escuela profesional de ingeniería química

1

Obtención de biogás a partir de estiércol de ganado porcino

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

OBTENCION DE BIOGAS A PARTIR DE ESTIERCOL DE GANADO PORCINO

Br. Milagros Piscoya Gonzales

Asesor:

LAMBAYEQUE, PERU2014

2


1.0 TITULO:

“OBTENCIÓN DE BIOGAS A PARTIR DE ESTIERCOL DE GANADO

PORCINO”

2.0 AUTOR:

PISCOYA GONZALES Milagros

3.0 TIPO DE INVESTIGACION:

3.1. DE ACUERDO AL FIN QUE SE PERSIGUE:

Aplicada

3.2. DE ACUERDO AL DISEÑO DE INVESTIGACION:

Descriptiva

4.0 AREA DE INVESTIGACION:

Medio Ambiente

5.0 LINEA DE INVESTIGACION:

Ingeniería y Tecnología

6.0 LOCALIDAD E INSTITUCION DE EJECUCION:

Localidad: Lambayeque

Institución: Laboratorio de Procesos Industriales Facultad de Ingeniería

Química e Industrias Alimentarias – Universidad Nacional

Pedro Ruiz Gallo

3


La presente tesina ha sido revisada y aprobada por el siguiente Jurado:

_______________________________

Ing. M. Sc. YSABEL NEVADO ROJAS

PRESIEDENTE

_______________________________________

Ing. M. Sc. JAMES GUERRERO BRACO

SECRETARIO

____________________________

Ing. M. Sc. IVAN CORONADO ZULOETA

VOCAL

4


DEDICATORIA

A Dios, quien me da la salud y las fuerzas para cumplir con todos mis objetivos.

A Joel por ser siempre la persona que me ayudo y estuvo siempre a mi lado celebrando mis logros.

A las personas importates de mi vida Hilda y Julio, a quienes a pesar de no estar presentes físicamente se que están presentes en cada logro

A mis padres Flor y Cesar, a quienes amo profundamente, ya que de manera incondicional me han apoyado y orientado a tomar las mejores decisiones.

5


AGRADECIMIENTO

A mi asesor el Ing. Gerardo Santamaria Baldera, quien con su experiencia me oriento para poder desarrollar el presente trabajo de investigación.

A Christophe Bengoa, quien me apoyo y me dio la oportunidad de tener una mejor oportunidad de superación.

A mis hermanas Rosa e Hilda, por su gran amistad y sus ánimos para seguir esforzándome

Al Doctor Cesar Piscoya Vargas, que no solo es mi padre es la persona que me ayudo a realizar este proyecto con su experiencia en este rubro y sus conocimientos para logra realizarlo.

6


RESUMEN

A menudo a nivel mundial se habla sobre grandes sistemas capaces de

convertir materia orgánica como excretas de animales en biogás, el cual es

usado comúnmente para cocinar o producir energía eléctrica. En Perú, en

algunas ciudades, existe este tipo de desarrollo, sistemas de producción de

biogás a mediana escala.

El objetivo del presente trabajo fue obtener biogás a partir de estiércol de

ganado porcino, por fermentación anaeróbica. Se desarrolló en la granja

CPVET, donde se encontró 200 cerdos entre ellos marranas, lechones,

madres, etc., dando una cantidad aproximada de 246 kg de estiércol por día

en donde se tomo una relación estiércol agua de 1:3, luego de ser diluido se

colocara en un biodigestor de capacidad 43 m3. Y se obtendrá 0.10m3 de

biogás/días.

Se desarrollara una fuente de energía alterna basada en la mejora de

recursos renovables, que aseguren el suministro de combustibles de manera

más económica y accesible, teniendo siempre presente minimizar la

contaminación ambiental.

El propósito de este trabajo es aprovechar los excrementos para la obtención

de energía limpia que en este caso será biogás.

Palabra clave : Estiércol, biogás.

7


OVERVIEW

Often around the world talk about large systems capable of converting

organic matter as excreta of animals into biogas, which is commonly

used for cooking or produce electricity. In Peru, in some cities, there is

this type of development, production of medium-scale biogas systems. E

l objective of this study was to obtain biogas from manure from pigs, by

anaerobic fermentation. Developed on the farm CPVET, where we found

200 pigs including sows, piglets, mothers, etc, giving us an approximate

amount of 246 kg of manure in the ratio 1:3 of water where is placed in a

bio-digester capacity 43 m3. And you'll get 0.1 m3 of biogas/days of

fermentation. (Data of the author) So we will develop a source of AC

power based on the improvement of renewable resources, ensuring the

supply of fuels more economical and accessible, always keeping in mind

to minimize environmental pollution.The purpose of this work is to

leverage the droppings for clean energy, which in this case will be

biogas.

8


INDICE GENERAL

I. INTRODUCCION……………………………………………………………………..13

Planteamiento del problema………………………………………………………14

Formulacion del problema…………………………………………………………14

Justificación………………………………………………………………………….14

Objetivos……………………………………………………………………………...15

Hipótesis………………………………………………………………………………15

Antecedentes del Problema……………………………………………………….16

II. MARCO TEORICO…………………………………………………………………...21

2.1Biomasas………...……………………………………………………………………21

2.1.1 Definición de biomasas………………………………………………………….21

2.1.2 Residuos ganaderos…………………………………………………………….25

2.2 Digestión anaeróbica………………………………………………………………..26

2.2.1 Definición…………………………………………………………………………26

2.2.2 Mecanismo de la digestión anaeróbica……………………………………….30

2.2.3 Bioquímica del proceso…………………………………………………………31

a) Producción de ácidos…………………………………………………………32

b) Producción de metano………………………………………………………..32

2.2.4 Factores para el proceso de la digestión anaeróbica………………………..33

a) Temperatura…………………………………………………………………...34

b) pH y Alcalinidad……………………………………………………………….35

c) Contenido de nutrientes………………………………………………………36

2.3 Biogás………………………………………………………………………………...40

2.3.1 Definición…………………………………………………………………………40

2.3.2 Características del biogás………………………………………………………42

a) Metano…………………………………………………………………………44

b) Dióxido de carbono…………………………………………………………...45

c) Ácido sulfúrico…………………………………………………………………45

2.3.3 Utilidades del biogás…………………………………………………………….48

9


2.3.4 Principio de combustión…………………………………………………………51

2.3.5 Ventajas del biogás……………………………………………………………...52

2.3.6 Parámetros de operación para la generación de biogás……………………53

a) Contenido de agua de la mezcla……………………………………………53

b) Temperatura y periodo de retención………………………………………..54

c) Acidez y alcalinidad de la mezcla…………………………………………...55

d) Nutrientes………………………………………………………………………56

e) Acondicionamiento del sustrato previo a la producción de biogás………59

2.4 Depuración…………………………………………………………………………...61

2.4.1 Absorción del CO2……………………………………………………………….61

2.4.2 Absorción solida………………………………………………………………….61

2.4.3 Absorción de agua……………………………………………………………….62

2.5 Biodigestores………………………………………………………………………...62

2.5.1 Parámetros para evaluar el funcionamiento de un biodigestor…………….65

a) Ph……………………………………………………………………………….65

b) DQO…………………………………………………………………………….66

DQO Soluble……………………………………………………………….66

DQO Total…………………………………………………………………..66

c) Ácidos grasos………………………………………………………………….68

d) Contenido de metano y dióxido de carbono en una nuestra de biogás...68

e) Temperatura…………………………………………………………………...69

f) Temperatura de llama…………………………………………………………70

2.6 Efluentes……………………………………………………………………………...73

2.6.1 Características…………………………………………………………………...73

2.6.2 Almacenamiento del efluente…………………………………………………..73

III. MATERIALES Y METODOS……………………………………………………….75

3.1 Metodologia……………………………………………………………………..76

a) Pre tratamiento de la materia prima………………………………………...76

b) Agregado del semicompost………………………………………………….77

c) Alimentación periódica al biodigestor……………………………………….78

d) Evaluación de la producción del biogás……………………………………81

10


Produccion de biogás en el Digestor…………………………………….80

Medición del pH en el proceso de la biodigestion……………………...82

Medicion de la temperatura del material fermentativo en el proceso del

biodigestion…………………………………………………………………82

Determinacion de la calidad y el tiempo de consumo del biogás en

mechero tipo Bunsen……………………………………………………..84

Solido stotales……………………………………………………………..85

Solidos volátiles……………………………………………………………86

Tiempo de retención……………………………………………………....86

Volumen de digestión de la biomasa……………………………………87

Volumen de almacenamiento de gas……………………………………87

volumen total del biodigestor……………………………………………..87

Humedad……………………………………………………………………88

Análisis de biogás a escala laboratorio………………………………….88

IV. RESULTADOS............................................................................................90

V. DISCUSIONES.............................................................................................93

VI. CONSLUSIONES........................................................................................96

VII. RECOMENDACIONES...............................................................................97

VI. BIBLIOGRAFIA...........................................................................................98

VII. ANEXOS...................................................................................................100

11


INDICE DE TABLAS

TABLAN°1.Clasificación del estierco aplicado a los sistemas de

biogás…………………………………………..…….……………………24

TABLA N°2. Bacterias existentes en un proceso anaeróbico. Según su

temperatura de operación…………..

