Alumnos:Jiménez López Roberto

Rojas Gómez JesúsAcadémico:

Grande Cano Jesús DanielUEA:

Ecotecnias de sistemas integrales

Introducción:En el sector agropecuario de México, existen una grancantidad de unidades productivas, en este caso, se hacereferencia a las granjas de cerdos y establos lecheros, loscuales generan diariamente desechos orgánicos.Estos representan una condición desfavorable que incide enlos impactos hacia el medio ambiente, causando un graveproblema de contaminación y salud pública. Sin embargo,actualmente se ha visto una gran oportunidad para suaprovechamiento como una fuente de energía renovable,por el uso de las excretas para la producción de biogás, quepuede ser utilizado para generar energía eléctrica y/o

térmica.

En ese sentido, la Secretaría de Agricultura, Ganadería,Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) através del Fideicomiso de Riesgo Compartido (FIRCO)promueve el apoyo a agronegocios interesados enaprovechar la biomasa (materia orgánica obtenida delos productos y residuos de animales) para lageneración de energía eléctrica.

¿Qué es la biodigestión?La biodigestión anaeróbica, es decir en ausencia deoxigeno, de las bacterias encontradas en los insumosaplicados al biodigestor que pueden ser: el estiércolmaterial vegetativo entre otros.

La digestión anaeróbica que incluye el tratamiento dedesperdicios y producción de metano se lleva a cabo enun recipiente con temperatura controlada y gas apresión, cargado periódicamente con estiércol frescoretirando una cantidad similar de estiércol yaprocesado (Funk 2007)

Los productos obtenidos de la biodigestión son el gas y elfertilizante orgánico este último más demandado porlos altos costos de producción de los fertilizantesquímicos sobre todo en los últimos años por los altosprecios del petróleo.

El producto gaseoso obtenido se llama biogás, el cualcontiene los siguientes gases en su composición:

Componentes Porcentaje %

Metano 60 – 70 %

Gas Carbónico CO2 30 – 40 %

Hidrogeno 0.5 %

Nitrógeno 0.1 %

Oxigeno 0.1 %

Acido Sulfhídrico 0.1 %

Tipos de Biodigestores

Semi‐continuo DiscontinuoContinuo

Hindú(Copula Móvil)

Chino(Copula Fija)

Taiwán(Salchicha)

Biodigestor ContinuoEl biodigestor continuo tiene tres orificios; uno centralque es cerrado después de hacer la carga inicial y esabierto después para limpiar el biodigestor (descargatotal); un segundo orifico se usa para cargarlodiariamente en cantidades pequeñas con biomasanueva; y un tercer orificio el cual permite sacar elbioabono periódicamente. El diseño de estebiodigestor es favorable para que sea llenado conmateriales blandos como el estiércol.

Ventajas Desventajas Se puede controlar la

digestión que es requeridapor medio de la cantidad debiomasa depositadadiariamente.

La carga y descarga delbiodigestor no requiere deoperaciones especializadas.

Una baja concentración desólidos que se puedendepositar adentro.

No posee un buen diseñopara tratar materiales que sonmás pesados que el agua (queno flotan), ya que no cuentacon un agitador.

Puede tener problemas delimpieza y espuma.

Un alto consumo de agua.

Biodigestor Semi‐continuoEstos biodigestores se cargan o alimentan diariamente, conuna carga relativamente pequeña en comparación al totalcontenido en el biodigestor a la vez que se saca de la cámarade descarga un volumen igual de líquido, para con ellomantener el volumen constante.

La producción de biogás es generalmente permanente,debido al constante suministro de nutrientes para lasbacterias metanogénicas, responsables de generar el gas.

El único factor limitante sería la disponibilidad de agua, yaque la carga entrante debe ser en promedio de 1:4 material.

ChinoEl modelo más extendido, debido a su durabilidad, fácil manejo,

funcionabilidad y seguridad. Este diseño se originó en China yestá ampliamente difundido ahí. Se trata de una cámara cerradacon sus respectivas cámaras de carga y descarga. La estructurapuede ser construida de concreto armado, ladrillos, piedra uhormigón y las paredes internas permeabilizadas con diferentesmétodos(como aplicación de cemento mezclado conporcelana)para evitar fugas de líquido. Su larga vida útil, mayor a15 años con un buen mantenimiento a veces no compensa surelativo alto costo, por eso que no se haya difundido tanto fuerade china(como Latinoamérica), donde su construcción esapoyada por política nacional. Esta clase de digestor (de cúpula ocampana fija) almacena solamente un pequeño volumen del gasgenerado en el interior, por lo que necesita de un contenedordiferente construido para este gas producido (gasómetro).

