este hermetismo es esencial para que se produzcan las reacciones biológicas anaerobias.

El film de polietileno tubular se amarra por sus extremos a tuberías de conducción, de unas seis pulgadas de diámetro, con tiras de liga recicladas de las cámaras de las ruedas de los autos. Con este sistema, calculando convenientemente la inclinación de dichas tuberías, se obtiene un tanque hermético. Al ser flexible el polietileno tubular es necesario construir una ‘cuna’ que lo albergue, ya sea cavando una zanja o levantando dos paredes paralelas.

Una de las tuberías servirá como entrada de materia prima (mezcla de estiércol con agua de 1:4). En el biodigestor se alcanza finalmente un equilibrio de nivel hidráulico, por el cual, según la cantidad de estiércol mezclado con agua que se introduzca, saldrá una determinada cantidad de fertilizante por la tubería del otro extremo.

Debido a la ausencia de oxígeno en el interior de la cámara hermética, las bacterias anaerobias contenidas en el propio estiércol comienzan a digerirlo. Primeramente se produce una fase de hidrólisis y fermentación, posteriormente una acetogénesis y finalmente la metanogénesis por la cual se produce metano. El producto gaseoso llamado biogás, realmente tiene otros gases en su composición como son dióxido de carbono (20-40%), nitrógeno molecular (2-3%) y sulfhídrico (0,5-2%), siendo el metano el más abundante con un 60-80%.

La conducción de biogás hasta la cocina se hace directa, manteniendo todo el sistema a la misma presión: entre 8 y 13 cm de columna de agua dependiendo la altura y el tipo de fogón. Esta presión se alcanza incorporando en la conducción una válvula de seguridad construida a partir de una botella de refresco. Se incluye un ‘tee’ en la conducción, y mientras sigue la línea de gas, el tercer extremo de la tubería se introduce en el agua contenido en la botella de 8 a 13 cm. También se añade un reservorio, o almacén de biogás, en la conducción, permitiendo almacenar unos 2 a 3 metros cúbicos de biogás.

Estos sistemas adaptados para altiplano han de ser ubicados en ‘cunas’ enterradas para aprovechar la inercia térmica del suelo, o bien dos paredes gruesas de adobe en caso que no se pueda cavar. Además se les encierra a los biodigestores en un invernadero de un sola agua, apoyado sobre las paredes laterales de adobe. En el caso de biodigestores de trópico o valle, el invernadero es innecesario pero se ha de proteger el plástico con una semisombra. 9

Los costes en materiales de un biodigestor pueden variar de 110 dólares para trópico a 170 dólares para altiplano, ya que en la altura tienen mayores dimensiones y requieren de carpa solar.

Adaptación de los biodigestores

Los biodigestores deben ser diseñados de acuerdo a su finalidad, a la disposición de ganado y tipo, y a la temperatura a la que van a trabajar. Un biodigestor puede ser diseñado para eliminar todo el estiércol producido en una granja de cerdos, o bien como herramientas de saneamiento básico en un colegio. Otro objetivo sería el de proveer de cinco horas de combustión en una cocina a una familia, para lo que ya sabemos que se requieren 20 kilos de estiércol fresco diariamente. Como se comentó anteriormente, el fertilizante líquido obtenido es muy preciado, y un biodigestor diseñado para tal fin ha permitir que la materia prima esté mayor tiempo en el interior de la cámara hermética así como reducir la mezcla con agua a 1:3.

La temperatura ambiente en que va a trabajar el biodigestor indica el tiempo de retención necesario para que las bacterias puedan digerir la materia. En ambientes de 30 °C se requieren unos 10 días, a 20 °C unos 25 y en altiplano, con invernadero, la temperatura de trabajo es de unos 10 °C de media, y se requieren 55 días de tiempo de retención. Es por esto, que para una misma cantidad de materia prima entrante se requiere un volumen cinco veces mayor para la cámara hermética en el altiplano que en el trópico.

Lecciones aprendidas en divulgación y diseminaciónEn todo este proceso de desarrollo, divulgación y diseminación de esta tecnología en Bolivia hay varias lecciones aprendidas. La introducción de los biodigestores en una familia significa que ya no se requiere buscar leña diariamente para cocinar, tarea normalmente asignada a las mujeres y niños. Por ello es necesario que sea la mujer la que se apropie de la tecnología como nuevo combustible para cocinar. Incluso para hacer las cocinas de biogás se han adaptado las cocinas tradicionales de barro mejorado para que la combustión de biogás sea más eficiente. Esta liberación de la carga de trabajo de las mujeres implica mayor disponibilidad de tiempo para otros usos productivos, capacitación, participación social, etc. Por otro lado, la producción de fertilizante despierta mayor interés en el hombre, ya que suele ocuparse de los cultivos, y por tanto es importante capacitarle convenientemente en su uso de forma que él también se apropie de la tecnología que le provee de un fertilizante ecológico y natural. Los niños y niñas también es importante tenerlos en cuenta, y hacerlos partícipes como parte de la familia, evitando que en juegos o vandalismo, pudieran dañar el biodigestor.

La estrategia para la divulgación y diseminación de esta tecnología que se ha visto más acertada es a través de biodigestores demostrativos. Esto es, instalar uno o dos biodigestores por comunidad, en una granja municipal si hay interés de las autoridades o en granjas o centros educacionales ‘modelo’ que existan, de forma que los vecinos vean su funcionamiento, manejo y beneficios. Esta estrategia no es agresiva y se da a conocer una tecnología nueva, de modo que las familias tendrán información y criterios propios para decidir la conveniencia de introducir, o no, un biodigestor en sus viviendas y manejo agropecuario. En posteriores visitas a las comunidades se puede hacer ya una diseminación mayor a las familias interesadas.

Una lección de última hora aprendida es introducir los biodigestores demostrativos en dos familias a la vez en una comunidad, de forma que se genera un apoyo mutuo entre ambas familias en cuanto a trabajo, dudas y transmisión de conocimiento. La participación de la familia en toda la instalación de biodigestor ayuda a su apropiación y entendimiento de la tecnología. Se han dado casos en los que la familia ha desmontado y vuelto a montar un biodigestor por considerar otra ubicación más idónea, o para repararlo. El trabajo propio de la familia cavando la zanja que servirá de ‘cuna’, instalando la línea de biogás desde el biodigestor hasta la cocina es importante valorarlo. 10

Cuando un biodigestor se instala se realiza su primer llenado con gran cantidad de estiércol y agua, hasta que el lodo interior tape las bocas de las tuberías de entrada y salida para asegurar una atmósfera anaeróbia. Es importante hacer un seguimiento posterior, puesto que el biodigestor tardará tantos días como tiempo de retención se haya considerado para entrar en plena producción de biogás y fertilizante. En el caso del altiplano esto puede suponer dos meses cargando diariamente un biodigestor que aún no da los productos esperados, y por tanto es necesario acompañar y apoyar a la familia en este proceso para que sienta que el trabajo no es vano.

Es importante aprovechar las estructuras sociales propias de cada lugar, como por ejemplo la asociación de productores de leche local u otros tipos de asociaciones. De esta manera ya existe una forma de representación, de comunicación, convocatoria y de control interno que no es necesario generar con cada nuevo proyecto.

En caso de existir subvenciones monetarias para adquirir los materiales, ya sea por parte de ONGs, municipios o cualquier otro tipo de ayuda, nunca ha de ser total, y por tanto hay que hacer partícipe a la familia en los costos. Es importante que la familia no solo ponga parte de la mano de obra para la construcción de la ‘cuna’, sino que además aporte dinero. Esta cantidad de dinero puede ser variable de acuerdo al contexto social, pero es recomendable que no sea inferior a los 30$us. De esta forma las familias que decidan instalar un biodigestor, lo harán en un grado muy importante de apropiación de la tecnología, además que obliga a la institución o promotor a tener una responsabilidad y dar garantía en los materiales empleados y en el funcionamiento del sistema. De otro modo, tanto la apropiación de la tecnología por parte de la familia así como el compromiso del buen hacer del instalador pueden ser menores.

Talleres de difusión de la tecnologíaDisponiendo de una tecnología apropiada, de gran potencial en Bolivia, pero de poca difusión, divulgación y diseminación, la mejor forma de comenzar es a través de talleres prácticos. El objetivo de estos talleres es capacitar a personas en el diseño, instalación, propuesta y ejecución de proyectos de diseminación de biodigestores.

Los talleres se plantean de forma intensiva con una duración de cuatro días. El primer día se tratan los conceptos biológicos que rigen este sistema natural, se dan las claves y parámetros para su diseño según el objetivo del biodigestor (generación de biogás, producción de fertilizante o de manejo de residuos orgánicos por criterios medioambientales). Además se invita a personas con experiencia en biogás, proyectos de biodigestores, manejo del fertilizante, etc. para que compartan sus experiencias con los asistentes.

El segundo día resulta el más interesante, ya que se traslada a los participantes a alguna comunidad campesina cercana para la instalación de un biodigestor. Previamente la familia ya ha construido la cuna donde se albergará el biodigestor. Durante una mañana se trabaja junto con los participantes y la familia en la instalación, paso por paso, del biodigestor. Este día sirve de clase práctica al taller, no sólo en cuanto a tecnología, sino también en la capacitación de la familia en su construcción, manejo y mantenimiento.

Y el tercer día se imparten clases sobre la ejecución de proyectos, su identificación, planificación, presupuestos y forma de diseminación y ejecución. A la tarde, en una mesa redonda entre todos los participantes, se plantea las formas de financiamiento y sostenibilidad de esta tecnología a medio plazo en Bolivia. Además se realiza un mapeo nacional de los primeros proyectos que coordinarían las instituciones participantes en el taller. A partir de estos talleres son varias las instituciones que deciden incorporar a los biodigestores familiares de bajo costo en sus programas de desarrollo rural. Es importante subvencionar inicialmente la tecnología. 11

Véase también• Biodigestor • Digestión anaeróbica

Referencias1. ↑ Basic Information on Biogas, www.kolumbus.fi, consultado 20/07/2008.

Enlaces externos• Video producción de biogás y valorización de efluentes en plantas productoras de Aceite de

Palma en Honduras. • Libro gratuito: Guía de Diseño y manual de instalación de Biodigestores Familiares de bajo

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Home - English - French - German - Italian - Portuguese - Spanish EL PAPEL #4 TÉCNICO UNDERSTANDING LA GENERACIÓN DEL BIOGAS 12

Por Los Richard Picos los Críticos Técnicos J.B. Farrell El C. Gen Haugh Daniel Ingold Published Por VITA 1600 Bulevar de Wilson, Colección 500, ARLINGTON, VIRGNIA 22209 EE.UU. TEL: 703/276-1800. El facsímil: 703/243-1865 Internet: pr-info@vita.org Understanding la Generación del Biogas ISBN: 0-86619-204-2 [C]1984, Voluntarios en la Ayuda Técnica, PREFACE Este papel es uno de una serie publicado por Voluntarios en Técnico La ayuda para proporcionar una introducción a específico innovador las tecnologías de interés a las personas en los países en desarrollo. Se piensa que los papeles son usados como las pautas para ayudar las personas escogen tecnologías que son conveniente a sus situaciones. No se piensa que ellos proporcionan construcción o aplicación se instan a las Personas de details. que avisen VITA o una organización similar para la información extensa y soporte técnica si ellos hallazgo que una tecnología particular parece satisfacer sus necesidades. Los papeles en las series eran escrito, repasaron, e ilustraron casi completamente por VITA Volunteer los expertos técnicos en un puramente basis. voluntario Unos 500 voluntarios estaban envueltos en la producción de los primeros 100 títulos emitidos, mientras contribuyendo aproximadamente

5,000 horas de su time. el personal de VITA incluyó Leslie Gottschalk como el editor primario, Julie Berman que se ocupa dado la composición y diseño, y Margaret Crouch como gerente del proyecto. El Richard Mattocks, el autor de este papel, es un medioambiental científico con Pañero-Aden los Socios, Inc. Él especializa en el la dirección de materiales de pérdida sólidos y la recuperación de biomasa los productos, y está investigando varios usos de biogas actualmente el digester effluente, particularmente su uso como una fuente del alimento animal. Críticos J.B. Farrell, Gen de C. Haugh, y Daniel Ingold también son especialistas en el area. Farrell son un ingeniero químico entrenando y jefe de la Sección de Gestión de Lodo del EE.UU. Environmental La Agencia de protección la Investigación Medioambiental Municipal Laboratory. Haugh encabeza el Departamento de Ingeniería Agrícola en Virginia el Instituto Politécnico. Ingold, un biophysicist, es ingeniero de la investigación a la Corporación de la tecnología apropiada.13