…………………………………………………..34

TABLA N°3. Concentración de inhibidores de sustancias en un proceso

anaeróbico…..…………………….....…………………………………...38

TABLA N°4. Características del biogás……….………………………………………43

TABLA N°5. Composición.………………...…………………………………………...43

TABLA N°6. Valores…………………………………………………………50

TABLA N°7. Energia equivlente (valor energetico) Biogas Vs

fuente…………………………………………………………………………50

TABLA N°8. Rangos óptimos de los parámetros de producción de

biogás…………………………………………………………………..58

TABLA N°9. Cantidad de estiércol producido en 200 cerdos

………………………..78

Tabla N°10 Relación excreta:

agua…………………………………………………….80

Tabla N°11 condiciones críticas del biogás……………………………………………

80

12


Tabla N°12 Producción de biogás por

día……………………………………………..83

Tabla N°13 Muestra de pH tomada cada día de

fermentación……………………….84

Tabla N°14 Producción de

biogás……………………………………………………...91

Tabla N°15 Parámetro final de la producción de biogás…………………………..…

92

INDICE DE FIGURAS

FIGURA 1. Derivados de las Biomasa……………………………………………….23

FIGURA 2. Fases de la fermentación anaerobia……………………………………..27

FIGURA 3. Esquema de los procesos de digestión anaeróbica……………………30

FIGURA 4.Rangos de operación estable para el pH y la alcalinidad durante el

proceso de digestión anaeróbica…………………………..…………..…

39

FIGURA 5. Esquema del Funcionamiento de una Planta de Biogás………………41

FIGURA 6 Aplicaciones del

Biogas…………………………………………………….49

FIGURA 7. Biodigestor…………….……………………………………………………64

13


FIGURA 8.Temperatura teórica de la llama del biogás en función del porcentaje

de metano CH4 por volumen…………………………………………...72

FIGURA 9. Diagrama de flujo del proceso de obtención de biogás………………..93

I.- INTRODUCCIÓN

Debido a la gran demanda y crisis energética en el mundo actual, por una secular

explotación indiscriminada de combustibles fósiles no renovables como son:

petróleo, gas natural, hulla, que la naturaleza ha tardado milenios en formar, y que

en algún momento se agotara, por este motivo se tendrá que buscar otras

alternativas para reemplazar dicha energía. En el sector agropecuario de nuestro

país, existen una gran cantidad de unidades productivas, que generan diversos

desechos orgánicos, los cuales hasta hace relativamente poco tiempo, se habían

considerado como un problema de salud pública y contaminación ambiental.

Con el desarrollo de tecnologías de energía renovable, en particular el

aprovechamiento de biogás, se abre la oportunidad para que estos desechos sean

utilizados en la producción de energía eléctrica y calórica. Los desechos de

granjas porcinas, establos y rastros, presentan una gran potencialidad de

generación de biogás, con la cualidad de que la energía generada con este

14


compuesto, puede ser usada en diversos procesos productivos al interior de las

explotaciones, de forma amigable con el medio ambiente.

Y no sólo eso, sino que actualmente, bajo los llamados Mecanismos de Desarrollo

Limpio, el biogás proveniente de los desechos animales, se ha convertido en una

fuente de ingresos al realizar su quema directa y contabilizarlos como “bonos de

carbono”

- Planteamiento Del Problema

A menudo a nivel mundial se habla sobre grandes sistemas capaces de

convertir materia organica como excretas de animales en biogás, el cual es

usado comúnmente para cocinar o producir energía eléctrica. En peru, en

algunas ciudades, existe este tipo de desarrollo, sistema de producción de

biogás a mediana escala no sofisticadas cuyos propietarios son personas

dedicadas al negocio agropecuario. Pretendo desarrollar una fuente de energía

alterna basada en la mejora de recursos renovables, que aseguren el suministro

de combustibles de manera mas económica y accesible, teniendo siempre

presente minimizar la contaminación ambiental. Por ello se ha generado una

creciente preocupación para el hombre el intentar disminuir la continua

degradación del medio ambiente.

En este momento, existen diferentes soluciones para la producción de

biocombustibles de contenido energético.

- Formulación Del Problema

15


¿Es posible obtener biogás a partir del estiércol de ganado porcino?

- Justificación

Se constituye en una alternativa sustentable que permita contribuir con el

bienestar ambiental y social de las comunidades, por cuanto la inversión en

energía renovable genere iniciativa de desarrollo económico y social, a través

de la implementación de mecanismos de producción eficiente lo que permite el

mejoramiento de las prácticas tradicionales que contribuirán al amejoramiento

de sus condiciones socioeconómicas.

El tratamiento de estos desechos semisólidos permite obtener biocombustibles,

que se puede aprovechar en la propia granja, en instalaciones de generación

eléctrica o incluso como combustible para vehículos. En ninguno de los casos

se utilizo energía fosil, por lo que se evita su impacto en el cambio climático.

- Objetivo

El objetivo general del presente trabajo es obtener biogás a partir del estiércol

de ganado porcino por fermentación para obtención de gas.

Para la consecuencia de estos objetivos generales se plantea los siguientes

pasos:

Seleccionar las excretas de ganado porcino.

Medir las temperaturas en cada fase del proceso.

Determinar las características físico-químicas del biogás obtenido.

- Para lo cual se planteó la hipótesis

16


“La materia orgánica al descomponerse (bajo determinadas condiciones) libera

energía en forma de biogás el cual posee mayor ventajas. Este biogás será

demostrado a partir de la combustibilidad del metano”

- Antecedentes Del Problema

Bragachini, M. y Otros (1987), en “BIOGÁS PROYECTO INTA PRECOP

– P.E. AGREGADO DE VALOR EN ORIGEN – ARGENTINA”, menciona

que la obtención de energía a partir de biomasa representa también una

oportunidad de desarrollo de zonas marginales y una oportunidad para la

rotación con cultivos que fijen carbono y aporten materia orgánica al suelo.

SteffenGruber, Jorge A Hilbert, SebastianSheimberg(2000): BIOGAS

EN BASE DE ESTIÉRCOL ANIMAL EN MEZCLA DE SILAJE

FORRAJERAS DE MAÍZ EN EL MARCO AGROPECUARIO ARGENTINO,

el biogás es un producto de la digestión anaeróbica, que se generan a

través de la actividad de bacterias metanogenas. Las condiciones

anaeróbicas ocurren solamente en ausencia de oxígeno. Para reproducir

17


estas condiciones se emplean plantas de biogás o biodigestores como

unidades bien cerradas, como una laguna cubierta o un silo de hormigón

con techo de lona o de membrana. Unidades más simples son baldes o

barriles cerrados. El biogás generado, es una mezcla de metano y dióxido

de carbono. EL metano es el vector energético y su composición oscila

entre el 50 hasta 75 %. El metano brinda el poder calorífico que oscila entre

los 5500 y 6000 Kcal y es posible utilizarlo en todas las aplicaciones de este

gas. La producción de biogás es un tema muy actual, en Argentina, como

en Latinoamérica y también en el resto del mundo. En gran parte de las

estratégicas energéticas el biogás está en la consideración de los decisores

políticos, dadas las implicancias energéticas y medioambientales de esta

tecnología. En comparación de otras fuentes de energías renovables, como

la de eólica o la de fotovoltaica, el biogás puede generar electricidad

durante las 24 horas del día. Los molinos eólicas tienen una ocupación de

15 hasta 25 % del tiempo, los equipos solares, como los de fotovoltaica

también trabajan con una ocupación limitante y solamente durante un parte

del día.

