Biodigestores Trabajo Final

7/22/2019 Biodigestores Trabajo Final

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INSTALACION DE BIODIGESTORES DE FLUJO CONTINUO PARA LAPRODUCCIONDEBIOGASCOMOFUENTEENERGETICAALTERNATIVA EN LA VEREDA FORANTIV EN EL MUNICIPIO DE OICAT.

DEPARTAMENTO DE BOYACA

EDNA PEREZ FLOREZOSCAR PIRACON CANO

UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

FUENTES ENERGETICASBOGOTA, DICIEMBRE DEL 2012

INSTALACION DE BIODIGESTORES DE FLUJO CONTINUO PARA LAPRODUCCION DEBIOGASCOMOFUENTEENERGETICAALTERNATIVA EN LA VEREDA FORANTIV EN EL MUNICIPIO DE OICAT.

DEPARTAMENTO DE BOYACA

EDNA PEREZ FLOREZOSCAR PIRACON CANO

Trabajo final para la materia de fuentes energticas

PROFESORJAVIER GUERRERO

Ingeniero Electromecnico

UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

FUENTES ENERGETICASBOGOTA, DICIEMBRE DEL 2012


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CONTENIDO

Pg.

RESUMEN

INTRODUCCION

1. MARCO REFERENCIAL

1.1 ANTECEDENTES

1.2 DESARROLLO DE LOS BIODIGESTORES EN OTROS PAISES

2. MARCO TEORICO

2.1 BIODIGESTORES

2.1.1 Aprovechamiento del estircol para la produccin de Biogs

2.1.2 Ventajas

2.1.3 Desventajas

2.1.4 Caractersticas del Biogs

2.1.5 Tipos de biodigestores

3. ASPECTOS METODOLOGICOS

3.1 IDENTIFICACIN DEL PROBLEMA

3.2 JUSTIFICACIN

3.3 OBJETIVOS

3.3.1 Objetivo General

3.3.2 Objetivo Especfico

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3.4 METODOLOGIA

3.5 ASPECTOS TECNICOS

3.5.1 Biodigestor de Campana o Cpula Fija

3.5.2 Materiales utilizado en las construcciones

3.5.3 Ejecucin de obras

3.6 FINANCIACION

3.7 PRESUPUESTO

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

GLOSARIO

BIBLIOGRAFIA

ANEXOS

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LISTA DE TABLAS

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TABLA 1. Produccin y composicin terica del biogs

TABLA 2. Produccin de biogs vs energa elctrica

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LISTA DE ANEXOS

Pg.

Anexo A. BIODIGESTORES: Desarrollo histrico internacional

Anexo B. Reacciones bioqumicas en la formacin del BIOGAS

Anexo C. Factores Determinantes

Anexo D. Relacin carbono nitrgeno (c/n) de diversos sustratos

Anexo E. valores de generacin de biogs segn diferentes sustratos

Anexo F. Rangos de Temperatura y Tiempo de fermentacin

Anaerbica

Anexo G. Rango de valores de pH en la generacin de BIOGAS

Anexo H. Energa equivalente (valor energtico) biogs vs otras

Fuentes

Anexo I. Plano Diseo Biodigestor, Planta de distribucin y porqueriza

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RESUMEN

En el trabajo instalacin de biodigestores de flujo

continuo para la produccin de biogs como fuente energtica alternativa en

la vereda Punta Larga corregimiento la Rejoya municipio de Popayn

departamento del Cauca; se busca Desarrollar una alternativa tecnolgica

que conduzca a mejorar el impacto ambiental, econmico y social de la

comunidad residente en dicha vereda.

Conociendo un alto porcentaje de necesidades bsicas insatisfechas de las

44 familias residentes en la vereda Punta Larga, algunas generadas por laescases de recursos econmicos y la falta de empleo; el 45% de estas

familias causan el deterioro y deforestacin de sus bosques utilizando la tala

de rboles para lea como fuente de combustible para la coccin de los

alimentos; as mismo las aguas servidas y en gran mayora de las

porquerizas son arrojadas a las quebradas sin ningn control, generando

contaminacin. Como una respuesta a evitar lo anterior se presenta una

propuesta econmica para 20 familias a la Empresa Interconexin Elctrica

para el Sur Occidente Andino - I.S.A. ; quien aprob y apoyo

financieramente para 10 familias e impulsar la actividad de explotacin


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porccola y la instalacin de biodigestores de campana de flujo continuo para

la produccin de biogs como fuente energtica alternativa al uso de la lea,

produccin de bioabono para la recuperacin de suelos, proteger el medio

ambiente, mejorar las condiciones y calidad de vida de la comunidad.

En la actualidad se han construido cinco (5) biodigestores y cinco (5)

porquerizas con las respectivas instalaciones para su funcionamiento; se

contina apoyando este proceso que al trmino de su construccin se

mitigar en un 50% la contaminacin y la tala de bosque.

PALABRAS CLAVES: Biodigestores, Biogs, combustible, tala,

deforestacin, contaminacin, bioabono


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INTRODUCCION

Este proyecto es el producto de la proyeccin social de la Universidad

Nacional Abierta y a Distancia UNAD , y particularmente del rea de

Comunicacin Social, que conoci la situacin que en la actualidad viven las

familias asentadas en la vereda Punta Larga, corregimiento La Rejoya en el

municipio de Popayn, departamento del Cauca.

