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Biodigestores La Calera Biodigestores La Calera

Mauricio Flores Cabral

La Calera SAC

Curso Internacional de BiogásDiseño, Operación y Mantenimiento de

Biodigestores Industriales

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Hacienda La CaleraHacienda La Calera

• Granja más grande de gallinas ponedoras del Perú.• Población de 4’063,088 de gallinas (al 31-Dic-10)

• Producción de 2’500,000 huevos/día• La Calera atiende aproximadamente al 30% del mercado

nacional y el 95% de la demanda en supermercados.

Sectores Cant.Levante 1200

Producción 2800Levante Reproductoras 20

Reproductoras 604080

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Hacienda La CaleraHacienda La Calera

• Es también un fundo agrícola• Cuenta con diferentes unidades producción (Molino,

Fábrica de Cartón, Fab. Aceite de Pescado, Incubadora, Biodigestores)

• De propiedad de la Familia Masías• Es una empresa con un importante énfasis social.• Cuenta con servicios para su personal: Alimentación,

Transporte, Posta Médica, Guardianía, Áreas de Recreo, etc.

• Por favor, referíerase a www.lacalera.com.pe

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BiodigestoresIngreso

MacadamiaBio X

(Levante)

Mantenimiento

La Hoyada

Molino

Fabrica de Aceite

Fábrica de Cartón

Incubadora

Palmeras

Yanacocha

El Alto

Lomas

Antena

Quebrada

El Horno

Fab. Jaulas

Reproductoras

Comedor

Mina

Oficinas

Guardería

Casa Hacienda

Tuna

≈ 1'000 m

HaciendaLa Calera

Posta Médica

Cancha Deportiva

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Tayo Masias, Gerente General de La Calera y Ex Presidente de la República, Alan García Pérez, inaugurando el Proyecto de construcción de 520 Casas de La Calera para sus trabajadores. (Oot-2010)

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Condiciones Condiciones

• Alta población de gallinas (4MM)• Cada semana se incorporan 80 mil aves.• Ciclo del ave (en semanas):

• Producción constante y población creciente.

LEVANTE PRODUCCIÓN

PREPRODUCCIÓN

0 18 20 ~72

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Interés en la TecnologíaInterés en la Tecnología

• Gran cantidad de materia orgánica• Necesidad de una adecuada gestión de ésta.• Reducir el impacto ambiental• Interés en la emisión de bonos de carbono

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ExpectativasExpectativas

• Al inicio, proyecto totalmente diferente al que se llevó a cabo– BD de última generación– Con ofrecimientos fantásticos– Con financiamiento– Con una gran expectativa de generación de bonos de

carbono

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¿Qué es un Biodigestor AT¿Qué es un Biodigestor AT(*)(*)? ?

• Es un biodigestor que proporciona mejores condiciones para la descomposición de la materia orgánica

• La mezcla es calentada y agitada• Es de operación continua• Producción estable• Se controlan variables y parámetros• Es un biodigestor altamente eficiente

(*) Biodigestores de Alta Tecnología

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Operación de un Biodigestor ATOperación de un Biodigestor AT

• Inicialización– Llenado del tanque– ‘Basofia’ como fuente de bacterias.

• Condiciones– Cero Oxígeno – Temperatura– Agitación

• Operación– Se mantiene el tanque lleno– Alimentación diaria (renovación parcial del contenido)

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Biodigestores La CaleraBiodigestores La Calera

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Primera EtapaPrimera Etapa

• Primer Biodigestor (Lipp) 750m3 (1997) • Segundo Biodigestor (Eisele) 1500m3 (1999)• Si bien se trata de Biodigestores de AT, éstos se

operaban de forma básica:– Carga, descarga, limpieza, disposición de

residuos• Juntos producen entre 1500m3 y 2000m3

biogás/día

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Biodigestores Lipp y EiseleBiodigestores Lipp y Eisele

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¿Qué Escala Representan?¿Qué Escala Representan?

• GLP es una mezcla de Propano + Butano. • El Biogás es principalmente Metano (50-70%)• 1 Galón de GLP equivale energéticamente a

2.5m3 de Gas Metano.• Nuestro Biogás contiene ~50% de Gas Metano.• Entonces, 5m3 de Biogás, hacen lo mismo que 1

galón de GLP.• Así, se está produciendo el equivalente a 300-

400 galones de GLP/día (US$600-800)

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• Nuevos biodigestores de mayor capacidad• Sistema perfeccionado• Integrando los antiguos al nuevo sistema• Mejorar procesos (calidad de mezcla)• Sistemas de monitoreo (sensores), control (gas

flare) y registros (PLC) - MDL• Sistemas de Automatización.• Mejorar la calidad del gas (desulfurizado)• Adecuada disposición de residuos

Segunda EtapaSegunda Etapa

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Proyecto Reciente (2)Proyecto Reciente (2)

• Cada biodigestor de 3000m3 de capacidad. • Para la producción de aproximadamente

5000m3 de Biogás adicionales a los 2000m3 de los digestores antiguos. (aprox. $2000/día.)