Ferrer, Ivet y otros, (1999) “PRODUCCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE

RESIDUOS ORGANICOS EN BIODIGESTORES DE BAJO COSTE”; el

coste de construcción de los biodigestores (40 €/ m3) seria asumible, al

menos parcialmente, por familias campesinas. A nivel financiero, la

instalación es más viable cuando el biogás sustituye un combustible con

valor de mercado como el gas propano, resultando en un payback de 2

18


años y 8 meses; o bien cuando permite elaborar productos con valor

añadido (quesos, yogures, mermeladas, etc.).

Los proyectos piloto que se presentan pretenden difundir el uso de los

biodigestores familiares en Perú, como fuente de energía alternativa al uso

tradicional de la biomasa.

La idea inicial es sustituir la quema directa de estiércol seco y/o madera

para cocinar, por el biogás producido mediante la digestión del estiércol; así

como adaptar el uso del biol en cultivos andinos para incrementar el

rendimiento de las cosechas. Actualmente, la investigación llevada a cabo

se dirige principalmente a superar la barrera tecnológica que es el primer

paso hacia el impulso de la diseminación de los digestores en la población.

5 m3, la producción de gas es suficiente para cocinar durante 3-4 h al día,

siendo un buen substituto de la biomasa tradicional o de los combustibles

fósiles para cocinar.

Lui Salazar Cuaila, Jean y otros; (1989) “PRODUCCIÓN DE BIOGÁS Y

BIOL A PARTIR DE EXCRETAS DE GANADO: EXPERIENCIAS EN LA

CIUDAD DE TACNA”; en la ciudad de Tacna se diseñó, construyó y evaluó

el funcionamiento de un biodigestor familiar de 2 m3 tipo manga de

polietileno, utilizando adobe en las paredes de la zanja, acolchonado por

una manta de sacos y revestido por un cobertor negro lo que ayuda a

mantener cálido el sistema; alimentado con estiércol fresco de ganado

ovino. Se evaluó el sistema en los meses de Marzo y Abril del 2011, donde

se controló el pH del lodo, producción de biogás diaria, temperatura de la

19


manga en tres regiones y la temperatura ambiental. El tiempo de retención

inicial fue de 30 días, produciendo posteriormente biogás en forma diaria

con un promedio de 400 litros/día con un rango de temperatura del

biodigestor entre 30 a 40ºC oscilando la temperatura ambiente entre 20 y

30ºC durante los meses de evaluación. Se cuantificó la producción diaria de

biol, resultando en 40 litros/día en promedio y se modificó una cocina de

kerosene para comprobar la utilidad del biogás como combustible. Además,

se realizó un estudio descriptivo sobre el desarrollo de biodigestores en

Tacna, en las zonas del Cercado, La Yarada e Ite. Haciendo una exhaustiva

investigación y aplicando el método de encuesta directa, se encontró que

en Tacna predominan los biodigestores caseros tipo chino de 5m3 de

capacidad en promedio, los cuales fueron construidos hace más de quince

años atrás y alimentados por excretas de ganado bovino. Aquellos

biodigestores estuvieron en operación alrededor de tres años en promedio y

actualmente se encuentran destruidos o abandonados por sus respectivos

usuarios por diferentes causas, siendo el más común la baja rentabilidad

del negocio pecuario el cual a sido reemplazado por la agricultura y

además, la falta de personal que se dedique al manejo y mantenimiento del

biodigestor. Finalmente se difunde el trabajo de investigación realizada

entre la población, demostrando las bondades del biogás y biol.

Se instaló y evaluó un biodigestor familiar de 2,24 m3 en la ciudad de

Tacna, aprovechando las buenas condiciones climáticas que presenta esta

ciudad en el verano.

20


Se cuantificó la producción de biogás diario del biodigestor, a través de un

método indirecto como el gasómetro de campana flotante, con un valor de

producción media de 437 litros de biogás al día en los meses de Marzo y

Abril del 2011.

Además de las condiciones climáticas, el diseño y los materiales usados en

la construcción del biodigestor fueron muy influyentes para mantener el

calor del sistema, lo que aumentó la eficiencia del biodigestor para producir

biogás.

El optar por el estiércol de oveja como materia prima permite no sólo

generar buena cantidad de biogás, sino también un fertilizante (biol) de

buena calidad; obteniendo 42 litros al día en promedio con nuestro

biodigestor.

De los accesorios instalados, el único que tuvo éxito fue la cocina de

kerosene modificada. Ni el filtro de biogás, ni los manómetros en U ni los

reservorios de plástico funcionaron como se esperaba.

Se encontraron otros biodigestores instalados en la ciudad de Tacna, todos

ellos del tipo chino, alimentados por excretas de vacas y abandonados

debido fundamentalmente al cambio de actividad de los criadores de

ganado bovino quienes ahora son agricultores.

En la zona urbana del Cercado de Tacna, la mayoría de la población

desconoce sobre los biodigestores, por lo que se necesita mayor difusión al

respecto.

21


En la zona rural, la mayoría de personas se dedican a la agricultura y tienen

conocimientos sobre biodigestores, pero se encuentran decepcionados de

las experiencias vividas, sin embargo, apoyan el desarrollo de esta

tecnología siempre y cuando no les demande esfuerzo ni tiempo su

operación y además, que se adecue a su nueva actividad. Por lo tanto, se

sugiere la instalación de biodigestores de geomembrana a media o gran

escala que se alimente con desperdicios agrícolas, excretas de animales

y/o aguas negras de toda una comunidad agropecuaria.

MARCO TEÓRICO

2.1 BIOMASA

2.1.2 Definición de biomasa

La biomasa es la cantidad de materia viva producida en un área

determinada de la superficie terrestre. Puede ser de origen vegetal o

animal. El termino biomasa se refiere a aquel producto de residuos, todos

ellos de carácter renovable, que han tenido su origen como consecuencia

de un proceso biológico o de fotosíntesis y que son susceptibles de ser

transformados por medios biológicos o térmicos para generar energía.

22


Existe una forma de utilización de la biomasa como fuente de energía

limpia mucho más reciente y más eficiente. Los excrementos de los

animales y los restos orgánicos de origen vegetal pueden ser procesados

de forma tal que produzcan un gas combustible llamado BIOGAS y que

además dejan como subproducto un bioabono de mejor calidad. La

instalación para estos propósitos se denomina BIODIGESTOR.

Quizás el primer interrogante a resolver al proyectar una instalación de

generación de biogás es determinar si se cuenta con biomasa en la

cantidad y frecuencia suficiente que provea la carga orgánica necesaria

para mantener de manera continua la operación del biodigestor.

Una vez establecida la disponibilidad de biomasa esta debe ser colectada

en alguna parte del sistema de generación de biogás, con el propósito de

adecuarla (diluirla o concentrarla, adicionarle nutrientes) o simplemente

conducirla al biodigestor.

El sistema de colección esta predeterminado por un inventario de la

cantidad de desechos orgánicos a emplear, características de los

mismos(biodegradabilidad), estadofísico en que se manejan (líquido o

sólido), frecuencia de recolección de la biomasa,transporte al biodigestor,

de la calidad de esta información básica depende el éxito del sistema.

Al emplear como flujo principal de biomasa en el sistema de generación de

biogás el estiércol de animales debe tenerse en cuenta que el contenido

de sólidos limitan su uso y manejo. La tabla 2 sugiere una clasificación de

23


las diferentes formas en que se puede encontrar el estiércol a usar en un

sistema de generación de biogás.

Generalmente en las áreas rurales los materiales utilizados para

producción de biogás son: estiércol animal, heces humanas y desperdicios

vegetales, es decir cualquier material para abonos servirá. Lo que más

éxito ha tenido en las pruebas es el estiércol de gallina, a pesar de que se

usa con más frecuencia el estiércol de cerdos.