En este lugar la poblacin est preocupada por la creciente tala de rboles

nativos para usar la madera como combustin, lo cual afecta negativamente

los nacimientos de agua, especialmente ojos naturales de agua limpia.

La propuesta que se plantea como alternativa a esta accin antropica contra

el medio ambiente y en aras de propiciar el bienestar de la comunidad, es la

instalacin de biodigestores de flujo continuo para la produccin de biogs

como fuente energtica alternativa para desarrollar la biotecnologa aplicada.

Metodolgicamente se desarrollaron reuniones con la Junta de Accin

Comunal y la comunidad para definir las familias beneficiadas, quienes

participaron en la formulacin del proyecto y gestin para obtener el apoyo


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financiero por la Empresa Interconexin Elctrica para el Sur Occidente

Andino - I.S.A. .

Se espera que el presente proyecto aplicado sea un aporte significativo para

la comunidad y cumpla con los requisitos propuestos por la UNAD, para optar

el titulo de Profesionales en Manejo Agroforestal; adems pueda ser tomado

como referencia para otras investigaciones que se pretendan hacer sobre el

mismo.


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1. MARCO REFERENCIAL

1.1 ANTECEDENTES

La vereda Punta Larga zona rural se encuentra ubicada al nororiente de la

ciudad de Popayn, limita al norte con la vereda La Rejoya, al sur con la

vereda San Bernardino, al oriente con la Variante que la separa de los

Barrios El Uvo y La Esperanza. Est ubicada en el corazn del Valle de

Pubenza, rodeada por la quebrada del mismo nombre al sur y con la

quebrada El Chamizal al norte, las cuales se unen en el occidente con el

Charco del Burro. La superficie es de aproximadamente 70.000 m2, con una

altitud de 1.742 msnm, con una poblacin aproximada de 226 habitantes y 44

familias.

En un comienzo fue un valle sembrado de robles por lo que en ese entonces

la llamaron Los Robles. Quien la llam Punta Larga fue el doctor lvaro Po

Valencia debido a que los primeros habitantes abrieron una trocha a lo largo

del valle; quedando una calle angosta y larga. A lado y lado de sta se

construyeron las casas y se distribuyeron las fincas. Segn relatos de

algunos habitantes, hace ms o menos 30 aos, en 1973 este territorio era

una finca ganadera de propiedad de la seora Josefina Valencia, quien le


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entreg la propiedad de las tierras a su hermano lvaro Pio Valencia y l,

con el fin de ayudar a los moradores del sector les vendi el m 2 a CIEN

PESOS M/L ($100.oo) y con facilidades de pago. En ese tiempo solo haba

una casa finca de propiedad del seor Juan Cristbal Valencia quien la

conserva an y la tiene en arrendamiento. Sus primeros habitantes fueron: el

seor Luis Rosero, Jos Elas Chapuel, Carlos Meja, Juan Quilindo, entre

otros. Cada uno de ellos con sus respectivas familias quienes en la

actualidad continan viviendo en la vereda.

La vereda se conform como tal, cuando sus habitantes organizaron la Junta

de Accin Comunal de la zona rural y fue aprobada mediante Resolucin No.

331 de 2001 y se le reconoci Personera Jurdica el 28 de marzo del 2001,

en este momento se le denomina vereda Punta Larga, perteneciente al

corregimiento de San Bernardino.

La mayor fuente de empleo es el cultivo y venta de caf, ste es ofrecido en

su mayora por el seor Olid Larrarte, quien es propietario las fincas ms

grandes de la vereda. Sus actividades sociales son la celebracin de la

Navidad, realizan encuentros deportivos, la religin predominante es la

catlica; aunque existen otras como la alianza cristiana evanglica y los

franciscanos, quienes habitan y cultivan un lote de terreno que sirve de

fuente de empleo para algunas personas de la comunidad.


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Conociendo un alto porcentaje de necesidades bsicas insatisfechas de la

comunidad de la vereda Punta Larga, algunas generadas por la escases de

recursos econmicos y la falta de empleo; otras causadas por el deterioro y

deforestacin de sus bosques utilizando la tala de rboles para lea como

fuente de combustible para la coccin de los alimentos; as mismo las aguas

servidas y en gran mayora de las porquerizas son arrojadas a las quebradas

sin ningn control, generando contaminacin. Como una respuesta a evitar lo

anterior se impulsa la actividad de explotacin porccola y la instalacin de

biodigestores de campana de flujo continuo para la produccin de biogs

como fuente energtica alternativa al uso de la lea, para mejorar las

condiciones y calidad de vida, proteger el medio ambiente y permitir generar

recursos econmicos a las familias, evitando la migracin de la poblacin

econmicamente activa a engrosar los cinturones de miseria en las ciudades.