• Incluye el acondicionamiento de dos lagunas de 5000m3 y 8000m3 para el tratamiento de la mezcla proveniente de los tanques digestores.

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Avances con el nuevo proyectoAvances con el nuevo proyecto

• Alimentación y agitación permanente.• Automatización, control y seguridad.• Lagunas de sedimentación (BD secundario) • Separación de residuos sólidos y líquidos.• Aplicación de residuos sólidos y líquidos como

abono, este último directamente al sistema.• Sistema de desulfurizado biológico.

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¿Qué conseguimos?¿Qué conseguimos?

• Mejorar la gestión de la cada vez mayor cantidad de materia orgánica de la granja

• Atender nuestras necesidades energéticas.• Sustituir otras fuentes de energía más costosas y

más contaminantes (GLP y Carbón Mineral)• Reducción de las emisiones de metano.• Obtención de un más adecuado y mejor

fertilizante natural para el suelo.• Reciclaje de Agua, aplicación de materia orgánica

descompuesta al suelo (mejor fertilizante)

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OperaciónOperación

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Mezcla de AlimentaciónMezcla de Alimentación

• Gallinaza + Agua • Homogenización de la mezcla• Retiro de arenilla o carbonato• Retiro de Plumas• Mayor homogenización• Alimentación del tanque pulmón.

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Mezcla de Alimentación (2)Mezcla de Alimentación (2)

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LayoutLayout

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Mezcla ObtenidaMezcla Obtenida

• Proceso inverso al inicial• Laguna de sedimentación (BD Secundario)• Retiro de la mezcla sedimentada• Uso de una centrífuga• Separación en parte sólida (biosol) de líquida

(biol)• Biosol como abono descompuesto de mejor

calidad• Biol como fertilizante líquido.

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Mezcla Obtenida (2)Mezcla Obtenida (2)

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Dentro del BiodigestorDentro del Biodigestor

• GPW para las bacterias mesófilas.• Las bacterias tienen las mejores condiciones

para hacer su trabajo.• Es increíble el efecto evidente ante cambios en:

– Temperatura– Agitación (frecuencia)– Alimentación (tipo y horario)– Exposición al oxígeno

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Dentro del Biodigestor (2)Dentro del Biodigestor (2)

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Producción de BiogásProducción de Biogás

• El Biogás producido está compuesto en un 50-60% de gas metano (gas natural)

• Contamos con un combustible de fuente renovable.

• Sustitución directa de GLP (propano + butano)• Es utilizado para darle calor a las pollitas bebés

y para los hornos de secado de la fábrica de cartón.

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Producción de BiogásProducción de Biogás

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Más Imágenes (1)Más Imágenes (1)

Torres de empaques o de Limpieza

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Más Imágenes (2)Más Imágenes (2)

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Evaluación FinancieraEvaluación Financiera

• Inversión de aprox. US$ 1’500 mil • Ahorros por $2 mil diarios = $730 mil anuales.• Costos de Operación de $150 mil anuales• Recuperación de la inversión en 2.6 años.

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Costo del BiogásCosto del Biogás

• Producción de 5000m3/día.• Costo diario de operaciones ~$410.• Depreciación (10 años) diaria ~$410.• 1m3 Biogás cuesta $0.164• 5m3 Biogás (equivalentes en energía a 1gal

GLP) cuestan $0.82 o S/.2.214

• No se incluye el costo del guano.• Importante considerar la distancia a las redes

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ConclusionesConclusiones

• Aún los biodigestores de alta tecnología, son relativamente elementales.

• Responden a un proceso natural (vacas, yacimientos)

• Amplia información disponible.• La operación de biodigestores debe ajustarse a

las condiciones (disponibilidad) de materia orgánica y para diferentes necesidades.

• Llanos a compartir nuestra experiencia.

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Biodigestores La Calera

Curso Internacional de BiogásDiseño, Operación y Mantenimiento de Biodigestores Industriales

La Calera SACMauricio Flores Cabral

mauriciof@calera.com.pe