Figura 1. Derivados de las Biomasa

24


Fuente: bioagro energía

Tabla Nª 1 clasificación del estierco aplicado a los sistemas de biogás

CLASIFICACION CANTIDAD DE SOLIDOS CARACTERISTICASEstiercol Crudo 8 – 2% Esto depende del tiempo de

25


animal; se diluye o espesa de acuerdo a la necesidades

Estiercol Liquido <3% Es lavado con agua de donde esta depositado; produccion

de biogas en clima calido; asociado a la produccion de

cerdos.Estiercol Slurry 3 – 10% Es bombead y se almacena en

tnques; se mezla con algo de agua

Estiercol semisolidos 10 – 20% Puede ser usado si tiene menos de una semana; no requiere adicion de agua

Estiercol solidos >a 20% No es deseable para la produccion de biogas

envejecer o secar

Fuente:consejería de ganadería y agricultura

2.1.2 RESIDUOS GANADEROS

En el sector ganadero la problemática asociada con el manejo efectivo de

los residuos generados implica el desarrollo de un tratamiento bioquímico

26


eficiente para permitir el aprovechamiento de los nutrientes que se

encuentran presentes en estos residuos

No obstante la dificultad de la gestión de los residuos ganaderos subyace

de la separación progresiva de la explotación ganadera y agrícola, de

forma tal que la mayoría de las instalaciones ganaderas no poseen una

infraestructura territorial suficiente para la reutilización de sus propios

residuos. El aumento de la ganadería estabilizada y la disminución de la

superficie agrícola útil, hace equiparable el sector ganadero con la

industria de transformación de materias primas agroindustriales en cuanto

a la intensa problemática de gestión delos residuos. El estiércol bovino es

un sustrato complejo, el cual presenta considerables contenidos de

materiales orgánicos disueltos y particulados, dentro de los que se

incluyen polisacáridos, lípidos, proteínas y ´ácidos grasos volátiles (AGV),

además de un conjunto de compuestos inorgánicos. Este sustrato es

reconocido como una excelente base para el desarrollo del proceso de

digestión anaeróbica debido que presenta una alta capacidad

tamponadora y un gran contenido de nutrientes necesarios para el

desarrollo de las poblaciones anaeróbicas para evitar la generación de

problemas ambientales que a la postre se reflejan en la salud pública y el

deterioro de los ecosistemas naturales. Los desechos generados por el

sector primario comprenden los residuos agrícolas, ganaderos y

forestales; los desechos generados por el sector secundario incluyen los

residuos industriales (agroalimentarios, textiles, curtiembres, residuos del

27


papel, etc.) y finalmente se encuentran los residuos producidos por el

sector terciario de servicios dentro de los que se tienen dos grandes

afluentes como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y las

aguas residuales domesticas

2.2 DIGESTION ANAEROBICA

2.2.1 DEFINICION

La digestión anaerobia es un proceso biológico en el que la materia

orgánica, en ausencia de oxígeno, y mediante la acción de un grupo de

bacterias específicas, se descompone en productos gaseosos o "biogás"

(CH4, CO2, H2, H2S, etc.), y en digestato, que es una mezcla de productos

minerales (N, P, K, Ca, etc.) y compuestos de difícil degradación.

El proceso controlado de digestión anaerobia es uno de los más idóneos

para la reducción de emisiones de efecto invernadero, el aprovechamiento

energético de los residuos orgánicos y el mantenimiento y mejora del valor

fertilizante de los productos tratados.

La digestión anaerobia puede aplicarse, entre otros, a residuos ganaderos,

agrícolas, así como a los residuos de las industrias de transformación de

dichos productos. Entre los residuos se pueden citar purines, estiércol,

residuos agrícolas o excedentes de cosechas, etc. Estos residuos se

pueden tratar de forma independiente o junta, mediante lo que se da en

llamar co-digestión.

28


Figura Nº 2. Etapas de la digestión anaerobica

Fuente: GIRO

a. BACTERIAS QUE PARTICIPAN DE LA HIDRÓLISIS

29


Los microorganismos de muchos géneros son los responsables de la hidrólisis. Entre estos destacan:

Bacteroides, Lactobacillus, Propioni- bacterium, Sphingomonas, Sporobacterium,

Megasphaera, Bifidobacterium

b. BACTERIAS QUE PARTICIPAN DE LA ACIDOGÉNESIS

La mayoría de los microorganismos acidogénicos también participan de la hidrólisis.

El género Clostridium, Paenibacillus y Ruminococcus están presentes en todas las fases del proceso de fermentación, pero son dominantes en la fase acidogénica.

El grupo Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides representa el segundo grupo más grande de microorganismos durante las dos primeras fases de la descomposición. Sin embargo, en la fase metanogénica representan menos del 5% del total de microorganismos. Esto indica que estos grupos son los principales responsables de la degradación de compuestos monoméricos.

c. BACTERIAS QUE PARTICIPAN DE LA ACETOGÉNESIS

Estas bacterias sólo pueden sobrevivir en simbiosis con el género que consume hidrógeno. Todos los microorganismos acetogénicos tienen un período de regeneración de hasta 84 h.

Las bacterias acetogénicas reductoras de sulfato son capaces de degradar lactato y etanol, pero no son capaces de degradar ácidos grasos y compuestos aromáticos

d. BACTERIAS QUE PARTICIPAN DE LA METANOGÉNESIS

La última fase de la descomposición anaeróbica se encuentra dominada por un grupo especial de microorganismos, las Arqueas metanogénicas. Estas se caracterizan a través del co-factor F420, el cual actúa en presencia de hidrogenasas como transportador de H2 este puede detectarse por su autofluorescencia en un microscopio óptico.

Las metanogénicas activas aparecen en la segunda fase de la fermentación, la fase de acidogénica. Sin embargo, obviamente el número de Arqueas metanogénicas aumenta en la fase metanogénica. Las principales especies están

30


representadas por Methanobacterium, Methanospirillum hungatii , y Methanosarcina.

Obtención de biogás a partir de estiércol de ganado porcino2.2.2 MECANISMO DE LA DIGESTION ANAEROBICO

FIGURA Nª 3 esquema de los procesos de digestión anaeróbica

Bacterias

Proteolíticas

Bacterias

Celulíticas

ACIDOS - BACTERIANOS METANO - BACTERIANOBacterias

Lipolíticas

I ETAPA II ETAPA III ETAPA

FUENTE:disenodeplantasquimicas.blogspot.

PROTEINAS

GRASAS

CARBOHIDRATOS

CH4 + CO2AC. ORGANICOS SIMPLES

COMPUESTOS SOLUBLES

32


En la primera etapa de solubilizacion, la materia orgánica cruda

formada por polímeros (proteínas complejas, grasas y carbohidratos,

principalmente), es hidrolizada por la acción de enzimas extracelulares

de bacterias anaeróbicas facultativas, compuestos simples y solubles.

En la segunda etapa de ácido génesis, los compuestos simples solubles

de la primera etapa, son sometidos a un proceso de fermentación que

los convierte por acción de enzimas intracelulares de bacterias

formadoras de ácidos que son anaeróbicos facultativas (viven tanto en

presencia como en ausencia de aire)

En la tercera etapa de metalogénesis, los ácidos orgánicos simples,

producidos en la segunda etapa, devienen en substratos para la

descomposición, estabilización y producción de metano, mediante la

acción de bacterias metanogenicas estrictamente anaeróbicas, las

cuales producen metano por dos vías: fermentación de ácidos acéticos

y reducción de dióxido de carbono. (ACUÑA MARTINEZ Y LEON

VILLALTA 1998)

CH3COOH CH4 + CO2

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

2.2.3 BIOQUIMICA DEL PROCESO

Los complejos orgánicos del material orgánico o desechos a digerir son

hidrolizados por un conjunto de enzimas celulosas, amilasas, proteasas

y lipasas, segregadas por el microorganismos anaeróbico facultativos,

33


los cuales transforman los polisacáridos a monosacáridos, las proteínas

a péptidos y aminoácidos y las grasas a ácidos grasos y glicerina.

