diseño y elaboracion de biodigestor casero
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proyecto de un biodigestor en zona ruralTRANSCRIPT
Instituto Tecnológico de Zacatepec
Departamento de Metal Mecánica
Ingeniería Electromecánica
TALLER DE INVESTIGACIÓN I
MATERIA
GUADARRAMA LOZADA PATRICIA ADRIANA
DOCENTE
DISEÑO Y ELABORACIÓN DE BIODIGESTOR CASERO
PROYECTO
ESTEBAN ESTEBAN CARLOS 12091105
ALUMNO
ÍNDICE
PAGINA
ÍNDICE DE CUADROS EN EL TEXTO...…………………………..………...…………I
ÍNDICE DE FIGURAS EN EL TEXTO……….………………………………………….II
ÍNDICE DE GRAFICAS EN LE TEXTO……………………………………………...…II
I RESUMEN………………………………………………………………………………..1
II INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………..2
III ANTECEDENTES…………………………………………………………………...…3
IV MARCO TEORICO ……………………………………………………………………6
V JUSTIFICACIÓN E HIPÓTESIS DEL PROYECTO…………………...……………8
5.1 JUSTIFICACIÓN……………………………..…………………………….....8
5.2 HIPÓTESIS…………………………………………….………………………8
VI OBJETIVOS GENERAL ……………………………………………………………...8
VII METAS ………………………………………………….………………………….....9
VIII BENEFICIOS……………………………………………….…………………….…10
8.1 IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTÉ…………………………………….10
8.2 MEJORAS EN LA SALUD………………………….………….…..……….12
8.3 ECONOMICAS…………………………………………….…….……..……13
8.4 SOCIALES……………………………………………………….…………..13
IX METODOLOGÍA…………………………………………………….……..………...15
9.1 ELEMENTOS QUE COMPONEN A UN BIODIGESTOR……..…..........15
9.2 ETAPAS DE LA BIODIGESTION………………………………………….17
9.3 TEMPERATURA Y TIEMPO DE RETENCIÓN……………...………..…19
9.4 VALOR DE PH………………………………………………..…………..…22
9.5 CREACIÓN DE BIODIGESTOR A MENOR ESCALA…………..……....23
X. PROGRAMA DE ACTIVIDADES, CALENDARIZACIÓN Y PRESUPUESTO
SOLICITADO………………………………………………….…………………………33
XI. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES…………………………………..……….…34
XII. PRODUCTOS ENTREGABLES………………….………………….……………35
12.1 COCINA E ILUMINACIÓN…………………………….………….……….35
12.2 AHORRO EN ABONOS QUÍMICOS……………………….………….…36
XIII LUGAR(ES) EN DONDE SE VA A DESARROLLAR EL PROYECTO
(BIODIGESTOR A MENOR ESCALA)……………………………….……..………..38
XIV. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………….....……...…41
I
ÍNDICE DE CUADROS EN EL TEXTO
CUADRO PÁGINA
1 producción de biogás por tipo de excretas…………….……………………..…….18
2 producción de biogás a partir de vegetales…………….…………………………..18
3 rango de temperatura y tiempo de fermentación………….……………………….18
4 rendimientos de gas en digestores pequeños…………….……………………..…21
5 rendimiento de gas con materiales comunmente a distintas temperaturas……..21
6 cuadro de costo por biodigestor……………………………………………………...33
ÍNDICE DE FIGURAS EN EL TEXTO
FIGURA PÁGINA
1 comparación del uso de biodigestor…………………………………………………10
2 generar conciencia desde niños ……..………….…………..………………………14
3 tapa del bidón………………………………………..…………………………………23
4 tapa ya cortada ……………………………………………………………….……….23
5 material con la que se puede hacer el orificio…………………………………..….24
6 colocación del empalme…………………………………………………….…….…..24
7 empalme del tubo con la tapa del bidón……………………………………….……25
8 colocación de llave de salida de lodos……………………………………….……..26
9 colocación de salida del biogás……………………………………………….….….27
10 colocación interna de la llave de salida del biogás……………………………....27
11 salida del biofertilizante………………………………………………………..….…28
12 colocación interna de la salida del biofertilizante……………..…………………..29
13 tubo de pvc y conexiones………………………………………..………………….30
14 conexión del biogás a la manguera de estufa………………...…………………..30
15 conexiones de la válvula de seguridad……………………………………....……31
16 biodigestor listo……………………………………………………….............……..32
17 uso de biogás………………………..……...………………………….…………….35
II
18 uso de biofertilizante a menor escala………………………………………..….…37
19 uso de biofertilizante a mayor escala……………………..……………….………37
20 familias de escasos recursos………………………………………….………….38
INDICE DE GRAFICAS EN EL TEXTO
GRAFICA PÁGINA
1 composición porcentual de CH4 y CO2 del biogás………………………….…….20
2 producción y composición del biogás para un biodigestor con tiempo de
retención igual a 40 días……………………………………………...……………….. 20
3 mediciones de pH dentro del digestor y el efluente……………….……………… 22
ÍNDICE DE MAPAS
MAPA PÁGINA
1 ubicación de primer biodigestor……………….……………………………..………39
2 ubicación del segundo biodigestor…………….…………………………………….40
1
I. RESUMEN
El acceso a fuentes de energía moderna en áreas rurales se ha convertido en un
prerrequisito para la ejecución de medidas llevadas a cabo en pos de la disminución
de los niveles de pobreza. Muchos programas y proyectos, con el soporte de
organizaciones de cooperación internacional, trabajaron y trabajan en esta relación
de “Energía – Pobreza” con el uso de tecnologías alternativas en búsqueda de
posibilitar el acceso a fuentes confiables de energía a hogares rurales.
Pese a estos esfuerzos, en los países menos desarrollados, quedan aún millones
de personas que sufren de la falta de accesibilidad a fuentes de energía moderna,
situación que se debe al mismo hecho por la que es generada, es decir, los altos
niveles de pobreza bajo los cuales se encuentran inmersos.
Entendiendo esta problemática, el gobierno de Alemania y Holanda -en el año 2004-
, decidieron intensificar su cooperación en el área de servicios modernos de energía
para la población pobre, por lo cual se firmó un acuerdo de cooperación denominado
“Desarrollo Energético” (Energizing Development).
