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BIODIGESTORES.USOS Y FUNCIONES

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Elizabeth Castro

on 8 June 2014

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Transcript of BIODIGESTORES.USOS Y FUNCIONES

Factores a considerar en el proceso Metanogénico
Existen muchos factores que influyen directamente en la fermentación metanogénica y son capaces de modificar la rapidez de la descomposición.
Fermentación
La digestión de lodos es un proceso de descomposición anaeróbica, que consiste en la degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno.

Se pueden usar casi todas las materias orgánicas para la fermentación. Como por ejemplo residuos de cultivos, excrementos de humanos y animales.
ANTECEDENTES
Ya para 1884 Louis Pasteur concluyó que la fermentación de estiércoles podría ser fuente de energía para calefacción e iluminación .
BIODIGESTORES
En el año 1900 es puesto en funcionamiento el primer biodigestor en Bombai - La India. Se utilizó el gas producido en el proceso para el funcionamiento de un motor.
Primer Biodigestor
Charles James Napier
Primera Etapa
La materia orgánica es atacada por un grupo de bacterias fermentativas que degradan hasta ácidos grasos y compuestos neutros.
Segunda Etapa
Los ácidos grasos son atacados por bacterias de hidrógeno, que llevan los ácidos a acetato.
Tercera Etapa
Las bacterias metanogénicas utilizan el acetato el H2 y CO2 para producir metano.
Material de carga para la fermentación
Es necesario contar con suficiente material de carga para que el proceso de digestión no se interrumpa. Esta materia orgánica puede dividirse en dos grupos, las materias primas ricas en nitrógeno y las materias primas ricas en carbono.
Relación Carbono Nitrógeno (C/N):
Las materias primas ricas en carbono producen más gas que las ricas en nitrógeno. Sin embargo las ricas en nitrógeno hacen más rápido la producción de gas. Se estima que en los primeros 10 días de fertilización las materias ricas en nitrógeno generan hasta 46% del gas total, mientras que las de carbono 9 %.
Concentración de la carga

La carga no debe estar ni muy concentrada ni muy diluida. Se recomienda una concentración de carga de 5-10 %.

Para el uso de excretas humanas, orines, estiércol se recomienda una razón de 1:1 y 1:2 ósea por cada 100kg de heces y orina se requieren 100 y 200 litros de agua. Cuando se usa como material residuos vegetales se requiere más agua una razón de 1:3 o 1:4

La Temperatura
Es un factor de mucha importancia, ya que afecta el tiempo de retención para la digestión y degradación del material dentro del digestor. A temperatura muy baja la producción de gas es escasa.
El pH
El valor óptimo para la digestión es de 6.5-7.5, cuando baja de 5 o sube de 8 puede hasta detener el proceso. Cuando el pH es bajo puede agregarse cenizas, licor fermentado y fertilizantes.
Son contenedores que producen abono natural y biogás a partir de desechos orgánicos, tanto excrementos de origen animal y humano como restos vegetales. Estos residuos se reciclan convirtiéndose en energía y en fertilizantes para su uso en las tareas del campo, por lo que es un método de ahorro energético ideal para zonas rurales o para países en vías de desarrollo.

¿Qué son los biodigestores?
El biogás es un gas que se genera en medios naturales o en dispositivos diseñados para tal fin, como los biodigestores.
¿Qué es el biogas?
En 1808 Humpry Dhabi produce gas metano (principal componente del biogás) en un laboratorio. Se toma este acontecimiento como el inicio de la investigación en biogás

China es el país que ha llevado a la práctica el uso del biogás en mayor escala. Existen allí más de siete millones de digestores rurales en funcionamiento
Biogás
A través de esta tecnología que procesa el estiércol de los animales, se puede producir combustible (biogás) y abono orgánico (efluente)

Si nos referimos específicamente al campo, se eliminan en un 80% los olores indeseables provenientes de las heces animales y el guano en los criaderos de pollos

Son una alternativa para integrar las excretas y otros residuos orgánicos de la granja a los sistemas de producción, ya que normalmente éstos se pierden, se mal utilizan o se convierten en contaminantes del medio ambiente
Importancia
Actualmente el uso de energía renovables es de un 13%. Se estima que para el año 2057 las reservas de petróleo disponibles van a desaparecer.
Y que en los próximos años la demanda va a sobrepasar la oferta.

Al día son vertidas aproximadamente 11 toneladas de materia orgánica en los principales ríos y en la Bahía de Panamá. En las cuencas hidrográficas se encuentran 790 fuentes puntuales de aguas residuales que al año representan más de 21 billones de m3.
Esta materia orgánica que está siendo dispuesta incorrectamente se podría utilizar como insumo para la producción de biogás.

Situación Actual
En el distrito de Panamá hay un aporte diario de 448 toneladas de desechos sólidos, que son vertidos sin ningún tipo de separación en el relleno sanitario de Cerro Patacón. Esto determina que se está perdiendo material muy valioso.

De estos desechos sólidos totales el 42% representa desechos orgánicos, que serían cerca de 188 toneladas de materia orgánica que podría servir para producir biogás.

Situación Actual
Construir un biodigestor de estructura era muy costoso, esto llevo a unos ingenieros taiwaneses a investigar y diseñar biodigestores con materiales flexibles y más baratos. Primero se utilizó nylon y neopreno. Después de varios años el que más se usa en América latina, África y Asia es de polietileno.
Tipo Taiwanes
Tubo de entrada:
es un tubo de plástico de 20 a 30cm de diámetro, que se utiliza para la inserción de materia orgánica y se dirige hacia adentro del reactor 15 cm de profundidad.

Reactor/Fermentador/bolsa de almacenamiento:
Es el principal componente del biodigestor, el reactor, una bolsa en la que se almacena la materia orgánica y se dan los procesos de fermentación. Su tamaña varía dependiendo de la cantidad de material a fermentar
Tubo de limpieza:
el lodo sedimentado en el fondo del biodigestor debe ser removido cada dos años, está la tubería sirve para evacuar estos lodos por bombeo
Componentes
Tubo del afluente
: el diámetro de este tubo plástico debe ser entre 10 a 15 cm, localizado por debajo del tubo de entrada en el lado opuesto del digestor, generando así una pendiente que proporcione el gradiente necesario para que fluya naturalmente y con facilidad a la hora de descargar el producto

Tubo de metano:
este tubo, se ubica en la parte superior de la bolsa de almacenamiento de metano, de 5 cm de diámetro, se utiliza para transportar el biogás a su lugar de uso

Dispositivo de seguridad:
se utiliza para prevenir la ruptura del fermentador ocasionada por las presiones altas del gas generado de la fermentación anaeróbica.
Componentes
La Autoridad Nacional del Ambiente (Anam) terminó la construcción del último de los tres primeros biodigestores que funcionaran en granjas porcinas ubicadas en el distrito de Macaracas, con el objetivo de reducir el vertimiento de aguas residuales de estos lugares a la cuenca del río Estivaná.

Esta iniciativa surge luego de que un diagnóstico levantado en la cuenca del río Estivaná por la Fundación Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles de Producción Agropecuaria (Cipav) reflejara altos índices de contaminación en el río.
Según Solarte, en el recorrido en 13 granjas porcinas con una población total de 20 mil cerdos que producen orinas y estiércol diariamente se descubrió que las aguas residuales van a parar al río, por ese motivo se están construyendo los biodigestores.
Uso en Panamá
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