Con la iniciativa de la construccin de los biodigestores que son una fuente

alternativa de energa, donde se aprovecha la materia orgnica en

descomposicin en forma anaerbica para la produccin de gas metano; se

promueve la capacitacin a las familias beneficiadas quienes sern las

encargadas de replicar en las comunidades la importancia de aprovechar la

materia orgnica y los diferentes materiales que tenemos en el campo para la

produccin de biogs, ya que es un mtodo muy prctico, sencillo y

econmico, no genera contaminacin ambiental y contribuye a que no

utilicemos la lea, evitando la deforestacin. Adems con la produccin de


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bioabono se mejoran y se impulsan las huertas caceras subsanando un

problema de seguridad alimentaria.

Desde 1.986, CIPAV (Centro para la Investigacin en Sistemas Sostenibles

de Produccin Agropecuaria), organizacin Colombiana no gubernamental,

ha promovido la construccin de biodigestores en polietileno tubular; como

alternativa tecnolgica para la descontaminacin de aguas servidas (de la

produccin pecuaria), al tiempo que se busca la generacin de biogs que

permita disminuir el uso de combustibles fsiles y la presin sobre otros

recursos naturales (madera, carbn, lea), utilizados como combustibles.

Con este propsito la Institucin ha trabajado en el desarrollo de

biodigestores de 93 m (volumen lquido) para fincas medianas, hasta

modelos de 9 y 3 m como alternativa para los productores con escasos

recursos econmicos.

En trminos generales, la estructura de la cmara de digestin consiste en

un cilindro hecho con alguna membrana impermeable a los gases y lquidos

(nylon, caucho, PVC, polietileno), que es depositado en forma horizontal en

una fosa excavada en el suelo, como tambin puede ser con el cilindro

enterrado en el suelo, el cual se cubre con ladrillo para biodigestores de

campana o cpula fija. Por ejemplo, para una familia de 5 personas un

biodigestor de 6 m permite satisfacer la necesidad diaria de combustible


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para una familia de 5 o 6 personas. Para un biodigestor de 12 m, se requiere

6 metros de plstico calibre 8 con dimetro de 1.60 metros. Adicionalmente

se necesita en cada uno de los extremos 1.3 metros de plstico. Las

acometidas deben ser tubera de 1.25 cm de dimetro. Como vlvula de

seguridad se puede utilizar una botella plstica de capacidad de un litro con

agujeros a 14 cm del fondo.

1.2 DESARROLLO DE LOS BIODIGESTORES EN OTROS PAISES

China es el primer pas productor de biogs a partir de biodigestores. Se

calcula que hay ms de siete millones de digestores rurales, los cuales

proporcionan gas para cubrir necesidades de coccin e iluminacin, a la vez

que recuperan suelos degradados a travs de siglos de cultivos. La India es

otro de los principales impulsores de estos sistemas: Desde 1939 vienen

experimentando con diversos modelos para aplicar en climas fros o clidos.

Por su parte, en Europa y Estados Unidos se investigan los complejos

fenmenos qumicos que ocurren durante el proceso de digestin, con vistas

a una mejor utilizacin futura1.

En medio de la revolucin de las energas alternativas como solucin a los

problemas relacionados con el petrleo, los biodigestores estn entre las

formas de producir energa barata ms importante.

1Diario El Litoral, Santa Fe, 28 febrero 2007


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La descomposicin de materia orgnica en ausencia de oxgeno

(Fermentacin anaerbica) genera una mezcla de gases, entre ellos, una

cantidad importante de gas metano. Este gas es altamente combustible y se

utiliza en muchos pases, (mayoritariamente China, Brasil, India y

actualmente en muchos pases desarrollados) para obtener energa calrica

en forma alternativa y econmica.

Esta mezcla de gases, obtenidos por medio del proceso antes descripto se

llama Biogs y el sistema en el que se produce la fermentacin controlada se

denomina biodigestor.

Aunque los nombres hagan parecer que se trata de algo complicado, no lo

es. Existen biodigestores muy avanzados y de gran tamao y otros muy

pequeos y simples del tamao de un tanque de 200 litros o menos, todo

depende de la cantidad de gas que se quiera obtener y el destino que se le

dar.

Por ejemplo un biodigestor de 2 metros cbicos puede abastecer de gas a

una vivienda, y satisfacer sus necesidades de cocina y calefaccin,

permitindole ahorrar una gran cantidad de dinero en concepto de energa.


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Un biodigestor de aproximadamente 70 m3 o 100 m3 podra generar gas

suficiente para hacer funcionar un grupo electrgeno y generar energa

elctrica barata para una fbrica pequea.

Cualquier persona con estudios secundarios tcnicos (electricidad, mecnica,

qumica) o ingenieros de estas reas puede adquirir fcilmente los

conocimientos necesarios para fabricar biodigestores de distintos tamaos y

comercializarlos.

Los biodigestores ms pequeos pueden fabricarse a partir de tanques

plsticos, fibra de vidrio o cualquier material resistente a la corrosin. Los de

mayor tamao se construyen generalmente de concreto en el mismo lugar

donde funcionarn, aunque en la actualidad se los fabrica tambin porttiles.

En Argentina, se utiliza una Tecnologa renovable y limpia; biodigestores,

otra solucin para la basura, donde Reciclan basura y la transforman en

energa. En localidades vecinas a Santa Fe funcionan desde hace aos.