El Proyecto brinda no sólo apoyo financiero, sino también asesoramiento técnico y
operativo a sus beneficiarios, al mismo tiempo que trabaja en temas relacionados a
la gestión del conocimiento y el fortalecimiento de redes de actores privados y/o
gubernamentales.
Dentro de este último, se trabaja directamente con demandas generadas en la
gente, con una adaptación continua a sus necesidades y capacidades en el marco
de la oferta, con una gran flexibilidad, concentrándose en proyectos visibles y
concretos.
La presente guía es parte de este trabajo integral de apoyo con el que se pretende
reforzar todas las actividades del accionar en demandas claras y concretas
identificadas en poblaciones rurales pobres. Con esto se busca llegar a la mayor
cantidad de personas que estén interesadas en trabajar en materia de biodigestores
familiares, y al mismo tiempo crear y despertar en la población el interés por la
tecnología planteada en búsqueda de una mejor calidad de vida.
2
II. INTRODUCCIÓN
La creciente producción de desechos sólidos y líquidos, resultados de las distintas
actividades que realizan las poblaciones humanas para satisfacer sus necesidades
básicas de supervivencia y confort, han originado que constantemente el medio
ambiente se vea pulido y contaminado por el inadecuado tratamiento y disposición
final de dichos desechos.
Los métodos tradicionales para el saneamiento de fluentes no han logrado una
eficiencia optima, en la disminución de los índices de contaminación de las aguas
servidas a fin de que no sean agresivas a los cuerpos receptores; es por ello que
se han venido implementando nuevos métodos de degradación de efluentes,
algunos de los cuales permiten además el aprovechamiento energético de los gases
que se originan de estos procesos, favoreciendo en este sentido a las zonas rurales
en donde cada vez es más problemático proporcionarles energía adecuada, por lo
altos costos de petróleo y de la energía eléctrica.
En este sentido la biodigestion anaeróbicas de los desechos orgánicos, como
excretas de animales y de humanos, restos y cosechas en el campo, tanto por los
costos que requiere como por el saneamiento ambiental logrado y la producción de
energía que se origina.
Sin embargo, al tratar de mejorar el saneamiento ambiental nos encontramos que
en nuestros países no existen investigaciones sobre los sistemas de saneamiento
de efluentes más apropiados para las condiciones del trópico, menos aún, utilizando
procesos anaeróbicos o diseños de sistemas de tratamiento de efluentes son
aprovechamiento de la energía producida. Es por ello que se hace urgente
desarrollar investigaciones que ayuden a buscar soluciones a lo antes planteado,
sobre todo con la difícil situación económica que atraviesan los países a nivel global
y que ya no se pueden dar el lujo de desperdiciar sus escasos recursos.
3
Por todo lo antes planteado el presente trabajo representa el resultado de una
investigación documentada sobre los diferentes aspectos que involucran la
utilización de la biodigestion, tanto en el propósito de saneamiento como de
producción y aprovechamiento de energía.
III. ANTECEDENTES
El proceso de la biodigestion ha sido conocido y aplicado desde la antigüedad así
por ejemplo, se utilizaba para el curtido de cueros, para la obtención de etanol,
ácidos orgánicos como el láctico, etc., pero era comprendido en razón de sus
productos finales y no en función de sus procesadores.
Ya para 1884 Louis Pasteur al presentar los trabajos de su discípulo Gayon
concluyo que la fermentación de estiércol podría ser una fuente de energía para la
calefacción e iluminación, mediana (1984). En Inglaterra en el año 1896, Donald
Cameron perfecciono el tanque séptico y utilizó el gas que se origina en el proceso
como fuente de energía. En los estados unidos de Norteamérica se empezó a
investigar esta tecnología en massachusett, por intermedio de Dr. Louis p.
kinnincutt.
Para el año de 1900 es puesto en funcionamiento el primer biodigestor en Bombai
– la india, charles james utilizo el gas producido en el proceso para el
funcionamiento de un motor.
El desarrollo de bioquímica para satisfacer las altas demandas de solventes
químicos que requería la primer guerra mundial y el impacto de problemas sanitarios
productos de ella derivaron en el desarrollo acelerado de la microbiología de los
procesos anaeróbicos que podría ayudar eficientemente a aportar soluciones que
los procesos anaeróbicos ( asociados al oxigeno) no habían podido solucionar;
además, la creciente población mundial requería cada día más fuentes de energía
alternas que complementaran las ya existentes.
En Alemania a partir de 1923 se empieza a utilizar biogás, mediante una red pública
para satisfacer las demandas de energía. En Inglaterra es sin embargo a partir de
1927 cuando se impulsa el uso de biogás, para suplir las necesidades de las
4
Comunidades que pasaban de 7.000 habitantes; es aquí también donde se
introduce el sistema para recolectar gas por medio de estructuras flotantes de
concreto armado.
Para el año de 1939 la india inaugura una unidad experimental para el estudio y
diseño de sistemas de quipos que requiere la utilización del biogás, es en país y en
especial en la república popular china, donde esta tecnología se ha difundido en
forma masiva en el sector campesino, existiendo más de 7.5 millones de digestores
construidos y operando.
Sin embargo la biodigestion que inicialmente se había empleado para satisfacer la
demande de energía (requerimiento de combustible), en los últimos años ha venido
demostrando su potencialidad para el tratamiento de los residuos y excretas de
origen domésticos y agropecuarios, principales contaminantes del ambiente. Países
como china, india, Australia, Inglaterra, etc., han encontrado en la fermentación
anaeróbica una técnica aliada en la lucha contra la contaminación ambiental,
especialmente en el área rural en donde fluentes urbanos y agropecuarios son
transformados en sustancias inofensivas al ecosistema circundante, mejorando la
calidad de vida de sus habitantes, FAO, (1968); en este sentido Hobson al (1980)
utilizando la biodigestion lograron reducciones en los niveles de demanda
bioquímica de oxigeno(DBO) y demanda química de oxigeno (DQO) de estos
efluentes, además los constituyentes olorosos de los residuos como el fenol y el
indol fueron destruidos por la digestión; iguales resultados encontraron summer y
bousfield en (1980).
La utilización progresiva y creciente del proceso en estos últimos años a nivel
mundial, nos hacen ver que la descontaminación es una realidad, así lo han
corroborado muchos ensayos al respecto.
