biodigestores unifamiliares (1)
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Aplicación de la tecnología
21 – Julio – 2011
Ing. Robert Cotrina [email protected]
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
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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