VITA es un privado, empresa no ganancial que apoya a las personas trabajando en los problemas técnicos en los países en desarrollo. las ofertas de VITA la información y ayuda apuntaron a ayudar a los individuos y los grupos para seleccionar y las tecnologías del instrumento destinan a su situations. VITA mantiene un Servicio de la Pregunta internacional, un el centro de la documentación especializado, y una lista informatizada de los consultores técnicos voluntarios; maneja los proyectos del campo a largo plazo; y publica una variedad de manuales técnicos y papeles. UNDERSTANDING LA GENERACIÓN DEL BIOGAS por VITA el Richard Mattocks Voluntario LA INTRODUCCIÓN DE I. LA HISTORIA El biogas es un derivado de la avería biológica--bajo oxígeno-libre las condiciones--de basuras orgánicas como las plantas, residuos de la cosecha, madera y residuos del ladrido, y el estiércol humano y animal. Interest en

el biogas como un recurso de energía viable ha extendido a lo largo del el globo en las últimas dos décadas. Biogas generadores o digesters por ejemplo, opere a lo largo de Asia con más de 100,000 informado en India, aproximadamente 30,000 en Corea, y varios millón en China. Muchos más están operando en el Medio Oriente, Africa, El Oceanía, Europa, y el Americas. El biogas es conocido por muchos nombres--el gas del pantano, el gas de pantano, " lega el o' el el rastro, " gobar gas. contiene 50 a 60 metano por ciento aproximadamente, el el elector primario de embrague electromagnético. El Biogas de se produce naturalmente de la degradación de plantas en las tales situaciones como arroz los paddies, estanques, o marshes. Porque también puede producirse y coleccionado bajo las condiciones controladas en un recipiente hermético, puede ser una fuente de energía importante. Chino antiguo experimentó con quemar el gas emitido cuando se salieron verduras y estiércoles para pudrirse en un vessel. More cerrado

recientemente, Volto, Beachans, y Pasteur trabajaron con biogas-productor organisms. al final del 20 siglo, comunidades en Inglaterra y Bombay, India, dispuesto de basuras en los recipientes cerrados

y reunido el gas resultante por cocinar y encender. Alemania, los Estados Unidos, Australia, Argelia, Francia, y otro las naciones construyeron el tal digesters del metano para complementar los suministros de energía menguando durante las dos guerras mundiales. NECESIDADES SERVIDAS POR LA TECNOLOGÍA Generadores del biogas o digesters rinden dos productos: el biogas él, y un derivado semisólido llamó effluente o lodo. Los systems del biogas son muy populares para su habilidad dado producir el combustible 14

de productos que podrían gastarse por otra parte--los residuos de la cosecha, los estiércoles, etc. El combustible es un gas inflamable conveniente para cocinar, encendiendo, y alimentando los artefactos de la combustión. La pérdida digerida--el lodo--es un fertilizer. veneno El los convertido de proceso de digestión el nitrógeno en los materiales orgánicos al amonio, una forma que se pone más estable cuando aró en el el Amonio de soil. es prontamente " fijo " (garantizado) en la tierra para que pueda se absorba por plants. En el contraste, el estiércol crudo tiene su nitrógeno oxidado en los nitratos y nitrites en que no arreglan " bien la tierra y se lava prontamente lejos. Es más, los systems del biogas ofrecen un medios para sanearse wastes. Simply ponga, estos systems son capaces de destruir la mayoría de las bacterias y los huevos parasitarios en el humano y las basuras animales, habilitando los digerimos el lodo ser aplicado seguramente a las cosechas. Las Pruebas de han mostrado eso los systems del biogas pueden matar tanto como 90 a 100 por ciento de lombriz de gancho los huevos, 35 a 90 por ciento de ascarid (es decir, lombrices intestinales y lombrices intestinales pequeña), y 90 a 100 por ciento de las chiripas de sangres (es decir, schistosome chiripas que se encuentran en los caracoles de agua que normalmente viva en el paddy presenta y estanques). Los systems del biogas también son capaces de digerir el alcantarillado municipal, qué es una fuente mayor de polución. Using el systems del biogas en por aquí substancialmente reduce el potencial para medioambiental la polución. Finalmente, basuras agrícolas y animales, los materias primas mayores, para la producción del biogas, es normalmente abundante en las áreas rurales. Las personas que viven en comunidades rurales a que son sujetadas a menudo el precio y fluctuaciones del suministro de combustibles convencionales y los fertilizantes, puede beneficiar directamente del systems del biogas. Debe notarse que, mientras este papel enfoca en la producción en algunas aplicaciones el gas es considerado de biogas para el combustible,

para ser el derivado del proceso. Algún digesters en Por ejemplo, China se usa principalmente por tratar el alcantarillado y el fertilizante productor, y sólo secundariamente para el combustible productor. II. LOS PRINCIPIOS QUE OPERA LA BASE DE LA TECNOLOGÍA La generación del biogas es un proceso en que tiene lugar un oxígeno-libre environment. usa la bacteria anaeróbica--bacterias que sólo viven en la ausencia de oxígeno--para estropearse los compuestos orgánicos complejos en las fases justamente bien-definidas. que El proceso se llama anaerobio digestion. produce el biogas, un gas compuso de aproximadamente 50 15

a 60 metano por ciento, 40 a 50 anhídrido carbónico por ciento, también, como el vapor de agua y una cantidad pequeña de nitrógeno, azufre, y otro rastro el Biogas de compounds. es inflamable que es qué hechuras él útil, pero tiene un calor relativamente bajo satisfecho, aproximadamente,

6.1 calorías por el litro (alrededor de 600 BTU por el pie cúbico). Compare esto con puro metano que tiene un poder calorífico de 995 BTU por el pie cúbico, o embrague electromagnético con encima de 1,000. No obstante, el biogas puede ser una fuente de combustible importante para muchas aplicaciones. Un digester del biogas es el dispositivo en que el proceso de la digestión occurs. que Los feedstock orgánicos que se llaman el substrato pueden consista en tierra nocturna, estiércol, cosecha o residuos de la cocina, o materials. similar El substrato es normalmente diluído con el agua, y es completamente mixto en una papilla; los residuos de la cosecha y vegetación está normalmente cortado o cortó en pequeño, bastante el uniforme pieces. se alimenta entonces en el digester y permitió sufrir la degradación en una cámara oxígeno-libre sellada. Cuando la digestión es

completado, el material se descarga, o alejado del digester. El biogas es reunido para el uso directo o presurizó para use. subsecuente que El material descargado se llama effluente, o el lodo. La avería real de material orgánico dentro del digester es un proceso del tres-fase que lleva a la producción de metano (Figura 1).

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En la primera fase, los numerosos organismos sueltan las enzimas que el ataque las ataduras específicas en la proteína compleja, hidrato de carbono, y lípido los compuestos en el substrato entrante. Esta fase de degradación los convertido los compuestos en las moléculas más simples. de que Otro puso los organismos llevan más allá degrada las moléculas para formar la corto-cadena acids. graso volátil a estas alturas, varios metano-productor los organismos (o methanogens) use el anhídrido carbónico o volátil graso los ácidos para producir el biogas (una mezcla de metano y anhídrido carbónico). Los principios de digestión anaerobia son el mismo sin tener en cuenta la digestión vessel. el material Orgánico está cargado en un justamente caliente, temperature-controlled, ambiente oxígeno-libre y metano se produce después de la aclimatación. La composición o calidad de el material entrante ser digerido, el vaso, y el cerco la influencia de ambiente las eficacias del digester. La producción de gases es mayor cuando el digester se opera a un relativamente la temperatura alta, cuando el substrato se revuelve o por otra parte agitado, y cuando se guardan las condiciones del system justamente constant. UN 17

la discusión más detallada de éstos y otro factores influenciar la eficacia del digester sigue. En el general, sin embargo, el importante el objetivo para tener presente cuando operando un digester del biogas es el

la producción del mayor volumen de biogas en el más corto el posible tiempo. FACTORES QUE INFLUENCIAN DIGESTERS AL TAMAÑO DE AND DE ACTUACIÓN DE BIOGAS Investigadores sólo están ganando ahora un entendiendo bueno del el proceso metabólico en el digesters del biogas. que Ellos conocen, sin embargo, ese organismos metano-productores (llamó el methanogens) " prefiere " a encauce la energía, o calorías (derivó estropeándose entrante el substrato), al metano en lugar de usa la energía para construir o satisfaga las necesidades celulares interiores. como a tal, los methanogens no hacen adapte bien a los cambios en su ambiente que puede requerirlos aumentar sus números o ajustar su mechanisms. interior Si los cambios medioambientales son significantes bastante, el methanogens, pueda retardar o incluso pueda detener su trabajo. Cambios que pueden afectar la conducta de las bacterias y así el la actuación del digester incluye las variaciones en el substrato, la presencia de ciertos químicos tóxicos, la presión del gas, la temperatura, y la cantidad de tiempo los restos materiales en el digester. Otros factores que podrían tener un impacto mayor en el operar la actuación de un digester del biogas incluye el equilibrio biológico / la acidez, la concentración de los sólidos, la agitación, el feedstock, el pretreatment, y la proporción de carbono-a-nitrógeno. Los factores primarios que podrían afectar el tamaño de un digester del biogas incluya el tipo y cantidad de feedstock, el rate a que es el tiempo de la retención cargado, e hidráulico. Factores que Influyen en la realización de las operaciones de Digester Balance/Acidity biológico Methanogens--los organismos metano-productores--viva en un syntrophic, o complementario, relación con ciertos otros microorganismos eso consume el feedstock y producto los ácidos simples como la parte de su metabolism. Los ácidos más simples son esenciales al metabólico los procesos del methanogens. Como los organismos ácido-productores tienda a ahogar en sus propios derivados acéticos, los methanogens cooperan consumiendo estos derivados el metano-produciendo el proceso. El tiempo suficiente dado para establecer la proporción apropiada de metano-productor los organismos a los organismos ácido-productores, un homeostasis, o estabilidad, ocurrirá con un pH de aproximadamente siete en un digester. Un digester alimentó pollería o las pérdidas de nitrógeno altas pueden estabilizar a un pH de ocho o mayor. El objetivo aquí es crear una relación de trabajo estable entre la población microbiana en el digester. Esto implica el necesite para las temperaturas de funcionamiento bastante constantes y 18

feedstock characteristics. Conversely, cualquier variación rápida de estas condiciones, cause la población microbiana para cambiar dramáticamente y posiblemente perturbó los system globales equilibran en el digester. Por ejemplo, si los organismos metano-productores se puestos inactivo debido a, diga, fluctuaciones de temperatura, el pH dejará caer tan bajo acerca de incapacítelos. Manteniendo un pH estable requiere estabilizando el feedstock como bien como la temperatura de funcionamiento en el digester. Si esto demuestra impráctico, agregando la cal u otro buffering compone al los digester impedirán al pH caerse. La Nota de que el correcto la cantidad y tipo de compuesto del buffering sólo pueden determinarse adelante un la base del caso-por-caso. Cuatro factores adicionales que podrían afectar el system global equilibre en el digester es: 1. La concentración de la pérdida sólida entrante podría variar y o aumentan o disminuyen la cantidad de comida ser consumido por el digester. 2. Removing la papilla (la mezcla de agua y substrato agregó al digester) del digester o reemplazándolo en total, cada día, cambiará la media edad del Los organismos de en el digester. 3. Las medio características del material consumiéndose por la población microbiana en el digester cambiará en La contestación de a cualquier fluctuación en la cantidad de feedstock El material de quitó cada día. 4. La temperatura, así como los volúmenes del agua usaron para diluir la pérdida entrante, alterará la naturaleza del La comida de ser consumido por el digester. La temperatura de funcionamiento La temperatura de funcionamiento es otro factor que influye en el digester efficiency. que UN digester puede operar en tres límites de temperatura: (1) la temperatura baja, las bacterias del psycrophilic van que es menos de 35[degrees]C (90[degrees]F); (2) la temperatura elemento, el mesophilic, las bacterias van que es 29 a 40[degrees]C (85 a 105[degrees]F); y (3) el la temperatura alta, las bacterias del thermophilic van a que es 50 55[degrees]C (135 a 140[degrees]F). a que el material Orgánico degrada más rápidamente superior las temperaturas porque el rango lleno de bacterias es a work. Thus, un digester que opera a una temperatura superior puede ser esperado producir cantidades mayores de biogas. La desventaja de un digester de elevado-temperatura eso es incluso menor los cambios en las condiciones del system podrían compensar la eficacia del digester o productivity. Moreover, una fuente adicional de energía probablemente quiere se exija mantener los volúmenes del digester a una constante superior la temperatura. Aunque la temperatura de funcionamiento es crítica, mientras estabilizando la temperatura 19