Especialistas de la UNL creen que con este sistema la ciudad de Santa Fe

podra tratar los residuos orgnicos que genera y a la vez producir hasta

12.500 metros cbicos de biogs por da2.

2 Fuente: Universia. Prensa Institucional UNL


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2. MARCO TEORICO

2.1 BIODIGESTORES

Los Biodigestores son fosas especiales en las cuales se produce gas

metano, a travs de la fermentacin anaerbica (sin oxgeno) de desechos

orgnicos, con estircol de animales desperdicio de comidas y rastrojos de

siembra. El gas metano que se produce en los biodigestores se puede

utilizar para cocinar o para el alumbrado domiciliar, Se pueden construir

biodigestores Multifamiliares3.

Los biodigestores se pueden construir con plstico especial que cubre la fosa

y las tuberas PVC que se utilizan para transportar el gas metano.

Es muy conocido el efecto por el cual, una gran variedad de desechos

orgnicos se degradan produciendo un gas combustible, rico en metano. El

proceso se produce siempre y cuando el material se encuentre en un

ambiente cerrado libre de oxigeno (fermentacin anaerbica). El gas as

producido se denomina BIOGAS y los residuos slidos producidos se

denominan BIOABONO.

3kookay.org/temas/_Biogs/BIODIGESTORES.doc


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Tanto el biogs como el bioabono son de gran utilidad. El biogs puede ser

empleado de igual modo que el gas propano convencional, incluso con los

mismos artefactos (cocinas, lmparas, calefaccin, motores a gas, etc.). El

bioabono es uno de los mejores abonos naturales, pues concentra muchos

elementos residuales que ordinariamente, en la descomposicin aerbica, se

pierden por su carcter voltil4.

2.1.1 Aprovechamiento del estircol para la produccin de biogs: Un

sistema ecolgico, econmico que recicla residuos orgnicos produciendo

energa y abono natural; Un biodigestor es un contenedor que produce

biogs y abono natural a partir de material orgnico, principalmente

excrementos (animales y humanos) y desechos vegetales. Se trata de un

sistema sencillo y econmico que recicla los residuos orgnicos

convirtindolos en energa y fertilizantes para usos agrcolas, ideal para

comunidades rurales.

Los biodigestores son utilizados generalmente para tratar el estircol de

bovinos y porcinos, que generan una mayor cantidad de biogs. En el caso

de usar este gas para generar energa elctrica, el sistema alimenta a un

motor diesel o de tipo rotativo conectado a un generador, mientras que para

las aplicaciones trmicas, el gas es inyectado a un quemador que puede ser

incorporado a calderas, hornos y secadoras.

4www.agualimpia.com


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Algunos modelos pueden requerir unos costos altos, dadas las posibles

dificultades de su instalacin y puesta en marcha, aunque en los aos 60, los

materiales plsticos flexibles supusieron el abaratamiento de este tipo de

sistemas. El polietileno ha permitido la expansin en la actualidad de los

biodigestores por toda Amrica Latina, Asia y frica.

Las diferentes necesidades y recursos disponibles de sus posibles

destinatarios han llevado al desarrollo de cerca de 70 variedades, que

incluyen desde versiones muy bsicas y artesanales hasta construcciones de

tipo industrial5.

2.1.2 Ventajas

Produccin de biogs, que puede ser usado como combustible para la

coccin de los alimentos sin que adquieran un olor o sabor extrao. Al

utilizar esta fuente de energa se evita el uso de lea, contribuyendo a

la disminucin de la deforestacin.

Permiten aprovechar los excrementos, evitan problemas de

contaminacin de aguas, malos olores o criadero de insectos y

c

(patgenos).

5http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia


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Mejoran la capacidad fertilizante del estircol. El lodo producido en el

proceso genera un efluente rico en nutrientes como nitrgeno, fsforo,

potasio o magnesio, que son aprovechados directamente por las

plantas. De esta manera, se permite el tratamiento de los desechos

orgnicos de las explotaciones agropecuarias y disminuye su carga

contaminante.

Se aumenta la cantidad de Nitrgeno, Fsforo y Potasio y se producen

micronutrientes para el suelo.

Se eliminan los malos olores, moscas y parsitos y disminuye las

malezas en los cultivos.

Mejora la capacidad de retencin de humedad y desenvolvimiento de

microorganismos en el suelo.

Se homogeniza el biofertilizante facilitando la mezcla, pulverizacin y

distribucin en cultivos y pasturas6.

6FUENTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA, UNAD. Pg. 250 a 255.


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2.1.3 Desventajas

Su ubicacin debe estar prxima a la zona donde se recoge el sustrato

de partida y a la zona de consumo, tanto para acumular los desechos

orgnicos como para abaratar los costos que supone la canalizacin

del sistema.

La temperatura debe ser constante y cercana a los 35 C, lo que

puede encarecer el proceso de obtencin en climas fros.

Puede generar como subproducto sulfuro de hidrgeno, un gas txico

y corrosivo que puede adems reducir la capacidad calorfica del

biogs, encareciendo el proceso por la necesidad de depurarlo.