Esta es la etapa más limitante de todo el proceso, sobre todo por la

hidrolisis lenta de celulosa.

a) Producción de ácidos.

Los productos solubilizados penetran al interior de la célula del

microorganismo y bajo la acción de endo enzimas se convierten en

ácidos grasos de cadenas cortas y alcoholes, desprendiendo H2 Y

CO2. El ácido volátil más importante de esta etapa es el acético, el

cual da origen al 70% de la producción del metano.

b) Producción del metano.

El mecanismo de formación de metano considera las siguientes

alternativas:

1. El metano se produce como resultado de la oxidación del alcohol

etílico y de la reducción del dióxido de carbono. Las reacciones

son las siguientes:

2C2H5OH + CO2 2CH3COOH + CH4

4H2 + CO2 CH4 + 2H2O

34


2. El metano se produce como resultado de la reducción del dióxido

de carbono, producto de la oxidación de los ácidos acéticos y

propionico. Las ecuaciones son las siguientes:

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

4C2H5COOH + 8H2O 4CH3COOH + 4CO2 + 12H2

3CO2 + 12H2 3CH4 + 6H2O

4C2H5COOH + 2H2O 4CH3COOH + CO2 + 3CH4

CH3COOH CH4 + CO2

2.3.3 FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE DIGESTION ANAEROBICA

La degradación de la materia orgánica por la acción de

microorganismos implica aspectos de carácter energético que pueden

ser analizados desde los puntos de vista termodinámicos y cinéticos. El

análisis termodinámico de este proceso biológico permite conocer los

requerimientos energéticos de reacciones y la dirección de estas de

acuerdo al criterio de energía libre. Por su parte el análisis cinético de

las reacciones bioquímicas permiten establecer la influencia de los

parámetros fisicoquímicos sobre el desempeño global del proceso este

parámetro es afectado por algunos factores fisicoquímicos tales como

temperatura, pH, alcalinidad, tipo y calidad del sustrato, condiciones de

mezclado, entre otros.

35


a) TEMPERATURA

Es uno de los parámetros fisicoquímicos más importantes que afectan

directamente el desarrollo del proceso de digestión anaeróbica. Existen

tres rangos de temperatura establecidos para el desarrollo del proceso;

psicrofílico (<25°C), mesofíticos (entre 25°C y 45°C) y termofílicos

(>45°C). De acuerdo al rango en el cual se realiza el proceso, se

presenta la influencia directa de la temperatura sobre la razón máxima

de crecimiento de los microorganismos metanógenos.

Tabla Nº 2 Bacterias existentes en un proceso anaeróbico según su temperatura de operación.

Fuente: Valdivia, 2 000

TIPO DE BACTERIAS T °C

Psicrofilas 10 a 20 °C

Mesófilas 30 a 40 °C

Termófilas 50 a 60 °C

36


b) pH y ALCALINIDAD

El pH ejerce una gran influencia sobre la estabilidad del proceso,

puesto que es una de las variables que regulan la coexistencia de las

poblaciones microorganismos. A pesar que dentro del ecosistema

anaeróbico cada uno de los grupos microbianos representa un grado

distinto de sensibilidad. Las bacterias tendrán su máximo de

desarrollo a pH de 6 y 7,5 mientras que los hongos los tendrán a

valores entre 5 y 6 respecto a este parámetro, se ha establecido el

rango óptimo de pH para el desarrollo del proceso de digestión

anaeróbica.

Mesófila.- el pH disminuye por la formación de ácidos orgánicos

originados por la acción de microorganismos sobre lo carbohidratos,

lo que favorece el crecimiento de hongo y la descomposición de la

celulosa y la lignina.

Termófila.- el pH aumenta hasta valores entre 8 y 9, por la formación

de amoniaco por la desanimación de la proteínas, a parte aumentos

fueres de pH facilitan la perdida de nitrógeno en forma amoniacal.

Maduración.- el pH se sitúa en torno a 7 y 8, como consecuencia de

la capacidad tmponnte que confiere a la materia orgánica en humus

que se va formando.

Se ha señalado que el rango óptimo del pH para los

microorganismos formados de metano se encuentra entre (pH 6.7 a

7.4)

37


c) CONTENIDO DE NUTRIENTES

Al igual que en todas las operaciones bioquímicas, se requieren

macronutrientes (nitrógeno y fósforo) y micronutrientes (minerales traza)

en el proceso anaeróbico para la síntesis de nueva biomasa. Sin

embargo, una de las ventajas de los procesos de digestión anaeróbica,

frente a los procesos aeróbicos, es su baja necesidad de nutrientes

derivada de los bajos índices de producción de biomasa que presentan

los microorganismos anaeróbicos. La cantidad de nitrógeno y fósforo

requerido para la síntesis de biomasa puede calcularse asumiendo la

fórmula empírica de una célula bacteriana anaeróbica como C5H7O2N.

La masa celular consiste de aproximadamente 12% de nitrógeno, lo

cual significa que unos 12 g de nitrógeno se requieren por cada 100 g

de biomasa anaeróbica producida.

La demanda de fósforo corresponde a 1/7 – 1/5 de la demanda de

nitrógeno. Como regla general, se asume que un 10 % de la materia

orgánica removida (DQO) durante el proceso anaeróbico se utiliza para

la síntesis de biomasa. Esto puede utilizarse para calcular los

requerimientos de nitrógeno y fósforo.

Además del nitrógeno y el fósforo, se han identificado otros diversos

nutrientes traza como esenciales para los microorganismos

anaeróbicos. Los metales traza tales como hierro, cobalto, molibdeno,

selenio, calcio, magnesio, zinc, cobre, manganeso, tungsteno y boro a

38


niveles de mg/L y la vitamina B12 en niveles de µg/L , se ha encontrado

que mejoran la producción de metano.

Algunos de los metales traza y sus roles en el proceso anaeróbico se

discuten a continuación:

Níquel: el Ni es particularmente importante para los metanogénicos

debido a que es un constituyente estructural del factor F430, el cual se

encuentra exclusivamente en las bacterias metanogénicas.

Cobalto: El Co es importante debido a que también es un constituyente

estructural de la vitamina B12, la cual cataliza la metanogénesis. El

níquel, cobalto y otros minerales traza son esenciales para la

degradación del metanol en un reactor bajo condiciones mesofílicas.

39


Tabla N° 3 Concentracion inhibidores de sustancias en un proceso anaerobico

Fuente: Gene y Owen 1986

40


Figura Nº 4. Rangos de operación estable para el pH y la alcalinidad durante el proceso de digestiónanaeróbica

Fuente: dourmand,1991

41


2.3BIOGAS

2.3.1 DEFINICION

Es una mezcla gaseosa producida por la descomposición de la materia

orgánica en condiciones anaeróbicas y cuyos principales componentes son

el metano y el dióxido de carbono (CO2) que se producen como resultado

de la fermentación de la materia orgánica en ausencia de aire por la acción

de un microorganismo.

El metano al no contar con una alternativa de uso es arrojado a la

atmósfera contribuyendo al incremento en la concentración de gases de

efecto de invernadero, no obstante si se cuenta con un sistema apropiado

de recolección y acondicionamiento puede ser usado como combustible,

convirtiéndose por combustión en CO2 y vapor de agua, el cual es asimilado

por los cultivos y retornado en su mayoría al suelo, disminuyendo así su

concentración en la atmósferas.

42


Figura Nº 5. Esquema del Funcionamiento de una Planta de Biogás

Fuente: bioagro energía

43


2.3.2 CARACTERISTICAS DEL BIOGAS

El biogás es un poco más liviano que el aire y posee una temperatura de

inflamación de alrededor de los 700ºC (Diesel 350ºC, gasolina y propano

cerca de los 500ºC). La temperatura de la llama alcanza 870ºC. El biogás

está compuesto por alrededor de 60 % de metano (CH4) y 40% de dióxido

de carbono (CO2). El biogás contiene mínima cantidades de otros gases,

entre otros, 1% de ácido sulfhídrico (H2S). Entre más largo es el tiempo de

retención, más alto es el contenido de metano, y con esto el poder

calorífico.