Por ello en Europa y Asia, cada día se está incrementando su uso. Según Hobson
y otros (1980) en Inglaterra y otros países de Europa se está aumentando la presión
popular y legislativa para el uso preferencial de proceso anaeróbicos.
En américa (según lo expresado en el seminario taller sobre biogás y otras fuentes
alternas de energía en el medio rural, realizado en Cali, Colombia del 14-17 de
5
octubre de 1986), se están desarrollando algunas experiencias en países como
Colombia, Perú, Bolivia, costa rica, honduras; la organización para la agricultura la
alimentación está dando un apoyo decidido; asimismo algunos países
industrializados como la república federal de Alemania, concibió el programa
especial de energía renovables (PEER), este proyecto debería fomentar la
investigación sobre el uso de energéticos renovables, entre ellos la tecnología del
biogás, teniendo como objetivo la reducción de cargas contaminantes y la
sustitución de abonos químicos mediante el uso de los fluentes tratados y de buena
calidad fertilizante.
En Venezuela puede pensarse que da la abundancia de recursos energéticos, tanto
hidráulicos como fósiles, no tenga relevancia el uso de formas alteñas de energía
como la utilización de biogás sin embargo, para el área rural y las zonas alejadas
donde existe una gran superficie que no tiene acceso a la calefacción por los altos
costos de las redes y equipos eléctricos (pasa de 600 mil Bs./Km lineal de red) si
tiene mucha importancia y así lo han entendido los organismos oficiales como
CADAFE, el I.V.I.C. Y la U.C.V. Quienes están aunando esfuerzos y recursos para
realizar investigaciones tendientes a un mejor conocimiento de la técnica del biogás,
así como una difusión técnica para lograr su implementación popular y rápida.
Sin embargo la investigación en Venezuela es incipiente, los pocos estudios que se
conocen son los realizados en la U.C.V. en su planta piloto generadora de biogás
y las pocas tesis de grado realizadas por estudiante de la facultad de agronomía de
la U.C.V. ( Maracay), así tenemos trabajos sobre la “evaluación teórico económica
de estanques para biogás”, medina L. (1984); “evaluación de producción de biogás
a partir de desechos orgánicos”, colmenarea (1987); “diseño y construcción de un
gasómetro y formulación de producción de programas de computación para diseño
de un biodigestor chino” moreno (1988).
También existen algunas experiencias sobre tratamientos de fluentes porcinos que
has demostrado la eficiencia del sistema en la reproducción de la DBO la DQO, de
los sólidos y de los coliformes totales en más del 80%, podemos mencionar los
trabaos de la LUNA (1991) sobre el tratamiento se fluentes porcinos utilizando un
6
rector de flujo ascendente con filtro anaeróbico; y de la SILVA (1991) sobre la
evaluación de un digestor horizontal para fluentes porcinos con fines de
saneamiento y producción de energía.
j. Martin herrero.2005.biodigestores, una alternativa tecnológica para el futuro, 7
de mayo del 2015. URL:http://bio-digestores.blogspot.mx/2012/06/funcionamiento-
basico-de-un-biodigestor.html
IV. MARCO TEÓRICO
El término biomasa se refiere entonces a cualquier tipo de materia orgánica que
tiene su origen en un proceso biológico, siendo ejemplo de esta biomasa la madera,
los desechos agrícolas y el estiércol animal; la biomasa puede convertirse en
energía a través de dos procesos, el bioquímico, en el cual se ubica la tecnología
del biogás, y el termoquímico.
La biomasa se clasifica de acuerdo con las siguientes categorías : natural, que
corresponde a la que se produce espontáneamente en la naturaleza, como
bosques, matorrales, hierbazales, entre otros; residual, obtenida de las actividades
agrícolas, ganaderas y forestales, como los estiércoles que son usados como
materia prima para la producción del biogás; y de plantaciones energéticas, que
corresponde a cultivos energéticos, es decir plantaciones que están dedicadas a la
producción de un combustible, como la caña de azúcar, el maíz, especies de palma,
entre otros.
Una forma inmediata de aprovechar el recurso biomásico, es a partir de la
fermentación anaeróbica, proceso denominado digestión anaeróbica, en el cual se
convierte la compleja materia orgánica en metano (CH4) y otros gases, y cuya
producción depende de la cantidad y del tipo de materia adicionada al sistema, así
como las condiciones psicométricas del aire en el interior del sistema; se ha podido
establecer que usando materia altamente biodegradable se obtiene 0.5 m3 de gas
por Kg de masa, con un 70% de Metano.
7
Las bacterias fermentan el material orgánico en ausencia de aire (es decir,
fermentación anaeróbica) y producen biogás; este material de fermentación está
constituido por sustancias sólidas orgánicas, inorgánicas y agua (el cual incrementa
la fluidez del material de fermentación, característica importante para el
funcionamiento de una planta de biogás), y su componente inorgánico no sufre
modificación alguna durante el proceso de fermentación [Guevara 1996]. El biogás
que generalmente se produce, es un gas incoloro, inflamable, y contiene 60% de
metano y 40% de dióxido de carbono, con aportes menores de Nitrógeno,
Hidrógeno, y gas sulfhídrico; su poder calorífico es de 4400 Kcal/m3
El proceso de fermentación se compone de tres fases principales:
Una primera fase, de hidrólisis, donde las bacterias fermentativas o acido génicas
hidrolizan los polímeros y las convierten a través de la fermentación en ácidos
orgánicos solubles.
Una segunda fase, de acidificación, donde las bacterias acetogénicas causan una
metabolización de los complicados ácidos orgánicos en acetatos (CH3COOH),
hidrógenos (H2) y carbodióxidos (CO2).
Una tercera fase, de metanización, donde las proteínas, hidratos de carbono y
grasa, los aminoácidos, alcoholes y ácidos grasos que se formaron en las fases
anteriores, se convierten en metano, bióxido de carbono y amoníaco. En la última
fase el material de fermentación se vuelve más líquido.
8
V. JUSTIFICACIÓN E HIPOTESIS DEL PROYECTO
5.1 JUSTIFICACION Es obtener una fuente de gas, energía y fertilizantes indispensable en cualquier
granja u hogar rural, utilizando materiales que se puedan conseguir en el entorno y
la principal fuente de biogás es el excremento animal. Este proyecto se justifica por
las siguientes razones: impacto ambiental, social y económico.