Puede haber posibles riesgos de explosin, en caso de no cumplirse

las normas de seguridad para gases combustibles.

El gas metano, principal componente del biogs, al ser lanzado a la

atmsfera, causa el efecto invernadero7.



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Figura 1. El ciclo de la BIOMASA en el BIODIGESTOR

2.1.4 Caractersticas del biogs: El BIOGAS est compuesto en un 50 a

70% de METANO y un 30 a 50% de dixido de carbono, adems de

contener hidrgeno sulfurado y otros gases de menor importancia.

TABLA 1. PRODUCCION Y COMPOSICION TEORICA DEL BIOGAS

PRODUCCION DEGAS

SUBSTRATO(L/Kg. de materia

seca)Carbohidratos 800

Protenas

Grasas

700

1,200

CONTENIDO DEMETANO(CH4) %

50

70

67

CONTENIDODECO2 %

50

30

33

Fuente: OEKOTOP


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TABLA No. 2 PRODUCCIN DE BIOGAS Vs ENERGIA ELECTRICA

Fuente: OEKOTOP

2.1.5 Tipos de biodigestores8: Existen diferentes tipos de biodigestores que

se clasifican principalmente de acuerdo a su construccin, entre los ms

conocidos se encuentran:

Biodigestores de tambor flotante

Biodigestores de estructura flexible (tipo chorizo)

Biodigestores de flujo continuo (de campana o cpula fija)



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Con el apoyo tcnico brindado a la comunidad se espera que ayuden a

concientizar al resto de la poblacin para evitar el deterioro de los suelos con

la expansin agropecuaria y ganadera en las riveras de los nacimientos.

3.2 JUSTIFICACION

Se presenta como alternativa de solucin posible y econmica el impulso a la

actividad porccola y la construccin de biodigestores en la vereda Punta

Larga, corregimiento la Rejoya, municipio de Popayn; donde se dar un

buen manejo a los estircoles y aguas servidas mediante la implementacin

de biodigestores, con los cuales se obtendr biogs como fuente energtica

y as reemplazar el uso indiscriminado de la lea como combustible, evitando

la tala del bosque.

Adems, el bioabono para fertilizar cultivos con una consecuente reduccin

en la contaminacin de los recursos hdricos, suelo, fauna y flora.

Esta alternativa permite economas de escala y la generacin de ingresos

econmicos adicionales a los generados por las labores agropecuarias sin

afectar las reas destinadas a cultivos. Por otro lado la instalacin de los

biodigestores de campana de flujo continuo, permiten el tratamiento del agua

de lavado, cosechas, uso domstico, incluyendo el estircol de cerdos y otros

animales para la produccin de biogs como fuente de energa que sustituya


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Despus de conocer este PROCESO EN ASAMBLEA GENERAL se

seleccionaron las familias beneficiarias:

MARINA ROSERO, MARTHA LUCIA FERREIRA, ORLANDO SANCHEZ,

CLIMACO TINTINAGO, LUIS ENRIQUE CAMPO

Definido el personal se recurri hacer visitas a cada parcela para definir el

sitio y la ubicacin para realizar los trazos de la porqueriza y el biodigestor,

haciendo las recomendaciones pertinentes frente a desniveles y sitios

despejados y la distancia del biodigestor y las cocinas.

En mingas los beneficiarios adecuaron los sitios y se dio inicio a la

explanacin y excavaciones consistentes en huecos de 2,50 metros de

profundidad por 1,50 metros de dimetro, para la construccin de

porquerizas se hace el plan en un terreno de 8 metros de largo por 3 metros

de ancho, para realizar las obras ms rpido las familias optaron por pagar la

mano de obra a maestros constructores de la comunidad. A medida de que

se va adelantando las construcciones se hacen los talleres para que los

beneficiarios conozcan las medidas respectivas en cada plano y cmo

funciona el biodigestor.

En el mes de junio se hizo la entrega a cinco familias de los materiales de

construccin para las cocheras y los biodigestores arena, mixto, ladrillo,


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cemento, laminas de eternit, madera para el techo y otros. (Ver 3.5.2.

materiales Utilizados en la construccin).

En los meses de agosto y septiembre se realizo la construccin de cinco

biodigestores y se est haciendo la entrega de dos lechones por familia.

Se continuo con la informacin y capacitacin frente al cuidado de los cerdos

con respecto mantenimiento de cocheras y alimentacin de los cerdos,

donde se impulsa la construccin de un vivero con especies forrajeras como

leucaena (Leucocepitala), nacedero (Trichantera gigantea), ramio

(Bohemeria nvea), bore (Alocasia macrorrhiza) y chachafruto (Erithrina

edulis), y el aprovechamiento de subproductos de la finca como pltano

(Musa cavedihii), guineo (Musa paridisiaca), caa (Saccharum officinarum),

cidra (Cucurbita ficifolia), entre otros.

En la actualidad se est en el proceso de llenado del biodigestor para que al

mes de diciembre se pueda dar uso al biogs.