y guardándolo estabilizaron es más aun importante. Las Variaciones de de ventaja o menos 1[degree]C por un día puede forzar el metano-produciendo los organismos en los periodo de inactividad. Estos organismos consuma los ácidos, y sin ellos los ácidos aumenten y el pH caígase, mientras impidiendo la efectividad del system del biogas entero. En latitudes norteñas o los climas más fríos, el volumen de metano sea substancialmente menos a menos que los comestibleses específicos se hacen a precaliente el substrato entrante y mantenga la temperatura del digester. Así, en los climas más fríos, los digesters más grandes estarán probablemente required. Moreover, la cantidad de superficie del digester construyó de superficie debe reducirse cuando las temperaturas son bajas. Una manera dado superar el problema de más bajo temperaturas es a diluya el material de pérdida diariamente entrante con precalentó (solar-acalorado) water. O usted pueden construir un invernáculo o montón del abono alrededor del digester. La nota que la cantidad y tipo de pérdida ser degradado así como la temperatura de funcionamiento es dos factores gobernando importantes los digester clasifican según tamaño. La Concentración de los sólidos El estado higrométrico del licor de la digestión (pérdida que es diluido) debe estar en el rango de 5 a 12 sólidos totales por ciento. El porcentaje de sólidos totales debe incluir un mínimo de inorgánico arenas y soils. que los productos desechados Entrantes pueden tener que ser

diluido a una consistencia de crema ligeramente espesa. UNA regla empírica

por diluir la pérdida ganadera 2.5 agua de las partes es para cada una parte

de pérdida relativamente seca o una agua de la parte para cada una parte de el estiércol fresco. Revolviendo los Volúmenes de Digester Los microorganismos que degradan el material desechado están viviendo, metabolizando criaturas que producen sus propios derivados metabólicos. Para impedir a las bacterias estancarse en sus propios productos desechados,

y así para promover una digestión más rápida, revuelva o agite los volúmenes del digester por el remo, Rascador, el pistón, o en más las escenas sofisticadas, por la recirculación de gas. La agitación también ayuda minimizar el aumento de interior fibroso espume encima del licor de la digestión. El Fracaso de para romper la escoria pueda producir las presiones del gas excesivas el substrato impelente fuera de las aperturas en lugar de permitir al gas escapar a través del gas transporte lines. que La escoria también puede tapar el digester. Digesters eso se alimenta que los volúmenes superiores de pérdida fibrosa pueden requerir especial diseñe las consideraciones. 20

Feedstock Pretreatment Feedstocks a veces exigen al pretreatment aumentar el metano rinda en el proceso de la digestión anaerobio. Pretreating el feedstock (con alcalino o tratamientos con ácido, por ejemplo) los descansos abajo las estructuras orgánicas complejas en moléculas más simples que son entonces más susceptible a la degradación microbiana. Así, usted puede querer al pretreat cualquier substrato entrante cuyo los sólidos volátiles no son prontamente degradables. La Nota de que los microorganismos no actúe prontamente en las cáscaras de arroces o aserrín. Las basuras fibrosas también requieren el manejo especial. Wastes con mucho tiempo deben cortarse fibras como paja o deben romperse. Cualquier pérdida dada digiera más rápidamente, y posiblemente más aun completamente, cuando irrumpido en bits. Thus, el más fino la pérdida es desmenuzada, conecte con tierra, o pulped, el más fácil el proceso de la digestión será. La investigación científica ha determinado ese mínimo nivela de níquel, el cobalto, e hierro se requiere para el methanogens para degradar orgánico las basuras más efficiently. que Esto es de consecuencia inmediata pequeña a la mayoría de los granjeros, cuando el análisis químico se exige determinar si la suma de estos elementos sería útil. La Proporción de carbono-a-nitrógeno Si la proporción de carbono-a-nitrógeno o es demasiado alta o también muge, o fluctúa substancialmente, el proceso de la digestión retardará o igualará stop. para actuar eficazmente en el substrato, los microorganismos necesitan un 20-30:1 proporción de carbono al nitrógeno, con el porcentaje más grande, del carbono que es prontamente degradable. Digesters tienen eficazmente operado en la pérdida de la pollería con una 5-7:1 proporción. La llave aquí es guardar la cantidad así como las características de la constante del substrato entrante. Una nota de cuatela: algunos compuestos del carbono se resisten al ser roto por ejemplo, down. Lignin que toda la tierra planta usan para ayudar atiese y apoye ellos, es prontamente degradable el carbono compound. La cantidad de aumentos del lignin proporcionalmente con la planta age. Thus, el césped viejo contiene más lignin que nuevo el césped, y madera contiene más de él que salga. Remember, cualquiera, substrato que contiene un porcentaje alto de lignin no quiere prontamente también descomponga en el digester del biogas o como completamente como substratos que contienen las cantidades menores. Thus, estiércol del caballo y madure el material de pérdida vegetativo probablemente no es los feedstocks buenos, porque ellos contienen un fragmento alto de non-degradable el lignin. La presencia de Ciertas Toxinas Ciertas medicaciones (por ejemplo, los antibióticos usaron en los alimentos del animal o inyectado en los animales), alimente aditivos, pesticida, y herbicidas pueda tener los efectos adversos en la bacteria anaeróbica, particularmente, 21

el methanogens. por ejemplo, lincomicina (frecuentemente usó en el cerdo tratando) y monensin (a menudo usó tratando el ganado) es dos antibióticos que dañarán estas bacterias e inmediatamente la producción de metano de parada. Factores que Influyen en el Tamaño de Digester El plan de Digester depende básicamente en la disponibilidad y tipo de pérdida para ser alimentado al digester, así como la cantidad de gas y/o fertilizante required. que generalmente se diseñan los digesters Grandes después de establecer las condiciones de funcionamiento del system a través de el laboratorio analysis. que generalmente se diseñan las plantas de la digestión Pequeñas basado en las experiencias del pasado con un substrato particular. Una ventaja distinta de digesters pequeño encima del grande es eso sus volúmenes requieren el revolviendo menos vigoroso y menos frecuente (sólo varios tiempos por día) para prevenir el aumento de escoria y así aumente la producción de biogas. UNA desventaja principal de estos digesters, por otro lado, es que su operando las temperaturas tienden a fluctuar más a menudo y a un muy mayor el grado. No obstante, alimentando un digester del biogas--sin tener en cuenta su tamaño--cualquiera número de individuo o combinó feedstocks o los materiales orgánicos produzca la producción de biogas con tal de que el las condiciones apropiadas existen y se guardan bastante estable. Estas condiciones se investigó inicialmente para el tratamiento del alcantarillado planta y más recientemente es el asunto de intensa investigación hacia satisfaciendo las necesidades de dirección desechadas de varios agrícola y las industrias especializadas. El tipo y Disponibilidad de Material de Pérdida Crudo Las prácticas de agricultura pueden influir en las cantidades de estiércol disponible para el uso en el digester. por ejemplo, ganado en el testamento de la pastura esparza su pérdida encima de una área rozando grande, mientras haciendo desechado la colección difficult. Conversely, una manada de que gasta la mayoría el día en una área confinada (por ejemplo, un corral) depositará gaste en un el área concentrada, haciéndolo posible coleccionar gastan más easily. Moreover, estiércol depositado directamente en el campo quiere probablemente contenga mucha tierra o rechine que estorbará en el futuro el digester, y así no es conveniente para la producción de el biogas. La cantidad de estiércol produjo por el animal por día varies. Para el ejemplo, uno puede esperar aproximadamente seis libras por día de un 1,000 la libra carne o ganado de la lechería y aproximadamente nueve o 10 libras por día de 1,000 libras de pollo de la parrilla. Remember, el gas aumentado, la producción es directamente proporcional a la cantidad de volátil los sólidos en la pérdida cruda usada. Bajo las condiciones de la colección óptimas (es decir, cuando el animal se confina), 22

usted consigue: 4 libra de estiércol por la oveja de la 100-libra 80 libra de estiércol por el ganado de lechería de 1,000-libra 60 libra de estiércol por el ganado de carne de 1,000-libra 10 libra de estiércol por el cerdo de la 200-libra 45 libra de estiércol por el caballo de la 1,000-libra 0.2 libra de estiércol por la capa de pollería de 4-libra La regla empírica aquí es que el material desechado de dos adulto el ganado normalmente proporcionará el gas requerido para la comida cocción para una familia de four. que las cantidades Comparables de otra pérdida pueden producir ligeramente más o ligeramente menos gas. Si usted está considerando confiando en el uso de una cantidad importante de pérdida de la verdura en su digester, usted necesita saber cuando tal el material estará disponible en las mayores cantidades. por ejemplo, el jacinto de agua puede ser el ronda del año disponible en algunos climas, mientras paja de grano u otros residuos de la cosecha serán muy abundantes sólo a la cosecha. Se marchitado o semi-secó la vegetación puede requerir la suma de agua para mantener la concentración de los sólidos óptima. El Frescamente-corte de la vegetación joven puede requerir menos dilución que frescamente corte más viejo la materia vegetal. Rate Cargante orgánico El rate cargante orgánico se refiere al número obtenido cuando el el peso de los sólidos volátiles cargó cada día en el digester es dividido por el volumen del digester. (los sólidos " " Volátiles se refiere a la porción de sólidos materiales orgánicos que pueden ser digested. El resto de los sólidos es fixed. Los sólidos fijos y una porción de los sólidos volátiles es non-degradable. Organic el material también puede contener una cantidad sustancial de agua.) El rate cargante es un parámetro importante, desde que nos dice el la cantidad de sólidos volátiles ser alimentado en el digester cada día. Al rates cargante alto, el alimento tiene que ser más casi continuo (quizás de cada hora) . Al más bajo rates cargante, el biogas el digester necesita sólo ser alimentado una vez por día. Se diseñan Digesters recibir y tratar de 0.1 a 0.4 las libras de sólidos volátiles por el pie cúbico de volumen del digester. Aunque el rate cargante real depende del tipo de basuras alimentado al digester, 0.2 libras de sólidos volátiles por el pie cúbico, de volumen del digester (aproximadamente 3 kg por el metro cúbico) es un el parámetro del plan frecuentemente usado. Esto significa un digester usado a procese principalmente debe diseñarse el estiércol para acomodar de 20 a 120 pies cúbicos de volumen del digester por 1,000 libras de viva animal. (La cantidad real varía de las especies a las especies.) Aquí, es importante recordar que un digester deba diseñarse en base a la cantidad de pérdida que puede coleccionarse y realmente alimentó al digester, no en la cantidad de pérdida, producido. Lo siguiente para la ilustración, las estimaciones son útiles: 23