Con tiempos de retención cortos el contenido de metano puede disminuir

hasta en un 50%. Con un contenido de metano mucho menor del 50%, el

biogás deja de ser inflamable. El primer gas de una planta recién cargada

contiene muy poco metano, por esa razón el gas producido en los primeros

3 a 5 días se debe dejar escapar sin utilizarlo. El contenido de metano

depende de la temperatura de fermentación. Con bajas temperaturas de

fermentación se obtiene un alto porcentaje de gas metano, pero las

cantidades de gas son menores.

44


Tabla Nº 4. Características Bioquímicas del Biogas

Fuente: estudio de las emisiones atmosféricas por las fuentes fijas puntuales de la PTAR, 2006

Tabla Nº 5 Composicion del biogas derivado de diversas fuentes

Gases Desechos agrícolas

Lodos cloacales Desechos industriales

Relleno sanitario

Metano 50 – 80% 50 – 80% 50 – 70% 45 – 65%

Co2 30 - 50% 20 – 50% 30 – 50% 34 – 55%

Vapor agua Saturación Saturación Saturación Saturación

Hidrogeno 0 – 2% 0 – 5% 0 – 2% 0 – 1%

H2O 100 – 7000ppm 0 – 1% 0 – 8% 0,5 – 1000ppm

Amoniaco Trazas Trazas Trazas Trazas

CO 0 – 1% 0 – 1% 0 – 1% Trazas

%

Metano, CH4 40 – 70 volumen

Dióxido de Carbono, CO2 30 - 60

Sulfuro de Hidrogeno, H2S 0 - 3

Hidrogeno, H2 0 - 1

Nitrógeno N2 0.5

Monóxido de Carbono CO 0.1

Oxigeno O2 0.1

45


Nitrogeno 0 – 1% 0 – 3% 0 – 1% 0 – 20%

Oxigeno 0 – 1% 0 – 1% 0 – 1% 0 – 5%

organicos trazas Trazas trazas 5ppm

Fuente: instituto superior tecnológica 19

a) METANO

El Metano es un gas, un hidrocarburo que está compuesto por un átomo

de carbono y cuatro de hidrógeno. Generalmente se produce cuando hay

descomposición anaeróbica de la materia orgánica, es decir, cuando es

consumida por bacterias en un ambiente sin oxígeno.

Sin embargo, ahora sí nos preocupa y nos referimos a él como un

contaminante. ¿Por qué? Con el metano ocurre lo mismo que con el

dióxido de carbono (CO2): no es un compuesto malo en sí mismo, pero el

hombre ha comenzado a producir más y más, a tal punto que la cantidad

de Metano (y de CO2) ha comenzado a ser un problema.

Hasta hace poco más de 100 años su presencia en la atmósfera era

menor y relativamente constante, pero hoy estamos consiguiendo que

sea cada vez más abundante. Y es que año a año, más y más vacas,

ovejas y otros rumiantes son criados para consumo humano de carnes y

lácteos, no sólo en los campos, sino también en las ciudades y en

lugares muy próximos a ellas; más materia orgánica es generada y

desechada por el hombre para luego ser depositada en basurales y

rellenos sanitarios, donde las bacterias la descomponen

anaeróbicamente; más terrenos son destinados al cultivo de arroz

generando ambientes abundantes en alimento y escasos en oxígeno;

46


además de que aumentamos nuestra utilización de gas natural, y por lo

tanto las posibilidades de emitirlo a la atmósfera durante su producción,

transporte y uso son mucho mayores.

CH4 + O2 → 2H2O + C0

b) DIÓXIDO DE CARBONO

El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero, que

contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y

cuando se mantenga dentro de un rango determinado. Sin dióxido de

carbono, la Tierra sería un bloque de hielo. Por otro lado, un exceso de

dióxido de carbono acentúa el fenómeno conocido como efecto

invernadero, reduciendo la emisión de calor al espacio y provocando un

mayor calentamiento del planeta.

En la producción animal, el CO2 se encuentra ya sea directamente a

través de la respiración, o de forma indirecta a través de la oxidación del

carbono, tanto en las excreciones y extracción de carbono en productos

de origen animal. Por lo tanto las emisiones de CO2 procedentes de las

fuentes de los excrementos de los animales son los responsables de

emisiones de dióxido de carbono, son los referentes a la utilización de

energía fósil (combustible) en la producción.

c) ACIDO SULFURICO

El sulfuro de hidrógeno o ácido sulfhídrico es un gas incoloro sumamente

tóxico. Es combustible y forma con el aire mezclas explosivas. Este gas

47


posee un olor característico a huevos podridos. Este olor se percibe a

baja concentración (0,05 hasta 500 ppm).

El acido sulfhídrico es soluble en agua, formando con ésta un ácido débil.

El producto de la combustión del H2S es el SO2, el cual actúa de manera

altamente corrosiva en los gases de escape (ácido sulfuroso) y

contamina el medio ambiente (lluvia ácida) (Contreras, 2 006)

Este ácido se forma en las plantas de biogas por formación de proteínas

sulfurosas. Estas pueden provenir de materiales vegetales o de restos de

forraje de animales, siendo el estiércol de gallinas, reses y de cerdos los

que generan en promedio hasta un 0,5 % de H2S.

Acción de H2S

El H2S gaseoso presente en el biogás tiene una acción corrosiva sobre

las partes metálicas. El H2S ataca superficialmente el fierro pero, sin

causar mayores destrucciones. Los materiales galvanizados son también

atacados en la superficie.

Más grave es la destrucción de metales no ferrosos o de aparatos con

componentes de metales no ferrosos, tales como reguladores de presión,

medidores de gas, válvulas y griferías. Estos componentes son

destruidos rápidamente. El efecto del SO2 en conjunto con el agua actúa

directamente sobre el motor causando corrosión en la cámara de

combustión, en el sistema de escape, etc.

Efectos de H2S en el ser humano

48


El H2S es un veneno muy potente (comparable al ácido cianhídrico o

ácido prúsico). El H2S modifica el pigmento rojo de la sangre la que

cambia de color café hasta verde oliva. El transporte del oxígeno se

dificulta, lo que lleva una “asfixia interna”. Como síntomas se presentan

la irritación de las mucosas (incluso de los ojos), nauseas, vómitos,

disnea, cianosis (cambio de color de la piel), delirios y espasmos, así

como parálisis respiratorias y paro cardiaco, a altas concentraciones de

H2S los síntomas únicos e inmediatos son la parálisis respiratoria y el

paro cardiaco. Si la persona afectada sobrevive a un envenenamiento

quedan secuelas en el sistema nervioso central y en el corazón.

Si la persona se ve sometida a la influencia de pequeñas cantidades de

H2S durante largo tiempo, se puede producir un envenenamiento crónico,

en el presentaría como síntomas la irritación de las mucosas, fotofobia,

bronquitis, dolor de cabeza, debilidad, trastornos circulatorios y pérdida

de peso; Las dosis letales son:

1,2 hasta 2,8 mg H2S / l, de aire (0,1 %) es inmediatamente mortal.

0,6 mg H2S mg /l, de aire es mortal en el espacio de media hora.

Efectos del H2S sobre el ambiente

El SO2 producido durante la combustión contamina el medio ambiente en

forma de “lluvia ácida”, un contenido relativo bajo de SO2 en el aire daña

las plantas. La acumulación de SO2 en los suelos pobres en cal trae

consigo una lenta acidificación de los suelos.

49


Detección del H2S

Existen varios métodos cualitativos y cuantitativos para detectar la

presencia de H2S en el biogás, una forma práctica y economía de

detectarlo cualitativamente es mediante el empleo de una solución

alcohólica de yodo. Una pequeña cantidad de biogás es introducida con

sumo cuidado en la solución de yodo. En presencia de H2S se decolora

la solución color rojo-marrón. Debido a la formación de azufre elemental

se produce un enturbiamiento lechoso.

Procesos para eliminar H2S del biogás

Existen varios procesos de eliminación del H2S, pero los que más se

ajustan a una planta artesanal por sus costos, son pos procedimientos

“secos”. La desulfuración del biogás se basa en la reacción química de

H2S con una sustancia apropiada.