3.5 ASPECTOS TECNICOS

3.5.1 Biodigestor de Campana o cpula fijo: En trminos generales, la

estructura de la cmara de digestin consiste en un cilindro impermeable

hecho por encima de la superficie del suelo o enterrado. El tanque puede ser


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un hoyo cuadrado o cilndrico en la tierra revestido de ladrillo o bloques de

cemento o un tanque metlico.

La cmara de gas-firme debe ser construida de ladrillos, piedra y cemento. La

cima y " fondos son hemisfricos y unidos por lados rectos. La superficie

interior es sellada por capas delgadas de mezcla de arena y cemento para

hacerlo firme. La tubera de la entrada es recta y extremos nivelados. Hay un

tapn de la inspeccin a la cima del digestor que facilita el limpiado. Se

guarda el gas producido durante la digestin bajo el domo y cambia de sitio

algunos de los volmenes del digestor en la cmara del efluente, con

presiones en el domo entre 1 y 1.5 m de agua. Esto crea fuerzas

estructurales bastante altas y es la razn para la cima hemisfrica y el fondo.

Figura 2. Esquema del Biodigestor de Campana

1.tuberadesalidadelgas;2.Selloremovible;3. Tapa mvil; 4. Entrada; 5. Tanque de desplazamiento; 6. Tubera de salida; 7.Almacenamiento de gas; 8. Materia orgnica.


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Se necesitan materiales de alta calidad para construir este tipo de biodigestor

de campana de flujo continuo.

Esta instalacin tienen como ventaja su elevada vida til (pueden llegar como

promedio a 20 aos), siempre que se realice un mantenimiento sistemtico.

3.5.2 Materiales utilizados en las construcciones: Por familia se entrego

los siguientes materiales para la construccin de un biodigestor.

1600 unidades de Ladrillos

20 bultos de Cemento

3 mt Arena

3 mt Mixto

Hierro

2 Tubos de PVC de 3 x 6 mt

14 hojas eternit No. 6

4 teleras de madera de 7 mt

Tubera de PVC para instalacin domiciliaria del gas

Accesorios requeridos de PVC

Vlvulas de seguridad


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TECHOS CON ESTRUCTURA EN GUADUA Y CUBIERTA DE ETERNIT


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Desde la cochera se conduce el estircol por tubera PVC 3 hasta una caja

en concreto de 50 cm x 50 cm, donde se le agrega agua y esta es conducida

al biodigestor en forma de biomasa para su fermentacin.

CONDUCTO Y CAJA DE RECIBO BIOMASA


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Los biodigestores son de campana de flujo continuo, su construccin se hace

sobre un hoyo circular de 2,70 mt de profundidad y un dimetro de 1,50 mt,

cubierto de ladrillo y repello.

CONSTRUCCION DEL BIODIGESTOR


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Desde el biodigestor a unos 40 cm del suelo sale otro tuvo de PVC de 3,

para evacuar el efluente, este llega a otra caja en concreto de 50 cm x 50 cm,

donde el beneficiario lo utiliza como bioabono para las labores agrcolas,

puede ser extrado manualmente o con motobomba.

CULTIVOS TRABAJADOS CON BIOABONO


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3.6 FINANCIACION

El financiamiento de capacitacin, infraestructura, algunos insumos y

materia prima sern aportes de la Empresa Interconexin Elctrica para el

Sur Occidente Andino - I.S.A. , y la mano de obra ser asumida por los

beneficiarios.

3.7 PRESUPUESTO

El presupuesto ha sido elaborado para beneficiar a diez (10) familias.

FUENTES DE FINANCIACION

ACTIVIDADES Y/OCOMPONENTES

AO DEL PROYECTO 2.007 2008TOTAL

FINANCIACION PORACTIVIDAD Y/OCOMPONENTES

DENOMBREDEFINANCIACION

CAPACITACION

LAS FUENTES

APORTES PORCOMUNIDADFINANCIAR ISA- Y TECNICOS

TalleresGiras tcnicas

ASISTENCIA TECNICA

INFRAESTRUCTURAConst. BiodigestoresConst. Porquerizas

COMPRA LECHONESLechonesConcentrados

MANEJO AMBIENTALPlntulas proteccinMano de obraImprevistos 5%

TOTAL FINANCIACIONPOR FUENTE

OBSERVACIONES

600.000

400.000

1.000.000

10.600.0004.800.0005.800.000

3.600.0002.400.0001.200.000

2.250.000

5.400.000902.500

600.000400.000

1.000.000

10.600.000

3.600.000

2.250.0005.400.000

902.500

18.952.500 5.800.000 24.752.500


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COMPONENTE OACTIVIDAD

Capacitacin

INDICADOR UNIDADDE

MEDIDA

1META SEMESTRAL TOTAL234

PROYECTO

Flias capacitadasTalleresGiras tcnicas

Infraestructura bsica ConstruccinPorquerizas

Compra de cerdosLechonesCompra de concentrados BultosAsistencia tcnicaProfesionalManejo ambientalPlntulas proteccinBanco de protenasPlntulas de nacedero,

chachafrutoMano de obraJornales

COMPONENTES/ACTIVIDADES

NmeroNmeroNo.

Nmero

NmeroNmeroNmeroNo.