HindúEste diseño consiste en una estructura vertical que dispone de:Reactor propiamente dicho, cuya estructura sea de ladrillo tanto paredes como

fondo, aunque a veces se usa refuerzo en hormigónUna campana o cúpula flotante (flotando en el líquido debido al biogás que

retienen en su interior) de metal(como acero) o material resistente a lacorrosión como plásticos reforzados, esta campana sube y baja dependiendodel volumen de gas que se va produciendo y se almacena es esta interfase, porello requiere de una varilla guía central o rieles laterales que eviten elrozamiento contra las paredes del reactor

Dos zonas definidas conectadas al reactor: una para la carga de materia orgánica yotra para la descarga de biol

Una cámara hermética en la cual se genera condiciones de degradaciónanaeróbicas de la materia orgánica formando biogás y bioabono (biol). Parapermitir el ingreso de la materia orgánica y la salida del bioabono, se disponede dos tubos PVC conectados al tanque de almacenamiento (reactor) con lazona de carga y descarga funcionales gracias al principio de vasoscomunicantes.

TaiwánLa alta inversión que pedía construir un biodigestor deestructura resultaba una grave limitante para lospequeños granjeros por sus bajos ingresos. Esto motivóa unos ingenieros Taiwaneses en los años sesenta adiseñar biodigestores con materiales flexibles másbaratos, locales y accesibles. Primero se utilizó nylon yneopreno, sin embargo; estos demostraron ser algocostosos. Ha estado recomendando biodigestores deplástico económico como la tecnología apropiada poroptimizar el uso de excrementos pecuarios,reduciendo con ello presión en otros recursosnaturales.

Biodigestor Discontinuo Este biodigestor tiene solamente un acceso por donde secarga y se descarga. Se carga una sola vez para ser llenado yposteriormente usado; la fermentación demora entre 2 y 4meses (dependiendo del clima) y se descarga cuandoconcluye la fermentación. Aunque es completamenteposible emplear este diseño a una escala chica, es máscomún en las operaciones municipales o industriales. Eneste grupo el biodigestor es llenado por única ocasión (secambia toda la biomasa hasta que se termine el biogás) conla biomasa por lo que no hay cambio de materia orgánicaque lo haga sostenible en la producción de biogás. Unmetro cubico de biomasa produce aproximadamente mediometro de biogás y como no se le hace recargas de biomasano hay manera de que genere más cantidad.

Ventajas Desventajas Puede procesar gran cantidad de

materiales y puede recogerse encampos abiertos sin importar si tienemateria seca pues esto no entorpece laoperación del biodigestor.

Puede llenarse con materiales secosque no absorben humedad (que flotenen el agua) así como pasto, cascara defrutas y desechos de alimentos.

Se pueden manejar las variablesrelacionadas con la fermentacióncomo la de la temperatura, tiempo deretención, carga depositada y losperiodos de carga y descarga.

No requiere atención diaria.

Cargar el biodigestor requierede mucho trabajo y paciencia.

La descarga del biodigestortambién es un trabajo muytedioso.

Bibliografía:Green beat, Biodigestores, 

http://www.greenbeat.org/espa%C3%B1ol/productos/biodigestores/, 20 de Junio del 2014.

Guerrero Luz, Tipos de biodigestores y sus diseños, http://vidaverde.about.com/od/Energias‐renovables/tp/Tipos‐De‐Biodigestores‐Y‐Sus‐Disenos.htm, 20 de Junio 2014.

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COFUPRO, Manual para la construcción y puesta en marcha de biodigestores, http://www.cofupro.org.mx/cofupro/images/contenidoweb/indice/publicaciones‐fpchihuahua/pdf/manual_biodigestores.pdf, 20 de Junio del 2014.

Rodríguez David, Urbina Alexandra, Biodigestores ¿Qué son y cómo construirlos?, http://www.mag.go.cr/bibliotecavirtual/prog‐cerdos‐biodigestor1.pdf, 21 Junio del 2014.

Acevedo Joaquin; Arias David; Cazali Rossina; et. al., Medio Ambiente y Salud. Pág. 33 ‐ 38