1.-Ambiental: Es positivo por lo que las técnicas agroecológicas construyen una alternativa de conservación al medio ambiente y prolongar un equilibrio en nuestra biodiversidad. 2.- Social: En lo social aporta una educación con respeto y valores a la tierra por parte de la ciudadanía en general, la cual será un regalo para nuestras futuras generaciones. 3.-Económico: Contribuyen al ahorro familiar y al consumo de alimentos sanos a través de siembras urbanas la cual disminuye la importación de alimentos para poder lograr la soberanía alimentaria.
5.2 HIPÓTESIS Por medio del biodigestor y la recolección de excremento de animales, humanos y desechos de comida, obtener biogás, fertilizantes y energía eléctrica así mejorar la economía en el hogar y un planeta más limpio.
VI. OBJETIVO GENERAL
Con la creación, desarrollo e implementación de biodigestores, se pretende ayudar
a las familias de escasos recursos en la obtención de gas, electricidad y fertilizantes
y así disminuir la contaminación ya que es un problema muy grave así como también
ayudar en la economía.
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VII. METAS
1.- A corto plazo: Capacitar a más instituciones en el diseño, instalación y gestión
de proyectos de biodigestores familiares en todas las zonas rurales, para diseminar
la tecnología entre las familias rurales.
2.- A medio plazo: Divulgar en todo el territorio nacional la tecnología de
biodigestores, de manera que las familias conozcan la tecnología y a partir de esto,
bajo sus propios criterios, decidan si quieren incorporarlo a su sistema productivo.
Comenzar con los primeros proyectos gestionados por las propias comunidades y
asociaciones de productores.
3.- A largo plazo: Democratizar la tecnología de manera que las comunidades,
asociaciones de productores, alcaldías, etc. pueden desarrollar y gestionar sus
propios proyectos de biodigestores sin asistencia externa ni subvención de la
tecnología.
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VIII. BENEFICIOS
8.1. IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE
Si no se cuenta con biodigestores se tendría que cuantificar los daños generados al
ambiente ya sea en forma de deforestación, emisiones de gases o contaminación
de mantos acuíferos para obtener estimaciones podemos utilizar índices que nos
proporciona la literatura.
Deforestación: Se ha calculado que un 1 m3 de biogás utilizado para cocinar evita
la deforestación de 0,335 hectáreas de bosque con un promedio de 10 años de vida
de los árboles10. Si un biodigestor promedio produce 1.5 m3 de biogás al día, 547,5
m3 al año, al existir 287 unidades funcionando que han sido financiados por el PPD
al año se producirían 157.132,5 m3. Si se en todos los casos se hubiese dejado de
cocinar con leña se evitaría la deforestación de 52.639,39 hectáreas de bosque
cada año.
Emisiones de gases: De energías contaminantes a energías limpias. Estamos
interesados en disminuir o evitar por eficiencia energética las emisiones de CO2. Si
se estima que el uso de biogás genera un ahorro en las emisiones de 0,43 Kg.
Co2/Kwh.11 y que cada familia consume 350 Kwh. se estaría evitando 150,5 Kg.
De emisiones de CO2, a lo largo del año serian 1.806 Kg. de CO2. El impacto de
los 287 proyectos financiados sería de 518.322 Kg. de CO2. Evitados.
Figura 1 comparación del uso de biodigestor
11
Se debe mencionar que el gas obtenido con el biodigestor si no se quema es
contaminante. De aquí la importancia de adecuar el tamaño a las necesidades de
la economía doméstica. Si se prevé que no se va a utilizar, o quemar, todo el biogás
que se es capaz de producir dadas las excretas y el tamaño del biodigestor es mejor
no introducir más boñiga en el biodigestor. Existe la posibilidad de combinar el
biodigestor con el lombricompost y así se puede dar solución para dar tratamiento
a las excretas sin contaminar el medio ambiente.
Contaminación de mantos acuíferos: Gran parte de las pequeñas porquerizas y
lecherías se ubican a la orilla de los ríos y quebradas ya que conviene tener agua
cerca para limpiarlas. Si no hay tratamiento los desechos van a parar a los ríos y
quebradas con la consecuente contaminación de aguas y degradación de tierras. Al
lavar un chiquero, corral con cerdos (8 a 10 animales) o ganado estabulado (5
vacas) se usan unos 50 litros de agua por día que se contaminan con el contacto
en los excrementos, luego estos si no son tratados se mezclan con el agua limpia.
A lo largo del año cada porqueriza emplea 18.250 litros de agua. Para saber el
impacto total de los proyectos financiados por el PPD tenemos que multiplicarlo por
el número de biodigestores funcionando, 287, se obtiene el resultado de 5.237.750
litros de agua contaminada que dejarían de verterse a los ríos.
Para intentar cuantificar los kilogramos de excretas que reciben tratamiento
consideraremos que cada corral albergue 8 cerdos, de 70 Kg., cada uno de ellos
defeca 3’5 Kg. diarios, se estarían generando 28 Kg. de excretas diarios y 10.220
Kg. anuales. Extrapolando los datos para el total de biodigestores funcionando, 287,
serían 2.933.140 Kg. de estiércol.
12
8.2 MEJORAS EN LA SALUD
Otro aspecto difícil de cuantificar son los beneficios en la salud derivados del uso
de fertilizantes de procedencia orgánica que comportarían una mejora en la nutrición
de los consumidores. Gran parte de los beneficiarios afirma que al dejar de cocinar
con leña mejoraron su estado de salud.
El consumo de alimentos más sanos junto con la menor inhalación de humo es una
apuesta por la prevención. Si se deja de utilizar la leña para cocinar las gentes
estarán menos expuestas a humos nocivos y serán menos los problemas
respiratorios (asma, tos, cáncer) que se presentarán. La costumbre de prender el
fuego con desechos plásticos que al quemarse desprenden dióxidos agrava las
enfermedades causadas por el humo. Una población más sana comporta un menor
gasto médico.
Principales causas
Tasa de enfermedades respiratorias (ira)
Tasa de mortalidad
Infecciones oculares
Enfermedades diarreicas agudas (EDA)
Salud Familiar (Limpieza de la casa)
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8.3 ECONÓMICAS
Generación de energía limpia.
El biogás satisface la necesidad de combustible.
Incremento en la productividad (aumento en la cantidad de ganado).
Posibilidad de producción orgánica.
Posibilidad de venta del Biol.
Reducción en Gastos energéticos/Fertilizantes.