1 libra de sólidos volátiles por el cerdo de la 200-libra por día 1 libra de sólidos volátiles por la oveja de la 1-libra por día 0.04 libra de sólidos volátiles por la capa de pollería de 4-libra por día 6 libra de sólidos volátiles por carne de la 1,000-libra o ganado de la lechería por día 9 a 10 libra los sólidos volátiles por 1,000 libras de capa de la pollería El porcentaje de agua en la pérdida del animal en una base del volumen unidad es alrededor de 75 a 95 percent. De los sólidos en la pérdida, aproximadamente 70 el por ciento es Porcentaje de volatile. de agua en la verdura y planta las basuras varían de 40 a 95 por ciento. De eso, el porcentaje de los sólidos volátiles varían de 50 a 95 por ciento. La cantidad de el biogas produjo de la verdura y la pérdida de la planta varía porque las varias cosechas tienen difiriendo el rates de producción de biomasa. Con tiempo, temperatura constante, y un substrato entrante uniforme, un testamento del digester stabilize. Las reglas empírica para cualquiera los digester incluyen: 1. substrato Entrante 5 a 12 sólidos totales por ciento; 2. 0.2 a 0.5 libras ácidos volátiles por el pie cúbico de digester El volumen de ; 3. 1 a 2 libras estiércol crudo por el pie cúbico de espacio del digester por día; y 4. 0.2 a 1.0 volumen unidad de biogas produjo por el volumen unidad de EL DIGESTER DE . La cantidad real de biogas que se producirá puede determinarse por la experimentación bajo las condiciones similar a aquéllos al site. Uno debe experimentar con los varios tipos de pérdida, el la cantidad de agua diluía una pérdida entrante, mientras operando la temperatura, y alimentando (cargando) la frecuencia. Una fuente de confusión potencial determinando el tamaño del digester es los medios para medir la generación de gas. Al seguir leyendo la literatura el digesters del biogas, asegúrese que la generación de gas en discusión está en Gas de units. comparable producido en un digester es el biogas, de que 50 a 60 por ciento son el metano; el resto es el anhídrido carbónico y otros gases. Los Biogas volúmenes son distintos de el metano volumes. que Otras maneras de cuantificar el gas incluyen: el gas

los volúmenes por el volumen de digester, volúmenes del gas por 1,000 libras de el peso vivo de una especie animal, volúmenes del gas por la libra de volátil los sólidos agregaron, y volúmenes del gas por la libra de sólidos volátiles

destruido. La Retención hidráulica Time El tiempo de la retención hidráulico (HRT) es el medio número de días un el volumen unidad de substrato es permanecer en el digester. Put otro la manera, HRT ya es el volumen de material en el digester dividido por la media cantidad de feedstock diario entrante, o el la media edad de los volúmenes del digester. que El HRT variará de 10 24

a 60 días, y es un parámetro importante porque influencia la eficacia del digester del biogas. Los digesters estrechamente controlados promediarán 20 a 25 días aproximadamente la retención time. los tiempos de la retención más Cortos crearán el riesgo de el derrumbe, una condición fuera dónde se lavan las bacterias del biogas activas, del digester a demasiado joven una edad, haciendo la población de, las bacterias inestable y potencialmente inactivo. la conversión Diaria de

el material orgánico al metano continuará aumentando por la unidad el aumento de peso (es decir, edad) de bacterias a a un cierto punto. Después de esto, la producción del metano caerá por el peso unidad (o la edad) de bacterias. La nota que un tiempo de la retención más largo requiere un digester más grande y más importante para su construcción. Recall, sin embargo, que el menor el vaso de la digestión, el menos tiempo el metano-produciendo las bacterias tendrán que actuar en el substrato disponible y así el más probablemente los system del biogas podrían funcionar mal. Uno debe considere todos estos factores cuidadosamente antes de escoger un system. III. DESIGN LAS VARIACIONES Hay dos características del plan generales de digesters: el lote alimente y feed. continuo El digester del lote está cargado, selló, y después de un periodo de colección de gas, vació. UN digester del lote pueda ser esencialmente adecuadamente que cualquiera clasificó según tamaño recipiente o tanque que pueden se selle y encajó con un medios para coleccionar el biogas. El el digester del alimento continuo recibe el substrato adelante un continuo o

la base diaria con una cantidad aproximadamente equivalente de effluente alejado. Hay muchas posibles variaciones del plan para el alimento continuo el digesters. EL ALIMENTO CONTINUO DIGESTERS Pueden dividirse las variaciones del plan para el digesters del alimento continuo en cuatro tipos distintos: el plan indio, el chino, diseñe, la planta de tratamiento de alcantarillado, y el design. híbrido Cada uno de estos tipos, junto con los cost y consideraciones de la construcción, se describe en las secciones que siguen. El Plan indio El indio, o Khadi, plan (Figura 2) es basado en el principio

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ese gas producido alzará un domo campanudo localizado sobre el la digestión el Substrato de vat. entra en un lado del digester y cambia de sitio effluente fuera el otro lado. Como el gas se produce, es coleccionó bajo el domo, mientras obligándole a que subiera. que El domo desciende cuando el gas se fuerza fuera del digester en el transporte de gas el lines. El Plan chino La cámara de almacenamiento de gas en el plan chino característicamente tiene una cima fija (Figura 3) el Substrato de . entra en un lado; effluente

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las salidas el otro Gas de side. producido aumenta bajo el domo y sobre el vaso contents. Increases en el volumen del gas cambian de sitio los volúmenes del digester en el desplazamiento, o inunda, cámara. Los materiales forzados en la cámara del desplazamiento quieren, por la virtud de gravedad, intente fluir atrás en el digester. El intente por el licor cambiado de sitio para fluir atrás en la digestión el vaso crea la presión para forzar el gas en el transporte de gas line. Como el gas se usa, los materiales cambiaron de sitio en el la cámara del desplazamiento fluirá atrás en el vaso. La Planta de Tratamiento de alcantarillado Aunque los planes asociaron con tratar el alcantarillado o industrial las basuras siguen los mismos principios básicos del indio y chino los planes, ellos son mucho más complejos y más eficaces. El el volumen del digester o se revuelve por remo o recirculación de gas. Los controles de temperatura son mucho más severos y digester el volumen puede ser heated. Las salidas effluentes la planta y puede espesar antes de a último Gas de disposal. se taladra del digester, posiblemente presurizado, y usó para los propósitos caloríficos o señaló con luz; él puede usarse para el calor del proceso en el digester. El tratamiento del alcantarillado 27

pueden emplearse los principios de la planta en una balanza muy menor con los más bajo niveles de tecnología. Figure 4 muestras una alta tecnología

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la planta de tratamiento de alcantarillado. Los Planes híbridos Los digesters híbridos imitan los principios empleados en otros planes, sólo que los vasos de la digestión conforman al caro, el más prontamente los materiales de la construcción disponibles. que Ellos pueden ser construido de los materiales del trozo disponibles, las bolsas plásticas, o cubrió troughs. UN plan muy simple es el extremo-a-extremo que suelda de 55 - el galón los tambores de aceite para crear un largo, estreche, pequeño-volumen continuo alimente digester. Con el digesters híbrido, el cuidado debe tenerse para no permitir ninguna construcción la eficacia del digester compensó económica o productivity. Figure 5 muestras una bajo-tecnología el digester híbrido. 28

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La comparación de Alimento Continuo Digesters Los digesters del biogas más sofisticados requieren a las personas experimentadas a construya, opere, y manténgalos. que los Tales digesters probablemente serán más económicamente factible si ellos se usan para procesar grande las cantidades de waste. Aunque un digester de alta tecnología hace produzca considerablemente más gas que el indio o el El plan chino, tiene capital superior y el coste que opera y requiere el monitoreo cuidadoso en una base diaria. Los planes indios y chinos son menos caros y más fáciles a la figura y opera, pero esos beneficios se oponen a justamente por el gas ineficaz production. Moreover, el goteo puede volverse un problema si los digesters no se mantienen bien. Aunque el indio el plan produce ligeramente más gas que el plan chino, es ligeramente más caro y tiene los requisitos de mantenimiento agregados asociado con el domo flotante. 29 LAS APLICACIONES 29

El biogas puede quemarse directamente como un combustible por cocinar, mientras encendiendo, calentando, la bomba de agua, o grano moliendo, y también puede usarse a alimente la combustión engines. En aplicaciones más grandes dónde descascaran y las habilidades garantizan, el biogas puede presurizarse y puede guardarse, limpió para la venta a los proveedores de gas comerciales, o reconstruido a electricidad y vendió impulsar las rejas, satisfacer las necesidades de energía máximas. Se conectan los lines de transporte de gas a la cámara del gas-colección del digester (el domo flotante del digester de estilo indio). El gas tiene un alto porcentaje de humedad. es necesario inventar un la manera dado quitar la humedad antes del gas se usa. a que Una manera es

inclínese el line de transporte atrás hacia el digester para que el la humedad fluirá atrás abajo el line en el tanque. Si esto es no práctico, será necesario instalar un sumidero, o cámara, en el line de gas para coleccionar la humedad. El biogas también es muy corrosivo. puede contener las cantidades peligrosas de ácido sulfhídrico, un gas inflamable venenoso que produce un favorablemente el ácido corrosivo cuando mixto con el agua. Por esta razón, gas los lines de transporte deben ser a prueba de corrosión. El cloruro de polivinilo de (PVC) la tubería plástica es una opción buena para el lines de gas porque es

durable, a prueba de corrosión, y normalmente barato. Porque el el gas es tan corrosivo, puede tener que ser limpiado antes de que sea usado, particularmente en los artefactos. Mientras el biogas es un combustible excelente, tiene un bastante bajo el valor de energía para su volumen--500-600 BTUs por el pie cúbico--y el presione en el lines de la distribución puede ser bajo. Las Lámparas de , las estufas, los refrigeradores, y otros aparatos requieren los motores de reacción especialmente diseñados para compensar el valor de energía bajo y el gas bajo pressure. A estabilice la llama en un cookstove, por ejemplo, el motor de reacción enérgicamente los retoños el biogas a a través de y fuera del quemador. Jets puede comprarse o puede construirse fácilmente de localmente disponible los materiales. La cantidad de metano requerida el periódico por la casa variará. Aproximadamente 0.5 a 1.0 metro cúbico de biogas se requiere por la familia el miembro para la preparación de comida solo, y aproximadamente un metro cúbico de el biogas se produce por 1,000 libras de animal. Meeting una familia el miembro está cocinando que el requisitos, entonces, requiere dos o tres lechería saludable o vacas de carne, u ocho a 10 cerdos (pesando 150 a 250 golpean cada uno), o encima de 500 pollos. La cantidad de pérdida material producido por estos animales varía con su salud y la dieta e influirá en el número de animales requerido. El Coleccionando más de 30 a 40 libras de periódico de pérdida por 1,000 libras de el peso vivo por el animal aumentará la cantidad de gas producida por el animal. El saliendo effluente el digester al final de la digestión 30

el periodo se extiende en la tierras de labrantío mucho como el estiércol no digerido, etc., es que la Investigación de used. se ha realizado en usar el digester effluente al ganado alimentaba o para promover el crecimiento del algal en los estanques del pez, como se hace en algunas instalaciones del aquaculture chinas. LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN El equipo y materiales requirieron para la construcción del digester dependa en el nivel de tecnología empleado. El chino básico el plan requiere cemento, arena, arcilla, cal, y ladrillos. Sulfate-resistant el cemento debe usarse si la deuda disponible al corrosivo la naturaleza del gas y papilla. que El plan indio requiere a éstos los mismos materiales, más alguna soldadura y mecanismo de hierro. El superior los planes de tecnología pueden requerir alguna maquinaria específica y electrónica. Lo siguiente se generaliza ejemplos de los tipos y cantidades de materiales construir chino clasificado según tamaño similar requirieron - o El digesters del Indio-estilo. Una Abrazadera Investigación Instituto publicación (1976) informa lo siguiente los materiales para un Indio-estilo, el metro 3-cúbico el digester que deba producir el gas suficiente por las necesidades cocción de una familia de seis a ocho miembros: * 9 metros galvanizaron la hoja de palastro * 3,200 ladrillos de la construcción pequeños * que 25 50-kg empaqueta de cemento * 12 metros cúbicos de arena * los varios ángulos de hierro, las cañerías férricas, etc., El Khadhi y Comisión de Industrias de Pueblo en Bombay, India, las listas (en parte) lo siguiente los materiales para un metro 3-cúbico el digester horizontal: * 2,870 ladrillos * 3.2 metros cúbicos de arena * 1.9 metros cúbicos de 1/2 " a 3/4 " piedra * 24 bolsas de cemento * 7.5 metros de chapa de acero * los varios ángulos de hierro, las cañerías, reforzando las varas. Una pared de la albañilería el digester de estilo chino de 8 metros cúbicos llamadas para: * 400 kg de cemento * 1,000 kg de arena * 1,000 ladrillos * los varios tubos de plástico para la entrega de gas. En pequeña escala, pueden construirse los digesters del nonpermanent de aceite tambores o uniformemente-apoyó las bolsas plásticas. Los materiales anteriores sólo se significan para los propósitos de la 31 demostración.