Nmero

Nmero

11

1

2212

22

2

10101

25002500

150

1010210

30301

7.5007.500

300

1 1 1

CAPACITACIONASISTENCIA TECNICAINFRAESTRUCTURA TECNICACOMPRA DE LECHONESCOMPRA DE CONCENTRADOSMANEJO AMBIENTALMANO DE OBRAIMPREVISTOSTOTAL ANUAL DE COSTOSTOTAL ANUAL DE COSTOS EN VALOR

PRESENTECOSTO TOTAL DEL PROYECTO EN VALOR PRESENTE

Aos del Proyecto /Aos Calendario12

2.0072.0081.000.000500.000500.0001.000.000500.000500.00010.600.0005.300.0005.300.0002.400.0001.200.0001.200.0001.200.000600.000600.0002.250.0001.125.0001.125.0005.400.0002.700.0002.700.000

902.500451.250451.25012.376.25012.376.25024.752.500

24.752.500

24.752.500

RESUMEN DE COSTOSAo Cero 2.007 Ultimo ao (2.008)

VALOR 10

1010

24.752.5002.475.2502.475.250

UNIDADFamiliasPorquerizasBiodigestoresMiles de pesosPesosPesos

A. POBLACION OBJETIVO TOTALB. CANTIDAD TOTAL DE PRODUCTO

C. COSTO TOTAL EN VALOR PRESENTED. COSTO POR BENEFICIARIO

E. COSTO POR UNIDAD DE PRODUCTO


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CONCLUSIONES

Con el acompaamiento tcnico de estudiantes del programa de Manejo

Agroforestal de la UNAD, se logro la aprobacin de un proyecto

econmico para beneficiar a familias de escasos recursos; para el

impulso a la explotacin porccola y el aprovechamiento de la materia

orgnica en la produccin de gas y bioabono, generado por los

biodigestores; evitando la contaminacin de nacimientos de agua, medio

ambiente, tala de bosques y el mejoramiento de suelos para la agricultura

orgnica en la bsqueda de mejorar la calidad de vida de los habitantes

de la vereda Punta Larga.

Reduccin de un 50% en la contaminacin por aguas residuales

procedentes del lavado de las porquerizas al cauce de las quebradas

adyacentes a la vereda, evitando el deterioro de la fauna y flora por los

desechos orgnicos que son arrojados, ya que su descomposicin

necesita grandes demandas de oxigeno, elemento fundamental para la

vida acutica.


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La utilizacin del bioabono como materia prima para el mejoramiento de

la produccin agrcola limpia, lo cual contribuye a que las comunidades

rurales tengan beneficios econmicos adicionales, y no dependan de

proveedores externos y eviten el consumo de productos qumicos

extranjeros (triple 15, 10-30-10, urea, foliares, etc.).

La utilizacin del biogs satisface las necesidades de combustible para la

coccin de los alimentos de las familias beneficiadas, permitiendo un

mejoramiento en su calidad de vida; adems se disminuye en un 50%

aproximadamente la tala de bosques; adems se obtiene un excelente

fertilizante para sus reas de autoconsumo (huerta casera).


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RECOMENDACIONES

Revisar peridicamente las instalaciones, vlvulas, llaves de paso con el

objetivo de eliminar posibles escapes que puedan provocar un mal

funcionamiento del biodigestor, elevado consumo de combustible, peligro

de explosiones y emisin de gases de efecto invernadero a la atmsfera;

se debe quemar al mximo el combustible.

Realizar sistemticamente las operaciones de mantenimiento y

conservacin necesarias para mantener el biodigestor en pleno

funcionamiento.

Difundir la produccin y uso del biogs en las zonas rurales donde existan

condiciones adecuadas para ello, con el fin de evitar la tala de bosques y

el deterioro del medio ambiente.


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GLOSARIO

ALTERNATIVA: Mtodo alterno para solucin de problemas ambientales.

ANAEROBIA:Adj. Dicho de un organismo: Que puede vivir sin oxgeno.

BIOABONO: Lodo o efluente resultante de mezcla de la materia orgnica

(eses fecales) del cerdo y agua; excelente fertilizantes para las plantas y

alimento para los peces.

BIODIGESTOR: Es una fosa especial en la cual se produce gas metano, a

travs de la fermentacin anaerbica (sin oxgeno) de desechos orgnicos,

con estircol de animales desperdicio de comidas y rastrojos de siembra.

BIOGS: Gas producido por el reciclado de residuos qumicos o biolgicos

BIOMASA: Materia orgnica originada en un proceso biolgico, espontneo

o provocado, utilizable como fuente de energa.

CALEFACCIN:Accin y efecto de calentar o calentarse.


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COMBUSTIBLE: Que puede arder. Lea, carbn, petrleo, etc., que se usa

en las cocinas, chimeneas, hornos, fraguas y mquinas cuyo agente es el

fuego.

CONTAMINACIN:Accin y efecto de contaminar. Alterar nocivamente la

pureza o las condiciones normales de una cosa o un medio por agentes

qumicos o fsicos.

ENERGA: Eficacia, poder, virtud para obrar. Capacidad para realizar un

trabajo. Se mide en julios. (Smb. E).

ESTIRCOL: Materia orgnica en descomposicin, principalmente

excrementos animales, que se destina al abono de las tierras.