El biodigestor aumenta el rendimiento del cultivo.
Voluntad de pago.
Generar empleo, aprovechando los desechos.
La instalación de biodigestores trae consigo grandes beneficios económicos,
ya que tiene diferentes usos: produce gas metano, el cual se puede utilizar para
la calefacción; y en la iluminación, reduciendo así el gasto en el uso de energía
eléctrica convencional. Esta es una forma de producir energía que no es
contaminante ni en el proceso de su producción ni en su combustión, contrario
a lo que sucede con los combustibles fósiles.
Además, como subproductos de la producción del biogás se obtiene un
fertilizante orgánico de alta calidad de inmediata disponibilidad a los cultivos y
que se puede integrar fácilmente al sistema de producción.
9.3 SOCIALES
Bienestar de la población (Control de insectos y males olores, menor tiempo en
recolección de leña, mayor productividad).
Menor tiempo de recolección de leña y usos de tiempo disponible.
Facilidad de gestión.
Capacitación.
Desarrollo Rural.
Sanidad Comunitaria y Familiar.
La organización de la familia mejora.
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Reducción de la migración hacia las ciudades.
Autoabastecimiento de alimentos y energía.
Mejoramiento en la nutrición familiar.
Sentimiento comunitario y participativo.
Perspectiva de la tecnología.
Status de la familia.
Es de destacar que la participación de la mujer del sector rural ha sido muy
importante para la difusión de esta tecnología, puesto que en América Latina la
mujer campesina es la encargada de las labores domésticas.
Figura 2 generar conciencia desde niños
15
IX. METODOLOGÍA
9.1 ELEMENTOS QUE COMPONEN A UN BIODIGESTOR
1. Tanque de digestión: Es el que define la denominación del biodigestor. El mismo
está compuesto por la cámara de fermentación y la cúpula. En la cámara de
fermentación anaeróbica el material a descomponer permanece un determina-do
tiempo, llamado tiempo de retención, en el cual ocurre la degradación y liberación
del biogás. Su geometría es cilíndrica y su capacidad está dada por el volumen de
material a degradar. La función de la cúpula es almacenar el gas en los momentos
que no existe consumo, pues la producción de gas es ininterrumpida a lo largo de
todo el día. La capacidad de almacenaje de la cúpula depende del volumen de la
cámara de fermentación.
2. Laguna de compensación: En ella se acumula el material ya fermentado
(digerido), donde puede recogerse. La capacidad de la laguna esta en dependencia
del volumen del biodigestor (un tercio del mismo) y puede tener diferentes formas
(cuadrada, circular, rectangular) y construirse encima de la cúpula o al lado del
tanque de fermentación.
3. Registro de carga: Puede tener variadas formas y su tamaño depende del diseño
del digestor. En el mismo se introduce el material a fermentar, mezclándose con
agua en las proporciones adecuadas y homogenizándose.
4. Conducto de carga: Comunica al registro de carga con el tanque de fermentación.
Principales parámetros para el cálculo de una planta de biogás
• Volumen del digestor: Volumen de la materia orgánica más el agua;
• Volumen de la cámara de fermentación;
• Volumen de la campana: Valor máximo de almacenamiento de gas;
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• Volumen de carga: Se refiere al volumen total de materia ya diluido que penetra
dentro del digestor por día;
• Tiempo de retención: Este parámetro indica la cantidad de tiempo en días que
permanece el material dentro del digestor.
Cálculo del volumen del digestor
a) Conociendo la cantidad de materia orgánica que se puede recoger
diariamente para alimentar el biodigestor, el volumen del digestor Vd se
calcula mediante la expresión (1).
Dónde:
Tr – Tiempo de retención (tiempo que requieren las bacterias para degradar la
materia orgánica).
El tiempo de retención varía entre 20 y 55 días, e
n dependencia de la categorías de animales (cerdos, caballos, vacunos, etcétera),
ya que se usan diferentes proporciones entre las cantidades de excretas y agua.
b) Conociendo el requerimiento de biogás diario (m3/día), se emplea la expresión
(2):
Donde:
Cg – necesidad de gas, y nd – eficiencia del biodigestor
c) Para determinar la necesidad de gas en dependencia de la cantidad de personas
que lo utilizan para fines domésticos, se utiliza la expresión (3):
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Donde:
Cp – cantidad de personas
Se considera que el gas producido es utilizado con fines familiares para la
elaboración de los alimentos tres veces al día y que una persona para satisfacer la
necesidad de elaboración de sus alimentos consume 0,35 m3 de gas diario.
9.2. ETAPAS DE LA BIODIGESTION
1. Etapa hidrolítica
Los compuestos orgánicos complejos, como los lípidos, proteínas e hidratos de
carbono, son despolimerizados, por acción de enzimas hidrolíticas, en moléculas
solubles y fácilmente degradables, como azúcares, ácidos grasos de cadena larga,
aminoácidos, alcoholes, etc.
2. Etapa acidogénica
Los compuestos solubles obtenidos de la etapa anterior se transforman en ácidos
grasos de cadena corta (ácidos grasos volátiles), esto es, ácidos acéticos,
propiónico, butírico y valérico, principalmente.
3. Etapa acetogénica
Los compuestos intermedios son transformados por las bacterias acetogénicas.
Como principales productos se obtiene ácido acético, hidrogeno y dióxido de
carbono. El metabolismo acetogénico es muy dependiente de las concentraciones
de estos productos.
4. Etapa metanogénica
Constituye la etapa final del proceso, en el que compuestos como el ácido acético
hidrogeno y dióxido de carbono son transformados a CH4 y CO2. Se distinguen dos
tipos principales de microorganismos, los que degradan el ácido acético (bacterias
metanogénicas acetoclásicas) y los que consumen hidrogeno (metanogénicas
18
hidrogenófilas). La principal vía de formación del metano es la primera, con
alrededor del 70% del metano producido, de forma general.
Cuadro 1 producción de biogás por tipo de excretas
Cuadro 2 producción de biogás a partir de vegetales
Cuadro 3 rangos de temperatura y tiempo de fermentación
19
9.3. TEMPERATURA Y TIEMPO DE RETENCIÓN
La temperatura determina el tiempo de retención para la digestión y degradación
de la materia orgánica dentro del digestor, la degradación se incrementa en forma
geométrica con los aumentos de la temperatura de trabajo, además se incrementa
la producción de biogás. Puesto que la digestión es un proceso tan lento, con
frecuencia es necesario aplicar calor para acelerar las reacciones bioquímicas
implicadas. La mayoría de los digestores convencionales funcionan en la gama
mesofílica, es decir, entre 12 y 35° C, optimizándose el proceso entre los 29 y 33°C.