El tipo real y cantidad de materiales requeridas dependen del plan. Note, sin embargo, ese digesters del biogas menores generalmente se construyen con los materiales prontamente disponibles. HABILIDADES REQUERIDAS EL AND DE PRODUCTO DE TO OPERAN UN BIOGAS DIGESTER Los fundamentos de un digester pueden adaptarse creadoramente por competente, craftspeople local que trabaja con los materiales localmente disponibles. El plan chino requiere las habilidades de un mason. competente El El plan indio requiere las habilidades de un albañil competente así como obrero férrico y soldador. Los digesters más sofisticados para las aplicaciones de la balanza más grandes requieren plomeros y electricians. que la planificación Cuidadosa se requiere antes de a construir los tales medios. Una vez construido, el digester requiere la atención diaria de un el semiskilled individual. Cada día, los digester deben alimentarse y agitado, y el effluente propiamente dispuesto de. Así como conserje tiende a una manada de animales, el individuo responsable de los digester deben entender los procedimientos operacionales. Esto la persona no sólo debe mantener la planta física del digester, pero también asegure que el line de transporte de gas y system de utilización de gas es operativo y en la reparación buena. EL COSTE El coste para la construcción se gobierna por el nivel de tecnología empleado. Ellos van de unos dólares para digesters construido de el trozo prontamente disponible a unos cientos dólares para un pequeño la familia, el digester del Chino-estilo, y de varios centenares de los dólares para un digester del Indio-estilo en pequeña escala a varios centenares de miles de dólares para un funcionamiento de gran potencia. UNA regla de dedo pulgar para el digesters clasificado según tamaño comparable es que el Chino-estilo la mitad de coste de digester el de un " drum"-estilo digester. indio UN los digester más sofisticados mandan tres veces por lo menos al cost que de un digester del Indio-estilo de volumen comparable. El coste real depende en la disponibilidad de recursos. Large por ejemplo, los números de obreros semicualificados hacen pensar en esa construcción de un digester del Chino-estilo sería más barato. Por otro lado, aunque un coste de digester de Indio-estilo más inicialmente construir, es no obstante más eficaz, requiere menos mantenimiento, y produce más gas que un Chino-estilo digester. que los digesters más Grandes, más sofisticados requieren notablemente el coste de la capital de fundación superior que menor, menos complejo units. However, ellos son más eficaces por lo que se refiere al total el volumen de material orgánico de que puede manejarse por el volumen unidad

el digester, y ellos producen más gas por la unidad de material orgánico handled. para hacer un análisis del cost completo uno debe tomar en account que cosas así factoriza como la inflación, el tasas de interés, operando, el coste, gasto de mantenimiento, costos de mano de obra, y el valor de 32

reemplazar los combustibles convencionales (por ejemplo, engrase, gas) con el biogas. LA EFICACIA La cantidad de biogas varía de 30 a casi 100 pies cúbicos por 1,000 libras de peso del cuerpo vivo. Thus, hay ningún universal la fórmula para determinar la eficacia del biogas. para hacer para que, uno debe considerar muchos factores. Por ejemplo, la eficacia del biogas varía, mientras dependiendo en cómo el el biogas es el Biogas de used. planta use las basuras orgánicas que, en caso negativo alimentado a un digester, es el mejor a extendido encima de la tierra o en el peor de los casos directamente burned. Aunque la combustión directa de estiércol o céspedes los rendimientos a bueno 10 por ciento de la energía disponible, el nutriente, los valor de tales basuras están muy reducidos. El Biogas systems rendimiento 40 a 50 por ciento, o bien, del potencial termal de orgánico las basuras y rinde un fertilizante de calidad superior. COMPOSTING proporciona el fertilizante excelente sin el gas. Other, mucho más los procedimientos sofisticados también están disponibles para más eficaz quite de energía de la pérdida. Es más, la eficacia varía con el tipo de digester, el operando, las condiciones, y el tipo de material cargó en el digester. Todo el igual del resto, el digester del Chino-estilo produce sobre el medio tanto gas como el digester del Indio-estilo que a su vez los rendimientos menos de la mitad el gas de units. más sofisticado El El plan chino, el plan indio, y los planes de alta tecnología, respectivamente, rinda 0.2 a 0.3, 0.5 a 0.7, y 1.0 aproximadamente a 2.0 volúmenes de biogas por el volumen de digester. En general, Y los digesters producen más gas con la pérdida de la pollería (aproximadamente 100 o para que los pies cúbicos de biogas por 1,000 libras de peso de la pollería vivo) que ellos hacen con la pérdida del ganado (25 a 30 pies cúbicos por 1,000 las libras de peso del ganado vivo). Aparte de estos factores, la llave a mantener la eficacia es a alimente un periódico del feedstock uniforme, mantener una constante, al digester la temperatura de funcionamiento, y para agitar los volúmenes regularmente. LOS REQUISITOS DE MANTENIMIENTO Los digesters del biogas requieren el mantenimiento cuidadoso. Operadores de deben ser responsable de lo siguiente las actividades de mantenimiento: * las Actividades Diarias: Coleccione y prepara el feedstock, y lo cargan en el digester. Collect el líquido effluente del digester. puede extenderse encima de los campos, usados a, fertilizan los estanques del pez, o secó para el uso posterior. * Periodic (a los intervalos regulares) las Actividades: Quite el Los digester volúmenes, incluyendo cualquier sólido que ha aumentado, al fondo del digester. debido al la naturaleza potencialmente corrosiva de los volúmenes del digester 33

(la papilla así como el gas), verifique todos los componentes metales de el digester para ver si ellos necesitan ser pulidos (por ejemplo, el domo metal del digester del Indio-estilo). * Occasional (a los intervalos irregulares o poco frecuente) las Actividades: Check el digester, particularmente el Chino-estilo, El digesters de , para cualquier gas leaks. Also, examine los componentes en las unidades de alta tecnología como las bombas y mezcladores que requieren reparación ocasional o reemplazo. Finalmente, impidiendo a arena, suciedad, y arena gruesa mezclar con el estiércol como él está siendo reunido, y protegiendo el domo del digester con un metal o capa preservativa de asfalto, alargará tiempo entre el mantenimiento. IV. COMPARANDO LAS ALTERNATIVAS EL DESARROLLO DE AND DE INVESTIGACIÓN ACTUAL La Tecnología de Generación de biogas La investigación extensa continúa con la varios generación del biogas las plantas worldwide. que opera las Varias instituciones a lo largo del el mundo está dirigiendo la investigación hacia hacer el uso máximo del el biogas produced. Esto involucra emparejando la energía necesita gasear la producción, y usando equipo que quema o convertido el gas más efficiently. los tratos de la investigación Adicionales con los planes del digester y parámetros del plan; aquí, pérdidas de calor y manteniendo un la temperatura adecuada, estable en el digester es de primero interés a investigadores en sus esfuerzos para aumentar al máximo la producción del metano. Otros esfuerzos de la investigación enfocan en las mejoras en el uso de el digester effluente para promover crecimiento máximo de algas, pesque, la vegetación acuática, y animales de la granja. Las Tecnologías compitiendo Las tecnologías de conversión de biomasa más sofisticadas y caras exista convertir el material orgánico al carbón de leña, el gas pobre, el aceite bruto, azúcares simples, alcohol, plásticos, u otros químicos. Pirólisis que puede usarse para producir el aceite bruto por ejemplo, o destilación que rinde el alcohol etílico es los ejemplos de estos technologies. en que Estas tecnologías se han introducido muchos países en desarrollo, pero la investigación extensa se requiere antes

ellos pueden aplicarse ampliamente. LA COMPARACIÓN DE TECNOLOGÍAS Este papel enfoca en el biogasification como un medios de producir alimente de material que podría gastarse por otra parte o eso tiene por ejemplo, sólo un solo uso final como el fertilizante. La alternativa las tecnologías de conversión de biomasa están quemando la pérdida cruda para conseguir libre de él, el composting, la destilación, quemando la pérdida cruda para proporcionar, proceso u otro golpe, gasificación, y pirólisis. para comparar todos estas tecnologías, usted debe examinar cada tecnología 34

separadamente, pesando sus ventajas y perjudica y tomando en el account cosas así factoriza como la disponibilidad y cost de capital, el coste de energía, el valor relativo de una pérdida cruda particular, y los productos finales que produce, la disponibilidad de humano y los recursos materiales, y el impacto de la tecnología en el environment. La discusión debajo de los regalos algunos ejemplos del los tipos de factores que usted necesita considerar equilibrando una tecnología contra otro. Si el solo objetivo es reducir la pérdida, mientras quemando la pérdida cruda pueden sea una opción buena, con tal de que está suficientemente seco, la contaminación del aire, se controla, y hay un medios para disponer del ash. Uno la desventaja de quemar la pérdida cruda para la disposición es que es un el uso muy ineficaz de energía. que La energía producida quemando es wasted. En algunas situaciones, haciendo el material desechado simplemente disponible a las personas que pueden usarlo para el combustible cocción puede ser un más los medios eficaces de disposición. Y ayuda asegure que el la energía térmica se pondrá para usar. Composting es una manera excelente dado convertirse en los productos desechados un el artículo--el fertilizante--simplemente y económicamente. Una desventaja

de composting es que algunos de los nutrientes en la pérdida cruda-- particularmente el nitrógeno, fósforo, y potasio--el convertido a un gasee, evapórese, y se pierde a la atmósfera, o ellos lixivian fuera a través del soil. Moreover, el composting se limita a producir sólo fertilizante. Si usted quiere hacer más con la pérdida cruda que composting o simplemente líbrese de él--es decir, si usted quiere enjaezar la energía del material desechado crudo para producir combustibles u otros productos-- usted necesitará hacer las inversiones adicionales en la capital, los materiales, y labor. Cuando nosotros hemos visto en este papel, un digester del biogas,

los rendimientos un gas de combustión y un fertilizante veneno. Unlike el composting, el proceso de la digestión retiene e iguala mejora el el valor nutriente del feedstock original. Con el biogasification, pueden digerirse las basuras crudas, y devolvió al ambiente en la forma de fertilizante y alimenta, sin degradar el ambiente. Tenga presente que el equipo (por ejemplo, un digester, el systems, bombas) necesario para el biogasification generalmente quiera sea más caro que el equipo (por ejemplo, un carro equipó con cargador, un propagador de estiércol) necesario para el composting. El permaneciendo cuatro tecnologías de conversión de biomasa--la destilación, controlado quemando para proporcionar proceso u otro calor, la gasificación,

y pirólisis--colectivamente produzca un rango aun más ancho de los productos que el biogasification. La Destilación de de basuras crudas produce el azúcar y alcohol, por ejemplo; controló quemando produce caliente a, diga, una Pirólisis de boiler. produce el biofuels como el carbón de leña y aceite bruto; y la gasificación todavía produce otro el biofuels como bajo - y gas de medio-energía (a menudo llamó a productor el gas) . Estas cuatro tecnologías difieren principalmente en su los requisitos de equipo (es decir, dependiendo de la tecnología, el 35

el hardware puede ser tan simple como un cookstove o réplica mordaz o como intrincado como una planta de destilación), en sus técnicas (es decir, algunos las técnicas son más complejas que otros, mientras resultando superior en el producto rinde), y en el coste. En la suma, comparando una tecnología de conversión de biomasa con otro debe ser basado en qué productos finales que usted quiere de la tecnología, el usuario del producto final cuánto usted está deseoso gastar, el pariente,