2.3.3 UTILIDADES DEL BIOGAS

En principio el biogás puede ser utilizado en cualquier tipo de equipo

comercial para uso de gas natural.

50


FIGURA Nº 6 aplicaciones del biogas

Fuente: textocientifico.com

51


TABLA Nª 6 VALORES PROMEDIOS DEL PODER CALORIFICO DE DIFERENTES COMBUSTIBLES Y SU EQUIVALENTE REFERIDO AL BIOGAS

Combustible Kcal/m3 Kcal/Kg Cantidad equivalente a 1000m3 de biogas

Biogas 5335 - 1000m3

Gas natural 9185 - 851m3

Metano 8847 - 603m3

propano 22052 - 242m3

Butano 28588 - 187m3

Electricidad 860Kcal/Kwh - 6203Kw/h

Carbon 6870 776Kg

petroleo 11357 553L

Fuente: formulacion de un programa de normalizacion para aplicaciones de energia alternativas. UPME.Marzo 2003

Tabla N° 7 Energia equivalente (valor energetico) biogas Vs fuentes

52


Fuente: formulacion de un programa de normalizacion para aplicaciones de energia alternativas. UPME.Marzo 2003

2.3.4 PRINCIPOS DE LA COMBUSTION

El biogás mezclado con aire puede ser quemado en un amplio espectro de

artefactos descomponiéndose principalmente en CO2 y H2O. La combustión

completa sin el exceso de aire y con oxígeno puro, puede ser representada

por las siguientes ecuaciones químicas.

CH4 + 202 CO2 + H2O

H2S + 202 SO2 + H2O

CO2 CO2

El requerimiento de aire mínimo sería del 21% pero esta cifra debe ser

aumentada para lograr una buena combustión.

La relación aire-gas puede ser ajustada aumentando la presión del aire,

incrementando la apertura de la válvula dosificadora de gas (el biogás

requiere de una apertura 2 a 3 veces mayor a la utilizada por el metano

puro y modificando la geometría del paso de aire desde el exterior).

53


Debido al contenido de dióxido de carbono, el biogás tiene una velocidad de

propagación de la llama lenta, 43 cm/seg y por lo tanto la llama tiende a

escaparse de los quemadores.

La presión para un correcto uso del gas oscila entre los 7 y los 20 mbar. Se

debe tener especial cuidado en este aspecto debido a que se deberán

calcular las pérdidas de presión de salida del gasómetro (adicionándole

contrapesos en el caso de gasómetros flotantes). Para dicho cálculo se

adjunta.

2.3.5 VENTAJAS DEL BIOGÁS

Las principales razones que pueden llevar a la implementación de la

tecnología del biogás son:

Obtener una fuente de energía económica que permita disminuir costos

asociados al consumo de la energía eléctrica o sistemas de gas

convencionales.

Reducción de olores: los sistemas de biogás reducen los olores ofensivos

especialmente en aquellas zonas donde se producen y manejan grande

cantidades de estiércol debido a la explotación de ganado. Los sistemas de

biogás reducen estos olores debido a que los ácidos orgánicos volátiles que

causan los compuestos generadores de olor son consumidos por las

bacterias productoras de ganado.

54


Fertilizante de alta calidad. En el proceso de digestión anaerobia, el

nitrógeno orgánico en el estiércol se convierte en gran proporción a

amoniaco, el constituyente básico de fertilizante comercial, que es

fácilmente disponible y utilizado por las plantas.

Reducción de la contaminación de aguas superficiales y subterráneas. El

efluente del digestor es un producto más uniforme y manejable que el

estiércol no tratado. La alta cantidad de amoniaco permite una mejor

utilización de los cultivos y permite mejorar las propiedades físicas de los

suelos. Una aplicación apropiada del efluente del digestor reduce la

contaminación de aguas superficiales o subterráneas.

Reducción de patógenos El calentamiento que ocurre en los digestores

reduce las poblaciones de patógenos rápidamente en pocos días. La

recuperación de biogás mejora los rendimientos económicos mientras

mejora la calidad del medio ambiente. Maximizando los recursos de la

granja de tal manera que puede probarse que es competitiva y considerarse

como una alternativa sostenible para la industria ganadera.

2.3.6 PARAMETROS DE OPERACIÓN PARA LA GENERACION DE BIOGAS

a) Contenido de agua de la mezcla

Un contenido insuficiente de agua en la mezcla alimentada al biodigestor

ocasiona que las bacterias y otros microorganismos no obtengan el

entorno apropiado para que puedan funcionar efectivamente y la

cantidad de biogás producido será pequeña. Si la mezcla es demasiado

diluida, se puede digerir relativamente poca materia orgánica y la

producción de biogás es limitada.

55


Si se usa primordialmente excreta humana y orines, estiércol y desechos

de agricultura como alimento para el digestor, entonces la razón de

biomasa a agua debe estar entre 1:1 y 1:2. Por consiguiente por cada

100 Kg. de heces y orina se requieren entre 100 y 200 litros de agua. Si

el material de alimento consta principalmente de residuos vegetales, se

requiere de más agua, en una razón de 1:3 o 1:4.

Es esencial proporcionar una buena mezcla en el digestor para promover

una biodegradación efectiva, especialmente si se utiliza biomasa cruda

con alto contenido leñoso.

b) Temperatura y período de retención

Los niveles de reacción química y biológica normalmente aumentan con

el incremento de la temperatura. Para los biodigestores de biogás esto

es cierto dentro de un rango de temperatura tolerable para diferentes

microorganismos. Las altas temperaturas causan una declinación del

metabolismo, debido a la degradación de las enzimas; y esto es crítico

para la vida de las células. Los microorganismos tienen un nivel óptimo

de crecimiento y metabolismo dentro de un rango de temperatura bien

definido, particularmente en los niveles superiores, los cuales dependen

de la termoestabilidad de la síntesis de proteínas para cada tipo

particular de microorganismo. Las bacterias metanogénicas son más

sensibles a los cambios de temperatura que otros organismos en el

biodigestor. Esto se debe a que los demás grupos crecen más rápido,

56


como las acetogénicas, las cuales pueden alcanzar un catabolismo

sustancial, incluso a bajas temperaturas (Sandoval, 2 006)

Existen tres rangos de temperatura para la digestión de residuales, el

primero es el mesófílo (de 20 a 45 0C), el segundo es el termófilo (por

encima de 45 0C). El óptimo puede ser de 35 0C a 55 0C. La ventaja de

la digestión termófílo es que la producción de biogás es

aproximadamente el doble que la mesófílo, así que los biodigestores

termofílicos pueden ser la mitad en volumen que los mesofílicos,

manteniendo su eficiencia general.

Se han realizado numerosos trabajos sobre la digestión termofílica en

países templados. Sin embargo, se requieren considerables cantidades

de energía para calentar los residuales hasta 55 0C. El tercer rango

(psicrofílico) ocurre entre los 10 y 25 0C. Existen algunas restricciones

para el uso de esta temperatura en la digestión anaerobia, como son la

necesidad de utilización de: reactores anaerobios de cama fija, inóculos

mesofílicos, un tiempo de retención alto y mantener una acidificación

baja (Dobelmann J.K. and D.H. Müller, 2 000)

d) Acidez/Alcalinidad de la mezcla

El rango de pH óptimo es de 6,6 a 7,6. Los ácidos grasos volátiles y el

acetato tienden a disminuir el pH del sustrato. Si las bacterias

metanogénicas no alcanzan a convertir rápidamente los ácidos grasos

volátiles a medida que lo producen las bacterias acetogénicas, estos se

57


acumulan y disminuyen el pH en el biodigestor. Sin embargo, el equilibrio

CO2 bicarbonato opone resistencia al cambio de pH.

Existen dos métodos prácticos para corregir los bajos niveles de pH en el

biodigestor. El primero es parar la alimentación del biodigestor y dejar

que las bacterias metanogénicas asimilen los ácidos grasos volátiles; de

esta forma aumentará el pH hasta un nivel aceptable. Deteniendo la

alimentación disminuye la actividad de las bacterias fermentativas y se

reduce la producción de los ácidos grasos volátiles. Una vez que se haya

restablecido el pH se puede continuar la alimentación del biodigestor

pero en pocas cantidades, después se puede ir aumentando

gradualmente para evitar nuevos descensos.