FERMENTACIN:Accin de fermentar, Dicho de los hidratos de carbono:

Degradarse por accin enzimtica, dando lugar a productos sencillos, como

el alcohol etlico.

METANO: Qum. Primero de la serie de los hidrocarburos alifticos. Es un

gas incoloro, producido en las minas de carbn, y se desprende del cieno de

algunos pantanos. Mezclado con el aire es inflamable y se llama gris. (CH4).


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PROPANO: Qum. Hidrocarburo gaseoso derivado del petrleo, con tres

tomos de carbono, que tiene usos domsticos e industriales.

RESIDUO: Parte que queda o que sobra de algo, esp. Si es inservible:

residuos industriales


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BIBLIOGRAFIA

RANGEL Ortiz Doris, CONSTRUCCIONES RURALES, Santa Fe de Bogot

D.C. Editorial Unisur Pg. 246 a 247.

PEREZArcesio Jos Joaqun, FUENTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA,

Santa Fe de Bogot D.C. 2000, Editorial UNAD. Pg. 250 a 255.

INDUSTRIAL Y PRODUCCION AGROPECUARIA.- Asociacin de

Zooctenistas Antioqueos, AZOOEA. 1996.

INGENIERIA Y AGROINDUSTRIA. Enciclopedia Agropecuaria. Santa Fe de

Bogot. Editorial Terranova, 1995.

TESIS Y OTROS TRABAJOS DE GRADO, NORMAS TECNICAS

COLOMBIANAS. ICONTEC,- 2006

VOLVAMOS AL CAMPO. Biblioteca Agropecuaria. Tomo I. Editorial Grupo

latino. Edicin 2006.

www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia


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Anexo B. Reacciones bioqumicas en la formacin del BIOGAS

Componentes orgnicos

Molculas MacroCarbohidratos- Grasas Protenas

FASEHIDROLITICA

Molculas MicroAzucares simples, cidos grasos, aminocidos

cidos carbnico, Orgnicos, Alcoholes, Dixidode carbono

FASEcido Actico, Hidrogeno, Dixido de carbono,METANOGENICA Metanol

FASE DEBIO GAS

FORMACION DE(Metano, Dixido de carbono)

METANOFuente: Hohlfeld/ SASSE - 1986


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Anexo C. Factores Determinantes

SUSTRATO

ComposicinRelacin C/NExistencia de bacteriasformadoras de metano

PROCESO

DIGESTOR

TemperaturaConcentracinTiempo de permanenciadel substrato en elBiodigestorValor de pH

Mezclado e intensidad delagitado

CondicionesAnaerbicasDimensionamientoDiseo

BACTERIAS - PROCESO DE FERMENTACION

CANTIDAD DEBIOGAS

Fuente: Lipp GMBH

CALIDAD DE BIOGAS


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Anexo D.RELACION CARBONO nitrgeno (C/N) DE DIVERSOS

SUSTRATOS

SUSTRATO

Orina

Excreta de vacuno

Excreta de Porcino

Excreta de Gallina

Excreta de caprino / ovino

Excreta de Humanos

Paja de cereales

Paja de maz

Gras fresco

Desperdicios de verduras

Fuente: BARNETT

RELACION C/N

0.8

10 - 20

9 - 13

5-8

30

8

80 - 140

30 - 65

12

35


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Anexo F. Rangos de Temperatura y Tiempo de fermentacinAnaerbica

FERMENTACION MINIMO OPTIMO MAXIMO

Psycrophilica

Mesophilica

Thermophilica

Fuente: OEKOTOP

TIEMPO DEFERMENTACION

Arriba de 100 das

30-60 das

10-15 das

4-10 C

15-20 C

25-45C

15-18C

28-33C

50-60C

25-30C

35-45C

75-80C


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Anexo G. Rango de valores de pH en la generacin de BIOGAS

Valor pH

7 7.2

Menor de 6.2

Mayor a 7.6

Fuente: OEKOTOP

Caracterstica

OPTIMO

Retardo por cidos

Retardo por amonios


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Anexo H. ENERGA EQUIVALENTE (valor energtico) BIOGAS vs.OTRAS FUENTES

VALORES

Valor Calorfico(Kwh/ m3)

Densidad(Kq/m3)

BIOGAS*

7.0

1.08

GASGASGASHIDROG.

NATURAL PROPANO METANO

10

0.7

0.54

26

2.01

1.51

10

0.72

0.55

3

0.09

0.07Densidad con

0.81respecto al aireLimite deexplosin (%de gas en elaire)

Temperaturade encendido

Mximavelocidad deencendido enel aire (m/s)

Requerimientoterico de aire(m3/m3)

6-12 5-15 2-10 5-15 4-80

687 650 470 650 585

0.31 0.39 0.42 0.47 0.43

6.6 9.5 23.9 9.5 2.4

Fuente: Lipp / GMBH

* Biogs: 70% CH4, 28% CO2 y 2% otros gases


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ANEXO I. PLANO DISEO BIODIGESTOR

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PLANTA DISTRIBUCION Y PORQUERIZA

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Biodigestores Trabajo Final

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