la economía de escala, la habilidad nivela, disponibilidad de pérdida cruda los materiales, impacto medioambiental, y muchos otros factores. V. CHOOSING EL DERECHO DE TECNOLOGÍA PARA USTED EL IMPACTO ECONÓMICO La economía es un factor mayor decidiendo si o para no introducir un biogas system. para determinar la economía de tal un system, usted necesita considerar cosas así factoriza como la disponibilidad y cost de biogas (basado en BTU), cost de equipo, el coste importante, la labor, el coste, el availability/needs/cycles de energía, la disponibilidad material, y coste, y se anticipó los ingresos. Remember, también, para factorizar en la inflación de análisis de cost y capitalización expenses. All el cost factoriza y el análisis resultante variará del país a el país. SOCIAL/CULTURAL IMPACT Ciertas preguntas del social/cultural necesitan ser dirigidasse. por ejemplo, ¿la pérdida diaria está manejando aceptable o tabú? Es más, a tenga éxito, una tecnología del biogas debe unir con las prácticas existentes: la lata las prácticas de dirección desechadas existentes se adapten, para ¿el ejemplo, incluir un digester y evacuación? Lo que pasa al muy pobres que ha coleccionado el ganado tradicionalmente el estiércol libremente para usar para el combustible cuando el estiércol se usa en un digester ¿y el combustible sólo está disponible a aquéllos que pueden pagar por él? Quién ¿los mandos la distribución del gas en un system de la comunidad? LA DISPONIBILIDAD DE RECURSOS Las consideraciones del recurso Técnicas incluyen la toma en el account el la disponibilidad de una constante, el suministro de calidad superior de material orgánico, la conveniencia de la temperatura ambiente, la disponibilidad, de agua de bueno-calidad con que para diluir el feedstock, si el biogas producido puede usarse eficazmente, y si el espacio es suficiente para la evacuación y usage. Moreover, tenga presente la necesidad por una planta del biogas cuyo la construcción y el funcionamiento depende en la disponibilidad de capital, el personal (experimentado y semiskilled), y materiales. LAS REGULACIONES Consulte a los oficiales locales sobre cualquier regulación local y leyes que pueda impédirle construyendo o usar un biogas generator. Adelante el 36

el lado positivo, algunas leyes podrían trabajar en su favor. por ejemplo,

los gobiernos de algunos países en desarrollo proporcionan la inversión incentivos, las concesiones, o el bajo-interés presta a las personas a que quieren presente plant. que los Tales gobiernos están siguiendo activamente a un biogas políticas nacionales que reducirían la dependencia en los combustibles importados y así que anima la producción de biogas como un medioambientalmente la fuente de combustible segura. LA FABRICACIÓN LOCAL Chino - y los generadores de biogas de Indio-estilo generalmente pueden ser construido en el país, desde que los componentes de la planta están normalmente disponibles locally. Ciertos componentes, es decir, el domo y mecanismo de la guía de un digester indio, puede fabricarse en una balanza más grande y vendido a los usuarios. LA BALANZA DE PRODUCCIÓN AND POTENCIAL MERCADO Granjeros de subsistencia que dependen de la leña por cocinar y calentar comprenda un porcentaje sustancial de la población del mundo. Aunque parece probable que la generación del biogas complemente por lo menos

su energía actual proporciona, hay varias razones por qué el biogas no puede totalmente reemplace la leña: * la pérdida cruda del equivalente de varias vacas se requiere para encontrarse a una familia está cocinando las necesidades; * que casi todas las tecnologías de conversión de biomasa requieren Las colocaciones de capital de normalmente disponible sólo a unos Las personas de en la sociedad; * que las normas culturales no pueden permitir a manejo desechado o a gas El uso de , o puede limitar disponibilidad de material orgánico si Se pastan los animales de en lugar de confinó; y * la biogas generación debe aceptarse y debe aprenderse, un proceso dependiente en motivó, los agentes de la extensión conocedor u otros de que pueden apuntar a las aplicaciones exitosas el La tecnología de , o quién puede demostrarlo eficazmente. SOURCES DE INFORMACIÓN EN LAS PLANTAS DEL BIOGAS El Director, el Gobar Gas Esquema, Khadi y Comisión de Industrias de Pueblo Gramodaya El Camino de Irla, Parle Vil (el Oeste) Bombay 400 056 INDIA La cabeza de la División de Ciencia de las Tierras y la Química Agrícola El Instituto de la investigación agropecuaria indio Nuevo Delhi 110 012 INDIA Cultive la Unidad de Información El consejo de administración de Extensión El Ministerio de Agricultura e Irrigación Nuevo Delhi, INDIA, 37

Gobar Gas la Estación de la Investigación Ajitmal, Etawah, UTTAR PRADESH, INDIA, El Director, el Instituto de Investigación de Ingeniería Medioambiental Nacional, La Organización Mundial de la Salud 1211 Ginebra 27, SUIZA, La Comisión Económica y Social para Asia y el Pacífico (ESCAP) La División de Industria, Albergue, y Tecnología El Edificio de los Naciones Unidas Bangkok 2, THAILANDIA, La Academia de Bangladesh para el Desarrollo Rural COMILLA, BANGLADESH, La Organización de Desarrollo de tecnología apropiada La Comisión planeando El gobierno de Pakistán ISLAMABAD, PAKISTÁN, CEMAT Apartado 1160 Guatemala, GUATEMALA, OLADE Casilla 119 El Quito, ECUADOR, Voluntarios en la Ayuda Técnica (VITA) 1815 St. de Lynn norte, Colección 200, ARLINGTON, VA 22209 EE.UU. LA BIBLIOGRAFÍA DE Barnett, À.; Pyle, L.; y Subramanian, S.K. La Tecnología del biogas en el Mundo Tercero: Una Revisión Multidiciplinaria. IDRC-103e. Ottawa, Ontario, Canadá,: La Investigación del Desarrollo Internacional

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1ª Experiencia con un Biodigestor de 50lts.

Este proyecto ha sido creado integramente por el Ingeniero Técnico de Minas Pedro Rodrigo Bonet y es propiedad del mismo autor, yobiogas@gmail.com

EN LAS EXPLOTACIONES AGRICOLA GANADERAS PARTIENDO DE LA RECUPERACION DE SUS PROPIOS RESIDUOS

Producción de Energía Alternativa

4.Primera Experiencia vivida con un biodigestor de 50 litros de capacidad.Descartada la posibilidad de ayuda por parte de los organismos oficiales en aquel momento decidí investigar por mi cuenta para lo cual pensé en construir un pequeño biodigestor.....y a veces cuando una persona esta buscando algo si persiste en su empeño termina por encontrar lo que busca; algunos lo llaman casualidad. Puede que esto fuese una casualidad pero así sucedió: La evacuación del estiércol de la granja se realizaba por medio de agua a presión que a través de unos canalones lo sacaban al exterior y lo depositaban en un canal que a su vez lo vertía en un pozo realizado sobre el propio terreno y que tenia una capacidad de 4000 litros aproximadamente. Al borde del pozo del estiércol las hormigas habían construido lo que llamamos un hormiguero, que no era mas que un montón de tierra con paja y que tenia la forma de pirámide, yo comprobaba que cada día aumentaba de volumen el dichoso hormiguero, hasta que decidí acabar con el, de la forma mas sencilla y definitiva según mi criterio. Cubrí la pirámide del hormiguero con paja seca y le dije a mi hijo: trae la candileja de gas y dale fuego al hormiguero, y cual no seria la sorpresa que ardió todo, incluida toda la superficie del pozo de estiércol ¡Ahí estaba el gas! ....... sobre la superficie del agua que cubría el pozo había una capa de espuma que no era ni mas ni menos que burbujas de gas metano.Como ya teníamos gas, definitivamente había que seguir investigando, por lo cual decidí construir algo mas práctico que me proporcionara datos para poder seguir adelante hasta conseguir el autoabastecimiento de nuestra propia vivienda. Y comencé por construir un biodigestor de 50 litros de capacidad, (bidón plástico) la carga del mismo se realizó con 10 Kg. de estiércol de conejo procedente de la granja mencionada que teníamos instalada en nuestra finca; el estiércol utilizado para esta prueba estaba a intemperie por mas de 30 días y se mezcló con 1 Kg. del mismo tipo de estiércol procedente de un pozo de 4000 litros .( El cual sabíamos que había producido metano).- enrasamos el biodigestor llenándolo de agua procedente de un manantial colocamos la tapa que tiene cierre roscado y en la tapa perforamos un orificio de salida del gas, en este orificio colocamos un tubo plástico transparente de 25 mm. de grosor, y de 2 mts de longitud aproximadamente el tubo fue pegado con adhesivo loctite a la tapa por ambos lados a través del orificio y después fue sellado con silicona por encima de las zonas pegadas; en principio el extremo del tubo fue taponado con un corcho a presión, y a través del tapón de corcho se colocó un manómetro de columna de agua teñida de color rojo para poder comprobar los incrementos de presión producidos cuando comenzara el proceso de producción del gas, cosa que sucedió a las 48 horas aproximadamente de haber instalado estos elementos. Ver esquema del biodigestor con el tubo plástico y el manómetro de columna de agua en el plano numero 1.

Como hemos comentado a las 48 horas de haber instalado todos los elementos pudimos comprobar que la columna de agua del manómetro había desaparecido; el gas producido había desplazado la columna de agua, lo que significaba que las presiones desarrolladas en el biodigestor indicaban claramente que había comenzado el periodo de biofermentación y por lo tanto la producción de gas. Entonces soltamos el tapón y llenamos de nuevo el manómetro con el agua teñida de color rojo, taponando de nuevo ,pudimos comprobar como la columna de agua se desplazaba lentamente buscando la salida, esto significaba que estabamos en el buen camino. A la vista de estos resultados dimos el paso siguiente, que fue colocar una campana invertida para poder recoger el gas producido por el biodigestor.

Básicamente esto consiste en dos bidones o recipientes de plástico a los cuales se les ha cortado la parte superior, siendo necesario que tengan una pequeña diferencia de diámetros para que puedan alojarse uno dentro del otro pero de forma invertida y con un poco de holgura con el propósito de que el que sirve de campana para el almacenamiento del gas no tenga roces y pueda desplazarse en sentido vertical ascendente almacenando así el gas producido tal como se puede ver en el plano numero 2.

El recipiente de mayor diámetro se llena de agua totalmente enrasado y al recipiente de menor diámetro se le practica un orificio en el centro de 25 mm de diámetro para alojar el tubo de gas procedente del biodigestor este tubo conviene sellarlo para evitar la fuga de gas, una vez sellado el tubo plástico también perforamos el tubo de 25 mm, con dos orificios de tamaño 10 mm de diámetro, uno para alojar el tubo plástico que nos ha de servir para quemar el gas, se puede utilizar un tubo plástico de 10 mm de diámetro que tenga 1 mts de longitud para manipularlo con facilidad y poder así quemar el gas obtenido a voluntad, y el segundo orificio para alojar el manómetro que nos mide la presión, también tubo de 10 mm.Una vez de estar bien selladas todas las uniones de los tubos a fin de evitar fugas de gas, procedemos a colocar la campana de recogida de gas de manera que comenzamos a sumergirla hasta que desaparezca todo el aire, este aire saldrá por el conducto que utilizamos después para poder quemar el gas, en el extremo libre del tubo colocamos un trozo de tubo de cobre de 8 mm de diámetro y de una longitud aproximada de 150 mm, con el fin de que cuando realicemos la combustión no se nos queme el extremo del tubo plástico, cuando terminamos todos estos pasos solo nos faltará cerrar este conducto, colocando una pequeña llave de paso para que no se nos escape el gas y comprobamos que todos los pasos están bien dados. A las pocas horas pudimos comprobar como empezaba a subir la campana, de esta manera ya estábamos en condiciones de comprobar la producción de gas que podíamos conseguir con este biodigestor. Hay que tener en cuenta que cuando la campana de gas comienza a subir llega un momento que no esta guiada en toda su altura por lo que tuvimos que guiarla mediante la colocación de unos listones de madera verticales adosados al recipiente exterior y cuya altura fue exactamente el doble que la

altura de la campana de recogida de gas. Cuando la campana subió hasta el limite de su capacidad, calculamos y anotamos su volumen en litros, esto resulta fácil aplicando la formula del volumen de un cilindro, ( que es multiplicar la superficie de la base del cilindro por su altura ) así también la presión a la cual se ha producido, abrimos la llave de paso del tubo y quemamos todo el gas producido, para quemar este gas no tuvimos ningún problema pero procuramos que el manómetro no nos marcara mas de 6 a 8 gramos ya que la llama resultaba demasiado larga e incluso desaparecía si la presión era mayor, pudimos disfrutar de la preciosa llama de color azulado pálido; mientras estábamos quemando el gas podíamos comprobar como el nivel de la campana descendía hasta llegar a su origen (abajo ) cerramos de nuevo el conducto de quemar el gas y comenzamos un nuevo ciclo de producción; repetimos este ciclo varias veces para llegar a controlar el rendimiento del residuo en cuestión. En nuestro caso, el biodigestor mencionado nos había proporcionado 1020.litros de gas cuando ya teníamos construido uno nuevo de 16.000 litros de capacidad, pero este lo explicaremos en la segunda y definitiva experiencia con la cual pudimos conseguir el autoabastecimiento de nuestra vivienda; y ya nos olvidamos del butano

Observaciones.Cuando se inicia la producción del gas podemos observar como la campana comienza a subir y el manómetro de columna de agua nos indica la presión que corresponde a la diferencia de niveles, si queremos aumentar la presión no tenemos mas que lastrar la campana simplemente con unas bolsas de arena, tierra o grijo.