Aunque la digestión anaerobia puede ocurrir en la gama termofílica de entre 37-65
°C, con un óptimo en las proximidades de los 55°C, de tal manera que la digestión
termofílica permite una permanencia menor en los tanques, pero, debido a su
excepcional sensibilidad a los cambios de temperatura, exige un gran control y no
es aconsejable. Es preferible por tanto, la digestión mesofílica, con temperatura
controlada. A menores temperaturas se sigue produciendo biogás, pero de manera
más lenta. A temperaturas inferiores a 5ºC se puede decir que las bacterias quedan
‘dormidas’ y ya no producen biogás. Por ello es necesario estimar un tiempo de
retención según la temperatura a la que se trabaje. El tiempo de retención es la
duración del proceso de digestión anaerobia, es el tiempo que requieren las
bacterias para digerir el lodo y producir biogás. Este tiempo, por tanto, dependerá
de la temperatura de la región donde se vaya a instalar el biodigestor. Así, a
menores temperaturas se requiere un mayor tiempo de retención que será
necesario para que las bacterias que tendrán menor actividad, tengan tiempo de
digerir el lodo y de producir biogás. En la figura siguiente se puede ver la curva de
composición del biogás de un biodigestor de estiércol de cerdo, como era de
esperar esta es inicialmente CO2, debido a que en los procesos de acidogénesis y
acetogénesis se genera este gas en niveles superiores al del CH4, y va
disminuyendo a medida que el acetato y el CO2 se van transformando en metano
(metanogénesis).
20
Grafica 1 composición porcentual de ch4 y co2 del biogás
Adicionalmente se puede observar qué sucedía con este tipo de digestor cuando la
carga se realizaba después de un tiempo de retención de 40 días.
Grafica 2 producción y composición del biogás para un biodigestor con
tiempo de retención igual a 40 días
En este caso la producción tuvo su máximo valor entre los días 21 y 24, para luego
disminuir entre los días 23 y 25, confirmando el concepto de tiempo máximo de
retención, el cual es inversamente proporcional a la temperatura interna del digestor.
Estas curvas se vuelven importantes 21 cuando se tienen digestores que trabajan
en modo "batch" (Batch: de "Batch Feeding". Alimentación del digestor por lotes, se
21
carga una sola vez y se descarga cuando la producción de biogás es muy baja), ya
que se puede saber cuál va a ser la producción de biogás en un periodo de tiempo
determinado. También se puede ver en esta gráfica la composición del biogás, la
cual llega a un valor tope de CH4 y disminuye a la par con la producción,
aumentando los niveles de CO2 en la mezcla volviéndola progresivamente ácida lo
cual es debido a la pérdida del equilibrio entre las bacterias al no existir carga fresca.
Cuadro 4 rendimientos de gas en digestores pequeños
cuadro 5 rendimiento de gas con materiales comunmente a distintas
temperaturas
22
10.4. VALOR DE PH
El pH representa el grado de acidez presente en el biodigestor , su valor óptimo
oscila entre 6,6 y 7,6 cuyo rango es el adecuado para que el reactor opere
correctamente, valores de pH por debajo de 5 y por encima de 8 se corre el riesgo
de inhibir el proceso de fermentación o incluso detenerlo. Los organismos que
intervienen en cada frase son diferentes, y debe establecerse un equilibrio entre la
producción de ácidos y su regresión, para que ambos tipos de organismos puedan
coexistir dentro del digestor y encuentren las posibilidades ambientales para su
desarrollo.
Grafica 3 mediciones de pH dentro del digestor y el efluente
Como se observa en esta figura, durante los primeros días de funcionamiento el
digestor tiene un comportamiento variable y nada predecible, sin embargo el patrón
presentado es: una etapa ácida (pH=6), seguida de una etapa básica (pH=8), para
luego estabilizarse en un valor neutro (pH=7). Es necesario decir que los tres
procesos ocurren siempre simultáneamente, sin embargo al inicio es más evidente
la influencia de cada uno de ellos. Los valores de pH pueden ser corregidos para
mantenerlo dentro del rango adecuado para el proceso de fermentación, cuando el
pH es alto se puede sacar frecuentemente una pequeña cantidad de efluente y
agregar materia orgánica fresca en la misma cantidad o bien, Cuando el pH es bajo
se puede agregar fertilizante, cenizas, agua amoniacal diluida.
23
10.5. CREACIÓN DE BIODIGESTOR A MENOR ESCALA
Paso 1: Pintar con el aerosol el bidón.
Paso 2: Realizar agujero en la tapa de nuestro bidón (se puede realizar calentando
una lata o cualquier otra cosa solo que este de igual medida a 60mm de diámetro).
Figura 3 tapa del bidón
Figura 4 tapa ya cortada
24
Paso 3: Colocar nuestro tubo de pvc de 100-110mm, medir la altura y cortar (debe
de quedar a 10-15 cm del fondo del tacho.
Paso 4: Colocar masilla epoxi al rededor del tubo (en mi caso derretí la pieza de
plástico que saque y la vertí al rededor).
Figura 5 material con la que se puede hacer el orificio
Figura 6 colocaciones del empalme
25
Paso 5: Hacer perforaciones de 1" en el tacho, 1 en la parte alta y otra en el fondo
(las hice calentando una barra hueca de hierro). La de arriba servirá para sacar el
biogás y la de abajo para sacar los lodos (abono solido).
Figura 7 empalme del tubo con la tapa del bidón
26
Figura 8 colocaciones de llave de salida de lodos
27
Paso 6: Colocar las bridas con sus correspondientes llaves (a las llaves le puse
teflón y sellador).
Figura 9 colocación de salida del biogás
Figura 10 colocación interna de la llave de salida del biogás
28
Paso 7: medir la altura del tacho y a las 3/4 partes hacer un agujero de 50-60 mm.
Paso 8: colocar el codo y sellar alrededor con masilla epoxi.
Paso 9: Cuando la masilla haya secado, medir el tubo de pvc y cortar (debe de
quedar, como el de 110 mm, a 10-15 cm del fondo del tacho.
