biodigestores unifamiliares (1)

Aplicación de la tecnología

21 – Julio – 2011

Ing. Robert Cotrina Lezamarcotrina@solucionespracticas.org.pe

Aplicación de la tecnología

en la región Cajamarca

BIODIGESTOR

Es un sistema que

utiliza la digestión

anaeróbica para

transformar los transformar los

residuos orgánicos

(biomasa) en

energía y biofertilizante

Tipos más comunes de BIODIGESTORES

CHINOCHINOCAMPANA FLOTANTE (Hindú)CAMPANA FLOTANTE (Hindú)

TUBULARTUBULAR

BIODIGESTORES TUBULARES UNIFAMILIARES

Nombre asignado por las siguientes características:

- Sistema modelo tubular (cilíndrico) de origen taiwanés.

- Bajo costo accesible a una familia rural promedio por ser de

polietileno o geomembrana de PVC).

- Capacidad total de 10 m3

- Producción de biogás y biol

limitada para una familia

de 4 a 5 miembros promedio.

REACTORREACTOR

Material: Geomembrana tubular de PVC de 0.5 mm

Dimensiones: 8m de largo x 1.27m de diámetro

Capacidad: 10 m3

Características del Biodigestor Tubular Unifamiliar (BTU)

Tiempo de retención: 60 - 80 días

Temperatura necesaria: Mayor de 20 °C

pH: 6.5 – 7.5

Carga diaria: 20 Kg de excreta + 60 litros de agua.

Producción de gas: 2-3 horas de cocina/día

Producción de biol: 80 litros /día

ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA

6

BIODIGESTOR DE PLÁSTICOBIODIGESTOR DE PLÁSTICO

BIODIGESTOR DE BIODIGESTOR DE GEOMEMBRANAGEOMEMBRANA

Metano

CO2

Amoni

oH2S

Mezcla

de gases O2

BIOGÁS

PROCESO GENERAL DE BIODIGESTIÓN

HidrólisisFermentación Acetogénesis

DehidrogenaciónMetanogénesis

Medio anaeróbico

BIOLAGUA,

EXCRETA

S

Bacterias termofílicas

Instalación de 4 BD de Geomembrana (INIA Cajamarca)

Cajamarca 2, Cochamarca 2Proyectos de

Instalación de 4 BD Tubulares de Polietileno

Lugares: (Yanacancha 2, El Alumbre 1, Magdalena 1)

Setiembre 2007

Proyecto

piloto ITDG

ITINTEC* y UNC* en los Años 80, instalaron de más de 100

Biodigestores en la región; todos de tipo Chino e hindú

El Proyecto Fracasó

Programa

de Biogás

BIODIGESTORES EN CAJAMARCA

Instalación de 10 BD de Geomembrana

Lugares:(Yanacancha 6, Chanta 1, El Alumbre 2, Cusco 1)

Octubre 2009 - marzo 2010

Cajamarca 2, Cochamarca 2

Instalación de 1 BD de Geomembrana (CEFOP Cajamarca)

Octubre 2009

Proyectos de

Investigación

en ITDG

Proyecto

Wisions

*ITINTEC: Instituto de Investigación Tecnológica Industrial de Normas Técnicas (desaparecido)

*UNC: Universidad Nacional de Cajamarca

Instalación de 5 BTU en Yanacancha Grande – La Encañada

Octubre 2010

Proyecto

Planificación y dº

energético ITDG

Soluciones Practicas:Instalación: 24 Biodigestores Tubulares Unifamiliares en 2 Provincias de Cajamarca y 1 en Sicuani - CuscoAltitudes de: 3200 – 3800 msnm

Objetivos:�Lograr la adopción de la tecnología por parte de los beneficiarios.�Cubrir parte de las necesidades (cocción, producción agrícola)�Determinar un modelo adecuado e ideal del sistema.�Difundir la tecnología.�Difundir la tecnología.

• Interés y necesidad de la familia beneficiaria.

• Disponibilidad para participación en capacitaciones.

• Aporte económico y de mano de obra en los trabajos.

Criterios Para la selección de beneficiarios de Biodigestores Tubulares Unifamiliares

• Aporte económico y de mano de obra en los trabajos.

• Cumple las condiciones establecidas en el proceso de

evaluación de recurso.

• Compromiso en actividades de Monitoreo y seguimiento

post instalación.

Ambientales

� Proporcionar combustible limpio libre de Humo.

� Reducir emisiones de gases de efecto invernadero.

� Reducir deforestación.

Económicos

� Aumentar el rendimiento de los cultivos.

� Aumentar el ingreso de la familia.

Sociales

� Disminuir el tiempo de recolección de leña.

�Mejorar la organización de la familia.

�Mejorar la salud.

PROCESO DE INSTALACIÓN DEL BTU

CONSTRUCCION DE ZANJA

Medidas para zanjas y paredes

Construcción de

paredes de tapial

CONSTRUCCION DE ZANJA

Longitud de zanja : 8.4 m.