Advertencia: la graduación de la escala manométrica la hicimos en centímetros de tal modo que conocíamos en todo momento la presión que tenemos en el circuito simplemente contando las rayas (en este caso cm) que tenemos como diferencia de nivel, siendo así que cada raya o centímetro corresponde a un gramo de presión, o milibar. Ponemos un ejemplo: si la diferencia entre el nivel superior de la columna de agua y el nivel inferior es de 20 centímetros, diremos que tenemos 20 gramos o 20 milibares.

BIODIGESTOR

BIODIGESTOR O DIGESTOR DE DESECHOS ORGÁNICOS

Un Biodigestor es un sistema que se utiliza para convertir desechos orgánicos (excremento, frutas y vegetales) en gas metano y fertilizantes naturales con alto contenido de nitrógeno, fósforo y potasio.

Se le llama Biodigestor ya que el proceso que convierte los desechos en gases útiles, se basa en la digestión sin oxígeno (anaerobia) de las bacterias que s encuentran en los desechos orgánicos.

El producto de El Biodigestor es conocido como Biogás, y se utiliza para dar combustión en las cocinas o para alimentar algunos tipos de motores. La otra parte que genera el biodigestor, es el biól o metano, un fertilizante orgánico muy útil para los cultivos, ya que mejora su calidad y rendimiento.

Los biodigestores son de gran utilidad en las zonas en las que no hay suficientes recursos o infraestructura para comprar gas, o bien en los lugares en los que no hay material para la combustión (madera, carbón, etc.).

Los biodigestores son un descubrimiento sumamente sencillo, que puede ser un factor determinante en la calidad de vida de muchas personas, y también hacer un impacto muy favorable en el medio ambiente.

Fuente: http://www.dforceblog.com/2008/07/11/%C2%BFque-es-un-biodigestor/

El biodigestor, una técnica para obtener gas y abono orgánico

El biodigestor, una técnica para obtener gas y abono orgánico.

En este sistema natural y herméticamente cerrado se descompone la materia orgánica (estiércol y desechos vegetales). La industria ya se beneficia.

La obtención de gas natural (biogás) y abono orgánico a partir de la descomposición del estiércol de los animales es la nueva tendencia ambiental de las industrias. La técnica se denomina biodigestor.

El biogás obtenido puede sustituir a la electricidad, al gas propano y al diesel como fuente energética. Por esta razón es aplicable tanto en industrias como en comunidades y viviendas.

El biodigestor emplea las excretas de ganado vacuno y porcino. Este proceso evita que los desperdicios vayan a parar a las aguas de los ríos, esteros o terrenos baldíos.

Fuente: http://www.ecuadorciencia.org/articulos.asp?id=5006

Publicado por Angie Montenegro Lozano

Biodigestores para Efluentes Líquidos:

Manto de Barros en Flujo Ascendente Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket - (“U.A.S.B”. abreviatura en Inglés):

A partir de 1980 aparece con gran suceso a escala industrial el biodigestor denominado "U.A.S.B." (Digestor de Manto de Barros con Flujo Ascendente), desarrollado en Holanda por Gatze Lettinga de la Universidad de Wagenigen.

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Fenómeno de “Granulación” de la Biomasa

Este diseño ha sido posible mediante el desarrollo de la “granulación” de biomasa anaeróbica. Es un proceso inducido mediante el cual los microorganismos dispersos en el medio tienden a formar agregados celulares. La agregación en forma de “gránulos” optimiza la cooperación entre los microorganismos, reduciendo la distancia de difusión para la transferencia de metabolitos y potencia la asociación celular para la degradación de sustratos. El desarrollo de un barro “granular” anaeróbico dependerá del acoplamiento de diferentes parámetros de calidad del agua residual, condiciones ambientales y de operación, junto con un diseño adecuado del bio-reactor.

El lodo granular puede ser definido como biomasa con propiedades muy específicas, las cuales lo hacen apropiado para sistemas de tratamiento en flujo ascendente. Microbiológicamente puede considerarse como un ecosistema bien balanceado que incluye todas las especies bacterianas necesarias para la degradación anaeróbica de contaminantes orgánicos presentes en aguas residuales.

A diferencia de partículas temporales, tales como los flóculos, el barro granular es un conjunto de entidades individuales mecánicamente estables. Morfológicamente el lodo granular puede ser caracterizado como partículas mecánicamente grandes, mayores a 0,50 mm de diámetro, frecuentemente de forma regular y esférica bien definida.

Entre los beneficios prácticos de la formación de agregados granulares está el hecho que, a

diferencia de los flóculos, los gránulos permanecen intactos aún bajo casos de esfuerzo de corte significativos, por agitación dentro del bio-reactor.

El diseño se compone de un tanque cerrado, que contiene un barro orgánico donde la flora microbiana anaeróbica, convenientemente aclimatada, se encuentra adherida o entrampada.

El líquido crudo a tratar percola en forma ascendente a través del manto de barros, lográndose la rápida degradación de la fracción orgánica soluble, permitiendo operar con bajos tiempos de residencia hidráulica para el líquido y altos tiempos de residencia para los sólidos (del orden de varios meses) posibilitando su estabilización.

A medida que el líquido circula por el reactor se va depurando por la acción de las bacterias anaeróbicas, y se producen burbujas de biogás que realizan un efecto de agitación suave, beneficioso para el proceso biológico que se desarrolla dentro del tanque.

En la parte superior del reactor se coloca un separador de tres fases (Sólido - Gas - Líquido). Este permite retener el biogás producido para su conducción, por canales, hacia el exterior para su posterior consumo. También se tiene una zona libre de burbujas de biogás, donde se produce la sedimentación y retorno hacia el biodigestor de sólidos que puedan ser arrastrados por el efluente hacia la parte superior, obteniéndose un efluente más depurado.

La composición aproximada del biogás se estima en: 60% de metano (CH4), 35% de anhídrido carbónico (CO2), 4% de vapor de agua, y estimativamente un máximo de 1% al 2% de ácido sulfhídrico (SH2), según el efluente de que se trate. El biogás generado es combustible y tiene el potencial de aprovecharse su energía térmica.

El exceso de barro estabilizado generado en el interior del biodigestor será descartado después de 2 a 3 meses de retención. Este barro es de fácil deshidratación, por lo tanto puede ser enviado a lechos de secado convencionales, para su posterior uso como abono orgánico.

Ventajas de la Adopción de un Biodigestor Tipo " U.A.S.B.":Dentro de los diseños de "nueva generación, el "U.A.S.B" ha tenido una singular aceptación sobre los otros sistemas debido a una serie de VENTAJAS, que se detallan a continuación:

• Al no contener relleno soporte para lograr la retención de la flora anaeróbica, no se producen canalizaciones, por el hecho de que las burbujas generalmente seleccionan un número limitado de canales para escapar.

• Dependiendo del tipo de relleno, una fracción del volumen del digestor se ocupa con material inerte y disminuye la capacidad de almacenar sólidos sedimentables dentro del reactor.

• Con efluentes que contienen una fracción relativamente alta sólidos sedimentables, otros diseños, como el sistema de tipo “Filtro Anaerobio”, tiende a sufrir problemas de taponamiento. Esto puede solucionarse mediante la expansión del lecho que produce el sistema de Lecho Fluidizado, pero a costa de reciclar el efluente para producir la expansión del lecho, con el consiguiente aumento de los consumos de energía, costos de operación y mantenimiento del sistema.

Frente a sobrecargas momentáneas, el sistema U.A.S.B. tiene la posibilidad de absorber y distribuir más fácilmente estas sobrecargas debido que al no contener material de relleno, la mezcla es más rápida y homogénea, aumenta también la intensidad de la producción de biogás, aportando un efecto adicional de mezcla por la turbulencia que produce el mayor desprendimiento del biogás hacia la superficie

Lecho Granular Expandido Expanded Granular Sludge Blanket – (“E.G.S.B” abreviatura en Inglés)

En la medida que se disponga de biomasa granular de buena calidad, puede utilizarse para expandir el lecho con mayores velocidades ascendentes, que las que se utilizan habitualmente en un diseño de “U.A.S.B.” típico.

Esta situación intensifica la mezcla hidráulica dentro del biodigestor; debido al caudal de recirculación que se aplica, mejorando la actividad de la biomasa; y posibilitando la aplicación de elevadas cargas orgánicas.

La elevada intensidad de mezcla favorece la aplicación de este tipo de reactor para el tratamiento de efluentes con carga orgánica soluble; dado que las elevadas velocidades superficiales del líquido dentro del reactor no permiten la remoción de material orgánico particulado. Además la presencia de excesiva cantidad de sólidos suspendidos en el efluente en tratamiento puede ser abrasivo para la buena calidad de barro granular que debe contener este diseño.

Esta alternativa también permite lograr diseños con menor ocupación de superficie de terreno; lo cual resulta de interés en el caso de falta de espacio para nuevas ampliaciones de la capacidad de tratamiento de una planta.

Filtro Anaeróbico:

Los trabajos de Mc. Carty sobre los fundamentos del tratamiento anaeróbico aparecen en 1962 en Estados Unidos.

En 1969 Young y Mc. Carty desarrollan el sistema denominado “Filtro Anaeróbico”, que consiste en un lecho poroso donde la flora anaeróbica puede adherirse. En consecuencia al quedar la biomasa

activa fija sobre el soporte se independiza el “tiempo de retención celular” del “tiempo de retención hidráulico”; siendo posible reducir este último hasta valores compatibles con el tipo de efluente de que se trate y el nivel de carga orgánica que posea.

El líquido residual a tratar puede atravesar el lecho en forma ascendente o descendente. En ambas configuraciones, un porcentaje sustancial de la biomasa está en forma de flóculos atrapados en los huecos del lecho.

En general este tipo de biorrector se opera sin recirculación. Esto produce un perfil hidráulico de tipo “flujo-pistón”. Si embargo la producción de biogás tiende a perturbar este tipo de perfil mediante las burbujas ascendentes. La recirculación puede utilizarse a fin de controlar hasta cierto punto el grosor de la película biológica desarrollada sobre el soporte inerte, o sobrellevar problemas de toxicidad y pH.

El exceso de barro se elimina del biorreactor junto con el efluente tratado. El diseño debe proveer la inclusión de lavado a contra-corriente para la remoción del exceso de barro.

Diseño Híbrido – Manto de Barros y Lecho Fijo:

A fin de aprovechar las ventajas de los dos sistemas precedentes, se puede utilizar un diseño con manto de barros, que permite tener una buena densidad de biomasa el la parte inferior. En la parte superior donde la concentración de biomasa “granulada” se puede colocar una cierta altura de relleno. Esto permite el desarrollo de biomasa adicional, adherida al mismo,

aumentado las posibilidades de depuración.

Contacto Anaeróbico:

El diseño se compone de un biodigestor de tipo convencional, con agitación, donde se pone en contacto el efluente crudo con la biomasa anaeróbica que existe dentro del mismo. Esto permite que los compuestos orgánicos solubles y coloidales se degraden en primer término, con un tiempo de residencia hidráulico de 12 a 24 horas.