Paso 10: Colocar pegamento pvc en un extremo del tubo y colocarlo en el codo.
Figura 11 salida de biofertilizante
29
Paso 11: Una vez construida la canalización del biogás que salga del biodigestor, el
siguiente paso será el acople de la manguera cuya finalidad es unir el biodigestor
con el tanque dónde almacenaremos el biogás, en nuestro caso este tanque será
un neumático. Para el acople de la manguera se utilizarán terminales para
manguera y reductores de diámetro. Es muy importante asegurarse de que no habrá
fugas de biogás.
Figura 12 colocación interna de la salida del biofertilizante
30
Paso 12: La válvula de seguridad se realiza con una botella de refresco. Se hace un
agujero en su parte superior para poder ir rellenándola de agua cuando ésta se vaya
Figura 13 tubo de pvc y conexiones
Figura 14 conexión del biogás a la manguera de estufa
31
evaporando. Esta válvula va a permitir que en caso de que no se consuma biogás,
éste tenga un lugar por donde escapar y a la vez evitar que entre aire de fuera (que
mataría el proceso interno del biodigestor que produce biogás).
figura 15 conexión de la válvula de seguridad
32
Biodigestor terminado
Figura 16 biodigestor listo
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X. PROGRAMA DE ACTIVIDADES, CALENDARIZACIÓN Y PRESUPUESTO
SOLICITADO
CUADRO 6 DE PRESUPUESTÓ UNITARIO DE BIODIGESTOR (EN BIDÓN)
Descripción Cantidad Costo unitario Costo
Bidón 200 lts 1 1 $200
Bridas 1 1 $20
Llaves de medio
giro
2 30 $60
Pegamento pvc 1 1 $10
Aerosol 500ml 1 1 $50
Pegamento epoxi 1 1 $25
Tuvo de pvc 600
mm
1 1 $35
Codo 45º 60 mm 1 1 $12
Tuvo pvc 110 mm 1 1 $40
Tapa sanitaria 1 1 $20
Adaptadores ½”
macho y hembra
2 25 $50
TOTAL $522
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XI. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Actividad Fecha Lugar ubicación Recursos Resultados
Hablar sobre la
importancia de los
biodigestores
15/abril/2015 Hogar Xoxocotla,
mor.
Charlas e
ilustraciones de
materiales
Difundir con otras
personas sobre el
tema
18/abril/2015 Rancho
“los tres
gallos”
Xoxocotla,
mor.
Charlas e
ilustraciones de
materiales
Difundir con otras
personas sobre el
tema
25/abril/2015 Hogar de
amigos
La tigra,
pte. De
ixtla, mor.
Charlas e
ilustraciones de
materiales
Compra de
materiales
26/abril/2015 Tlapalería
“el
español”
Xoxocotla,
mor.
Económico
Compra de bidones 28/abril/2015 Tlapalería
“Mario”
Pte. De
ixtla, mor.
Económico
Inicio de instalación 29/abril/2015 Rancho
“los tres
gallos”
Xoxocotla,
mor.
Conexión del tubo
hacia la estufa.
29/abril/2015 Rancho
“los tres
gallos”
Xoxocotla,
mor.
Primer llenado de
estiércol.
29/abril/2015 Rancho
“los tres
gallos”
Xoxocotla,
mor.
Producción de biogás
(24 y 36 hrs.)
10/junio/2015 Rancho
“los tres
gallos”
Xoxocotla,
mor.
Producción de
gas
35
Producción de
fertilizantes
20/mayo/2015 Rancho
“los tres
gallos”
Xoxocotla,
mor.
Ahorro
económico de
fertilizantes
XII. PRODUCTOS ENTREGABLES
12.1. COCINA E ILUMINACIÓN
La conducción de biogás termina en la cocina, normalmente con dos fogones
(hornillas). Se pueden usar cocinas metálicas típicas de garrafa de butano,
simplemente hay que quitar el “difusor de gas”, que se encuentra justo después de
la llave de paso. También se puede abrir con una aguja el agujero del difusor hasta
ensancharlo para que de buena llama. En cuanto a la mezcla de aire, habrá que
cerrarla normalmente. Conectando la tubería de ½” de PCV de conducción de
biogás a la cocina, y haciendo los ajustes anteriores, ya se podrá cocinar. Además
se ahorrarán parte de los materiales expuestos anteriormente para hacer la cocina.
La cocina se puede construir entera nueva, con tubería de ½” de fierro y codos. Para
ello, se lleva la conducción de biogás hasta el lugar donde vaya a estar la cocina y
se pone una llave de bola. A partir de ésta, se coloca una ‘tee’ que irá a un fogón
por un lado y continuará en tubería de pvc por otro lado, donde se le acaba con otra
llave de bola. De esta última llave de bola se continúa con un codo y se va directo
al segundo fogón. Los fogones se
hacen con tubería de ½” de fierro, el
primer tramo a partir de la te o del
codo es de 12-15 cm, se le pone un
codo metálico al final y se asciende
con otro tramo de 7 cm de tubería de
hierro de ½”. Esta salida será el fogón.
No hace falta hacer mayores ajustes
para la mezcla de aire. Ahora,
alrededor de cada fogón hay que FIGURA 17 uso de biogás
36
hacer una estructura que sustente la olla, para que esta esté a unos 7 cm por encima
del final del último tramo de tubería de hierro de ½”. Por supuesto hay que dejar que
entre el oxígeno para que haya combustión. Esta estructura se hace en muchos
casos en barro y adobe, aunque esto es a gusto de cada de familia.
12.2. AHORRO EN ABONOS QUÍMICOS
Si la familia se dedica a la producción agrícola y emplea fertilizantes químicos el
costo de los mismos es grande. El efluente equivale a un saco de fórmula completa,
que cuesta aproximadamente $1000.