Ancho superior : 1.2 m.

Ancho de la base : 0.8 m.

Profundidad en la entrada : 0.8 m.

Profundidad en la salida : 0.95 m.

ACONDICIONAMIENTO DE LA ZANJA

Se utiliza un plástico cobertor y

paja en la zanja, que cumplen las siguientes funciones:

•Proteger la Geomembrana

•Conservar mayor Tº

•Impedir el ingreso de Hº

•Disminuir el tiempo de retención

INFLADO DEL REACTOR

UBICACIÓN DEL REACTOR

INSTALACIÓN DE LA SALIDA DE SÓLIDOS

20

INSTALACIÓN DE SALIDA DE GAS

21

VÁLVULA DE SEGURIDAD

22

CONSTRUCCIÓN DE TECHO INVERNADERO

Arcos de Fe + Tubería + Soguilla + Plástico invernadero

INSTALACIÓN DE CONDUCCIÓN DE GAS

Manguera de

conducción de gas

Asegurarse de que la conducción del biogás no tenga curvas en forma de

“U”

CONSTRUCCIÓN DE TECHO INVERNADERO

CONSTRUCCIÓN DE POZAS DE ENTRADA Y SALIDA

Una vez construida la poza de entrada se realiza

la primera carga del Biodigestor

ESQUEMA DEL REACTOR EN EL BTU

Techo

invernadero

Biodigestor de

geomembrana

Mezcla de

estiércol + agua

Pared

Paja aislante térmica

Plástico protector

INSTALACIÓN DE RESERVORIO (plástico)

Reservorio para almacenamiento de Biogás

Capacidad: (3 m3) Medidas: 1 m Ø x 3 m de largo

Se ubica debajo del techo de la cocina

RESERVORIO DE GEOMEMBRANA

Peso para aumento de presión de biogás

FILTRO PARA ÁCIDO SULFHÍDRICO (H 2S)

Construida en base a viruta de hierro

para atrapar el H2S

INSTALACIÓN DE COCINAS

Utilización del gas metano producido por los BTU en la cocción de alimentos

PRODUCTOS DEL B.T.U. PRODUCTOS DEL B.T.U. usosusosusosusos

BIOGÁS

Mezcla de gases, producidos por fermentación anaerobia, en su mayoría metano (40-70%) que es utilizado como combustible para generación

de energía calórica o eléctrica.

Metano (CH4)COMPOSICION DEL BIOGÁS

Componente Porcentaje (%)

Metano 40-75

Our energy working for you.

Metano 40-75

Dióxido de carbono 25-55

Vapor de agua 0-10

Nitrógeno 0-5

Oxigeno 0-2

Hidrogeno 0-1

Aminoácidos 0-1

Compuestos de azufre 0-1

Nota: La composición puede variar dependiendo del tipo de sustrato

Cummins Power Generation

� Entre 1 – 2 m3 de biogás por día

� 3 – 4 horas de cocción de alimentos

� Entre 1 – 2 m3 de biogás por día

� 3 – 4 horas de cocción de alimentos

USO DEL BIOGAS

ADAPTACION DE COCINAS

USOS DEL BIOGÁS PARA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELECTRICA

BIOL

COMPOSICION DEL BIOL

Efluente líquido que se obtiene de la Biodigestión anaerobia del

biodigestor, posee un gran poder fertilizante en los cultivos.

COMPOSICION DEL BIOL

pH 6.5 – 7.5

Sólidos en Suspensión (g/ l) 13.54

Materia Orgánica (g/l) 4.74

Nitrógeno (mg/ l) 920.00

Fósforo (mg / l) 92.20

Potasio (mg/l) 2297.50

Calcio (mg/ l) 230.60

Magnesio (mg/ l) 151.20

Sodio (mg/ l) 667.50

USO DEL BIOL

� 60 60 60 60 –––– 80 litros diarios80 litros diarios80 litros diarios80 litros diarios

� Aplicación directa a pastos y Aplicación directa a pastos y Aplicación directa a pastos y Aplicación directa a pastos y

cultivoscultivoscultivoscultivos

� Alto contenido de N, P, K y Alto contenido de N, P, K y Alto contenido de N, P, K y Alto contenido de N, P, K y

micronutrientes.micronutrientes.micronutrientes.micronutrientes.micronutrientes.micronutrientes.micronutrientes.micronutrientes.

Aplicación de biol en cultivos y pastos:• Con Regadera.• Aplicación semanal.• Aplicación foliar y en raíz.• No se debe aplicar en hortalizas de consumo directo.

•La aplicación de biol debe ser después de 1 semana de obtenido como máximo, para no perder nutrientes.

COSTOS PARA UN B.T.U.

RUBRO COSTO (S/.)

GEOMEMBRANA (Reactor) 900.00

Materiales 500.00Materiales 500.00

Mano de obra 300.00

otros 200.00

Total 1900.00

Ing. Robert Cotrina Lezamarcotrina@solucionespracticas.org.pe

976729429

*696069