La fracción de sólidos sedimentables que llega con el efluente crudo junto con la biomasa activa se retira en un decantador, ubicado después del biodigestor. El barro obtenido se concentra y recircula nuevamente hacia el biodigestor. Esto posibilita que el tiempo de retención de los sólidos en el sistema sea del orden de 25 a 40 días, produciendo la hidrólisis de los sólidos y su posterior mecanización.

El líquido claro que sale por la parte superior del decantador se puede derivar hacia una etapa final de tratamiento aeróbico a fin de realizar una depuración adicional, reincorporar oxígeno disuelto en el liquido tratado, previo a su vertido a un curso receptor.

La eficiencia de este sistema está estrechamente ligada con la buena sedimentación que se logre en el decantador, para lo cual puede colocarse un desgasificador antes de la entrada del líquido en tratamiento al decantador. Se eliminan burbujas de gas adheridas a las partículas sólidas, permitiendo su mejor sedimentación.

Algunos efluentes agroindustriales que tienen una significativa carga orgánica (debida a compuestos coloidales y sedimentables) pueden ser tratados en este tipo de sistema de depuración.

Http://elpimiento.cl

Nuestro primer Biodigestor, un gran paso… Medio Ambiente - Noticias Medioambientales Publicado por Carol Cortés lunes, 11 de agosto de 2008

Entre los monitores ambientales de Catemu se han formado lazos de compañerismo y cooperación, y esto es primordial ya que es la mejor manera de cumplir la ardua tarea de preservar y proteger nuestro medio ambiente. Así siguen los buenos resultados, esta vez en el área de las energías alternativas, específicamente la generación de biogás combustible que se puede obtener de los desechos orgánicos como los restos de comida y los residuos de la agricultura entre otros.

Christian Arrué, presidente de la Junta de Vecinos del Sector de Cerrillos de Catemu, y Carol Cortes, Presidenta de la agrupación medioambiental "Bioacción" de Llay-LLay, expondrán este 12 de Agosto en la Jornada de Celebración del Día del Campesino una muestra práctica de generación de biogás a partir de un pequeño Biodigestor alimentado por guano de vacuno.

Primero que todo un biodigestor es un reactor (contenedor cerrado, hermético e impermeable) el cual es alimentado con materia orgánica para ser digerida por microorganismos en ausencia de oxigeno (anaerobiosis). Producto de esta digestión se genera un compuesto sólido estabilizado con alto contenido de nutrientes y que puede ser utilizado como fertilizante en la agricultura. También se produce biogás, compuesto principalmente por metano (gas combustible) en un 60% y gas dióxido de carbono entre otros gases.

Foto: En Catemu mostrando el biodigestor, Edgar, Don Christian y Carol.

La utilización de biogás como combustible aprovechando los desechos orgánicos permite al igual que otras energías alternativas prescindir en parte de las fuentes fósiles como el petróleo, lo cual a la vez es una ventaja económica.

Mi narración verídica de los hechos acontecidos un día de aquellos... “Nos pusimos de acuerdo un día con Christian para construir un equipo generador de biogás a base de desechos orgánicos, fue después de una clase de residuos sólidos donde se expuso los problemas medioambientales generados por la acumulación inadecuada de estos residuos. Sabíamos que no era imposible construir uno ya que se han hecho biodigestores caseros en muchas partes del mundo y esta tecnología en localidades rurales apartadas es de mucha utilidad para el abastecimiento de energía. También hay muchos a gran escala en países como Alemania”.

“Uno de los incentivos para concretar la idea es que se acerca el día del campesino (8 de agosto) que este año se realiza por primera vez en la comuna de Santa María,

provincia de San Felipe. Como monitores ambientales habíamos pensado en participar en un stand dedicado a la agricultura y el medio ambiente en conjunto a Servicio País, por lo tanto la idea de un biodigestor a base de guano animal nos caía como anillo al dedo”.

“Christian posee ganado vacuno así que la materia prima no era problema, yo tengo conocimientos en el área de procesos biológicos, así que faltaba construir y sobre todo practicar con nuestro biodigestor, ya que todo se ve en la práctica. Además hay mucha información al respecto en libros e internet”.

“Unos amigos de un taller de soldadura de Catemu nos facilitaron toda su ayuda para dejar en optimas condiciones nuestro sistema, compuesto por un estanque de acero de 50 litros, mangueras de oxigeno, válvulas de seguridad, un manómetro de agua para medir la presión, una trampa de agua y un quemador de un soplete donde se consume el biogás. Quedó totalmente hermético y sin infiltraciones”.

La alimentación correspondió a 15 Kg de Guano, de los cuales 3 eran de guano que presentaba actividad bacteriana, 1/3 de agua y se dejo un espacio para acumulación de biogás. El

desplazamiento de la columna de agua del manómetro indica cuando se está generando biogás.

"En esta ocasión no construimos un acumulador de gas, sin embargo paso a paso iremos mejorando nuestro pequeño biodigestor. Como este proceso se basa en la acción de microorganismos bacterianos también será necesario seguir parámetros físico-químicos como la temperatura, el Ph y la alcalinidad del medio y analizar la composición de nutrientes en la alimentación, para que las bacterias vivan felices y produzcan mucho biogás".

"A corto plazo esperamos darle un fin práctico a nuestro biodigestor, como fuente de calor domestico para cocinar por ejemplo. También a futuro podríamos llegar a generar energía eléctrica. ¡¡¡Y Todo esto a partir de desechos!!!”.

“Esperamos que a través de nuestra experiencia más gente se motive a sacarle provecho a los residuos orgánicos ya que pensamos que se pueden obtener muy buenos resultados”.

Escrito por: Carol Cortés / ccortes@elpimiento.clEsta dirección de correo electrónico está protegida contra los robots de spam, necesita tener Javascript activado para poder verla - bioaccionllayllay@gmail.comEsta dirección de correo electrónico está protegida contra los robots de spam, necesita tener Javascript activado para poder verla

Publicado por Juan Esteban Aguas en 1 comentarios

if (window['tickAboveFold']) {window['tickAboveFold'](document.getElementById("latency-3889485379752871451")); } miércoles 16 de septiembre de 2009

Biodigestor Casero

Bueno, para empezar una breve explicación de que es un biodigestor, y de donde he sacado los datos etc. Bien, hace unos años he tomado un curso con un docente de la Universidad Nacional del Litoral, el Ingeniero Eduardo Groppelli, que editó un libro “El camino de la biodigestión” editorial centro de publicaciones de la Universidad Nacional del Litoral, de este libro y partes del curso he tomado la mayor parte de los datos. El biodigestor es un recinto cerrado donde se producen reacciones anaeróbicas (sin aire) en el que se degrada la materia orgánica disuelta en un medio acuoso, para dar como resultado metano y dióxido de carbono, trazas de hidrogeno y sulfídrico, estos microorganismos, protozoarios hongos y bacterias que están en el interior deben ser cultivadas, por tanto no vamos a obtener el biogas inmediatamente, tendremos que esperar que lo empiecen a producir, esto tarda unos 15 días mas o menos, esta producción se vera afectada por la temperatura exterior, por tanto si queremos que nuestro biodigestor produzca algo mas o menos constante debemos enterrarlo para que la temperatura se mantenga en unos 18 grados, no es lo mejor pero durante los fríos de invierno tendremos buena producción. En la imagen que puse mas arriba el biodigestor está pintado de negro para aumentar la temperatura interior ya que no esta enterrado. Ya hemos hablado de que se trata de un lugar cerrado donde al cavo de algunos días se produce la digestión anaeróbica de los residuos orgánicos. Ahora veremos como se calcula la capacidad del mismo y con que materiales se puede construir. El primer paso para calcularlo es conocer la cantidad de material orgánico del que vamos a disponer para alimentarlo, sabiendo esto y que humedad tiene ese residuo (está en una tabla) podremos saber que carga tendrá diariamente el biodigestor. Por ejemplo en un tambo se dispone diariamente de 100Kg de estiércol de vaca que tiene un 80% de humedad. El preparado para alimentar el biodigestor debe tener un máximo del 10% de material seco por lo tanto le deberemos agregar a los 100 Kg de estiércol 100 litros más de

agua que dejaran a la solución al 10%. En este ejemplo podemos darle una carga diaria de 200 litros según vimos, y si el proceso de digestión se completa aproximadamente a los 40 días, la capacidad del biodigestor deberá ser 200 x 40= 8.000 litros En nuestro caso como es una maqueta demostrativa tenemos que hacer el calculo inverso, la capacidad del BD es de 200 litros por tanto 200/40= 5 , a nuestra maqueta de debemos suministrar a diario 5 litros del preparado al 10%. Si lo alimentamos con estiércol vacuno 2,5 Kg de estiércol y 2,5 litros de agua, si lo alimentamos con sorgo 0,5 Kg de sorgo y 4,5 litros de agua.

Los biodigestores pueden construirse con una variedad de materiales, chapa, plástico, concreto, fibra de vidrio etc, la condición es que sea hermético. Hay varios tipos de BD, el que nosotros usamos lleva como complemento otro aparato de igual tamaño que se llama gasómetro y sirve para acumular el gas. Este gasómetro consta de dos tambores que entran uno dentro del otro, el uno va lleno de agua y el otro va invertido dentro del otro Distintos modelos de biodigestores Biodigestor tipo INDU Este modelo tiene incorporado el gasómetro directamente sobre el propio biodigestor Biodigestor tipo CHINO La característica de este modelo es que no posee gasómetro , tiene una bóveda en la parte superior donde se acumula el biogas, requiere de bastante experiencia en su construcción ya que si la bóveda no esta bien construida la presión del gas puede romperla, el generador esta completamente construido en concreto, parecido a los aljibes de nuestra zona. Estos son bien prácticos ponen el popó (usan popó humano tambien) de un lado, sacan el abono del otro para regar el arroz y tienen luz de noche alimentan los faroles a gas con el biogas. Biodigestores de desplazamiento horizontal Este modelo puede tratar residuos cloacales de localidades que no cuenten con servicios de cloacas, hay un modelo sencillo y económico que puede fabricarse con un silo bolsa de los que se utilizan para guardar forrajes :)Fuente(s):

Publicado por Juan Esteban Aguas en 5 comentarios

if (window['tickAboveFold']) {window['tickAboveFold'](document.getElementById("latency-2162176810274560917")); } La importancia de un biodigestor

Utilizando el estiércol se puede conseguir gas para toda la vida. Administrar adecuadamente los recursos naturales, transformar la materia prima, generar empleo, aprovechándolos desechos de la

finca. Desechos que es el estiércol de la vaca. Aplican el principio de la sostenibilidad.Con estos desechos (desechos de las vacas)se dividen:Una parte para el biodigestorUna parte las lombricesUna parte para el compuestoBiodigestor: aprovecha la digestión anaeróbica que es la ausencia de oxigeno en las bacterias que están en el estiércol para transformarlo en biogás y fertilizante llamado Biol, fertilizante natural que mejora el rendimiento en la cosechaSe construye un tubo de Manga de polietileno tubular donde se coloca el estiércol el cual a través de la fermentación se convierte en biogás y fertilizante

Publicado por Juan Esteban Aguas en 1 comentarios

biodigestores

Un digestor de desechos orgánicos o biodigestor es, en su forma más simple, un contenedor cerrado, hermético e impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar (excrementos de animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican-, etcétera) en determinada dilución de agua para que se descomponga, produciendo gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio.

Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y postratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

El fenómeno de biodigestión ocurre porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos presentes en el material fecal que, al actuar sobre los desechos orgánicos de origen vegetal y animal, producen una mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4) llamada biogás, sumamente eficiente si se emplea como combustible. Como resultado de este proceso

genera residuos con un alto grado de concentración de nutrientes y materia orgánica (ideales como fertilizantes) que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio elimina los malos

Inicialmente, dependiendo del tanque disponible así será la cantidad de biogás producido por el digestor. Los usos para este biogás podrían ser cocinar algunos alimentos, calefaccionar una estancia, iluminar o simplemente para proyectos o experimentos caseros. Para esto último sería muy útil un mechero Bunsen ya que permite regular el flujo de gas y la mezcla de aire-biogás de forma sencilla.

El biodigestor debería construirse de acuerdo a la disponibilidad de recursos y no tratar de hacerlo

exactamente con los materiales que mencionaré a continuación. Acuerdese de “las tres R”; reducir, reusar y reciclar.