El abono orgánico permite sustituir el abono químico Nitrógeno, Fósforo, Potasio
(N,P,K). Como resultado del proceso de digestión dentro del biodigestor, el estiércol
reduce su volumen y se encuentran en él mayores concentraciones de nitrógeno,
fósforo y potasio lo que lo convierte en una excelente fuente de nutrientes. Presenta
la misma cantidad de macronutrientes ya que en el proceso de fermentación se
remueven sólo los gases generados (CH4, CO2, H2S) que representan del 5% a
10% del volumen total del material de carga. De modo que sale tanto abono líquido
como agua entra en el biodigestor. Se conservan en el efluente todos los nutrientes
originales contenidos en la materia prima, que son esenciales para las plantas. Lo
anterior lo convierte en un valioso abono orgánico, prácticamente libre de olores,
patógenos, y de fácil aplicación. A continuación se enumeran las principales
ventajas de su uso:
1.-Aporta nutrientes que no se encuentran de forma disponible inmediata para las
plantas en forma de humos que son fácilmente asimilables. Mejora la estructura y
la textura del terreno -soltando los suelos excesivamente compactos y compactando
los excesivamente sueltos-, facilita la aireación, y aumenta la capacidad de
retención e infiltración del agua.
2.-Permite el ahorro en abonos convencionales y permite incrementos de la
producción, al compararla con la de suelos no abonados.
37
3.-Dificulta la multiplicación de hongos patógenos ya que no presenta condiciones
para la multiplicación de insectos, moscas y bacterias.
En el proceso de fermentación el nitrógeno gaseoso se trasforma en amoníaco, o
sea una forma soluble en agua y a disposición de las plantas. Se calcula que de
cada kilogramo diario de material de fermentación se obtiene alrededor de medio
kilogramo extra de nitrógeno al año, en comparación con el estiércol fresco. Además
está comprobado que al abonar durante varios años con el cieno de fermentación
se observa un mejoramiento de la estructura del suelo, un aumento de la proporción
del material orgánico y por ende una mejor capacidad de almacenamiento de agua.
Figura 18 uso de biofertilizantes a menor escala Figura 19 uso de biofertlizante a mayor escala
38
XIII. LUGAR(ES) EN DONDE SE VA A DESARROLLAR EL
PROYECTO (biodigestor a menor escala)
Los biodigestores familiares de bajo costo ya que son principalmente los de las
zonas urbanas ya que son la gran mayoría de escasos recursos. Estos modelos de
biodigestores familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se
caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, así como por
requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una
“tecnología apropiada”.
Las familias dedicadas a la agricultura, suelen ser propietarias de pequeñas
cantidades de ganado (dos o tres vacas por ejemplo) y pueden, por tanto,
aprovechar el estiércol para producir su propio combustible y un fertilizante natural
mejorado. Se debe considerar que el estiércol acumulado cerca de las viviendas
supone un foco de infección, olores y moscas que desaparecerán al ser introducido
el estiércol diariamente en el biodigestor familiar.
También es importante recordar la
cantidad de enfermedades respiratorias
que sufren, principalmente las mujeres,
por la inhalación de humo al cocinar en
espacios cerrados con leña o bosta
seca. La combustión del biogás no
produce humos visibles y su carga en
ceniza es infinitamente menor que el
humo proveniente de la quema de madera. Son tres los límites básicos de los
biodigestores: la disponibilidad de agua para hacer la mezcla con el estiércol que
será introducida en el biodigestor, la cantidad de ganado que posea la familia (tres
vacas son suficientes) y la apropiación de la tecnología por parte de la familia.
Figura 20 familias de escasos recursos
39
Ubicación del primer biodigestor
Xoxocotla es una población del estado mexicano de Morelos, forma parte del
municipio de Puente de Ixtla, ubicándose en la zona sur del estado. Xoxocotla
significa "lugar de los ciruelos agrios"
Xoxocotla se encuentra localizada en la zona sur del estado de Morelos, sus
coordenadas geográficas son 18°41′06″N99°14′38″O y su altitud es de 1,030
metros sobre el nivel del mar, la distancia que lo separa de la capital del estado, la
ciudad de Cuernavaca es de uno 70 kilómetros, y a 10 kilómetros al sur se localiza
la Laguna de Tequesquitengo, una de las principales atracciones turísticas del
estado de Morelos. De acuerdo con el Conteo de Población y Vivienda de 2010
realizado por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía, Xoxocotla tiene una
población total de 21,074 habitantes, de los cuales 10,468 son hombres y 10,606
son mujeres; esto la convierte en la segunda población del municipio de Puente de
Ixtla por número de habitantes, tras la cabecera municipal.
Mapa 1 ubicación del primer biodigestor
Rancho “los tres gallos”
40
Ubicación del segundo biodigestor
Tigra está situado en el Municipio de Puente de Ixtla (en el Estado de Morelos).
Tiene 291 habitantes. La Tigra está a 1015 metros de altitud.
En la localidad hay 147 hombres y 144 mujeres. La relación mujeres/hombres es de
0.98. El ratio de fecundidad de la población femenina es de 4.07 hijos por mujer. El
porcentaje de analfabetismo entre los adultos es del 15.12% (14.29% en los
hombres y 15.97% en las mujeres) y el grado de escolaridad es de 4.16 (4.12 en
hombres y 4.21 en mujeres).
La Tigra se localiza en el Municipio Puente de Ixtla del Estado de Morelos México
y se encuentra en las coordenadas GPS:
Longitud (dec): -99.331944
Latitud (dec): 18.525833
La localidad se encuentra a una mediana altura de 1015 metros sobre el nivel del
mar.
Mapa 2 ubicación del segundo biodigestor
Familia de don pedro
41
REFERENCIAS
J. Martí Herrero.2008. Biodigestores familiares, Guía de diseño y manual de
instalación, 5 de mayo del 2015. URL:
https://grecdh.upc.edu/publicacions/llibres/documents/2008_jmh_guia_biodigestor
es.pdf
Antonio Guevara vera. 2000. fundamentos básicos para el diseño de biodigestores,
producción de gas y efluentes, 7 de mayo del 2015. URL: http://www.bvsde.ops-
oms.org/bvsacd/scan2/031042/031042.pdf
j. Martin herrero.2005.biodigestores, una alternativa tecnológica para el futuro, 7
de mayo del 2015. URL:http://bio-digestores.blogspot.mx/2012/06/funcionamiento-
basico-de-un-biodigestor.html
anónimo.2013.el biogás, un combustible que surge de la basura, 9 mayo del 2015.
URL:http://www.proteger.org.ar/biogas-combustible/
anónimo.2005.biodigestores, mejorar la calidad de visa, 8 de mayo del 2015.
URL:http://www.bdigital.unal.edu.co/7967/4/luisoctaviogonzalezsalcedo.20121.pdf