Es de vital importancia para el sistema, ya que una disminución del pH

puede traer como resultado la inhibición del crecimiento de las bacterias

metanogénicas, ello hace que disminuya la producción de metano y

aumente el contenido de dióxido de carbono y se produzcan olores

desagradables por el aumento del contenido de sulfuro de hidrógeno

(Lay et al., 1 998)

e) Nutrientes

Además de una fuente de carbono orgánico, los microorganismos

requieren de nitrógeno, fósforo y otros factores de crecimiento que tienen

efectos complejos. Los niveles de nutrientes deben de estar por encima

de la concentración óptima para las metano bacterias, ya que ellas se

inhiben severamente por falta de nutrientes.

58


Sin embargo, la deficiencia de nutrientes no debe ser un problema con

los alimentos concentrados, pues estos aseguran en más que suficientes

las cantidades de nutrientes. (Contreras, 2 006)

Por otra parte, la descomposición de materiales con alto contenido de

carbono ocurre más lentamente, pero el período de producción de biogás

es más prolongado.

La relación óptima se considera en un rango de 30:1 hasta 10:1, una

relación menor de 8:1 inhibe la actividad bacteriana debido a la

formaciónde un excesivo contenido de amonio. (Dobelmann J.K and D.H.

Müller, 2 000)

El alto contenido de celulosa de los pastos y residuos agrícolas hace que

sean difíciles de digerir. Las heces humanas y orines, y también los

desechos de animales son ricos en nitrógeno y nutrientes necesarios

para el crecimiento y multiplicación de las bacterias anaeróbicas. Para

una producción óptima de biogás, se deben alimentar los diversos tipos

de biomasa en proporciones cuidadosamente balanceadas y mezcladas.

Se recomienda que la razón carbono/nitrógeno de los materiales

combinados de alimentación sea mantenida menor de 30:1. Un resumen

de los rangos óptimos de los parámetros para la producción de biogás

está dado en la tabla 8.

59


Tabla 8. Rangos óptimos de los parámetros de producción de biogás

PARAMETRO RANGO OPTIMO

TEMPERATURA (°C) 30 - 35

pH 6.8 – 7.5

RELACION C/N 20 - 30

TIEMPO DE RETENCION (días)

10 - 25

RELACION AGUA/SOLIDOS

6 - 10

60


Fuente: formulacion de un programa de normalizacion para aplicaciones de energia alternativas.

UPME.Marzo 2003

2.3.6 ACONDICIONAMIENTO DEL SUSTRATO PREVIO A LA PRODUCCIÓN DE BIOGAS

Antes de introducir los residuos orgánicos dentro del reactor hay que

realizar una serie de operaciones de acondicionamientos. Dependiendo

del tipo del reactor, el grado de pre tratamiento será diferente. La

finalidad de estas operaciones es introducir el residuo lo más homogéneo

posible, con las condiciones físico – químicas adecuadas al proceso al

que va a ser sometidos, y sin elementos que puedan dañar el digestor.

La forma de acondicionar los residuos de entrada puede ser por pre

tratamientos, reducción del tamaño de partículas, espesamiento,

calentamiento, control de pH, eliminación de metales y eliminación de

gérmenes patógenos. Cuando se maneja ciertos sustratos, como los

61


purines, es muy importante no almacenar demasiado tiempo, ya que

decae muy deprisa la productividad de biogás, al producirse

fermentaciones espontaneas.

Relación carbono/nitrógeno de las materias primas.

Prácticamente toda la materia orgánica es capaz de producir biogás al

ser sometida a fermentación anaeróbica. La calidad y la cantidad del

biogás naturaleza del residuo utilizado. Los niveles de nutrientes deben

de estar por encima de la concentración óptima para las

metanobacterias, ya que ellas se inhiben severamente por falta de

nutrientes

El carbono y el nitrógeno son las principales fuentes de alimentación de

las bacterias metanogénicas. El carbono constituye la fuente de energía

y el nitrógeno es utilizado para la formación de nuevas células. Estas

bacterias consumen 30 veces más carbono que nitrógeno, por lo que la

relación óptima de estos dos elementos en la materia prima se considera

en un rango de 30:1 hasta 20:1

La descomposición de materiales con alto contenido de carbono,

superior a 35:1, ocurre más lentamente, porque la multiplicación y

desarrollo de bacterias es bajo, por la falta de nitrógeno, pero el período

de producción de biogás es más prolongado. En cambio, con una

relación C/N menor de 8:1 se inhibe la actividad bacteriana debido a la

formación de un excesivo contenido de amonio, el cual en grandes

cantidades es tóxico e inhibe el proceso.

62


En términos generales, se considera que una relación C/N óptima que

debe tener el material “fresco o crudo” que se utilice para iniciar la

digestión anaeróbica, es de 30 unidades de carbono por una unidad de

nitrógeno, es decir, C/N = 30/1. Por lo tanto, cuando no se tiene un

residuo con una relación C/N inicial apropiada, es necesario realizar

mezclas de materias en las proporciones adecuadas para obtener la

relación C/N óptimas.

Sobre la base del contenido de carbono y de nitrógeno de cada una de

las materias primas.

2.4 DEPURACIÓN.

Las principales impurezas del biogás producidas en el proceso de

fermentación anaeróbica, son el bióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno,

y como el gas se genera en un medio acuoso se produce también agua de

arrastre. Si se eliminan el CO2, H2S y agua de arrastre se tendría

prácticamente al gas natural sintético, pero el hacerlo significaría aumentar el

costo de gas y sofisticar el sistema. Tratándose de instalaciones destinadas al

medio rural deberá optarse por alternativas sencillas o baratas de depuración,

siempre y cuando se justifique ésta, ya que depende el uso a darse el biogás.

63


2.4.1 ABSORCIÓN DEL CO2.

El gas que sale del colector, tiene CO2 en un porcentaje de 40 a 45, el

mismo que debe ser eliminado para darle mayor valor calorífico, esto se hace

haciéndolo pasar a través de agua calcinosa.

2.4.2 ABSORCIÓN SÓLIDOS.

Este método se emplea para reducir la contaminación de H2S al biogás y

consiste en hacer pasar el biogás a través de un separador que contenga

oxido férrico, en su forma más sencilla puede utilizarse limaduras de hierro

oxidada al aire empacada en aserrín para que haya el mayor contacto

posible con el gas.

La reacción que se lleva a cabo es:

Fe2O3 + 3 H2O 2 Fe (OH)3

2 Fe (OH)3+ 3H2S 2 FeS + S + 6 H2O

La regeneración del Fe2O3 se lleva a cabo con un simple lavado y

exposiciónal aire.

4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3 + 4 S

Este método es el más conveniente para reducir el contenido de H2S en el

biogás, eliminando así el riesgo de contaminación en: compresores,

tanques de alimentación o almacenamiento y en general en equipos

donde vaya hacer utilizado.

El ácido sulfhídrico es extremadamente nocivo para la salud, bastan 20-50

ppm en el aire para causar un malestar agudo que lleva a la sofocación y

la muerte por sobrexposición.

64


El sistema más utilizado para su eliminación es hacer pasar el gas por un

filtro que contiene hidróxido de hierro. El H2S del gas se combina con el

hierro formando sulfuro de hierro.

2.4.3 ABSORCIÓN DE AGUA.

El agua de arrastre del biogás puede ser reducida haciendo pasar el gas a

través de trampas ligeramente enfriadas para condensar el vapor de agua

y eliminar.

2.5 BIODIGESTOR

Un biodigestor es un sistema natural que toma ventaja de la digestión

anaeróbica y que transforma biomasa o materia orgánica degradable, en

biogás y/o fertilizantes. En principio, todos los materiales orgánicos pueden ser

fermentados o digeridos, sin embargo, solo sustratos líquidos u homogéneos

pueden ser considerados para plantas de biogás simples. Entre estos se

encuentran heces y orina de ganado, cerdos, aves, aguas negras, desechos

vegetales, residuos de cosechas, entre otros. Aguas servidas de industrias de

procesamiento de alimentos pueden ser utilizados también si este sustrato es

homogéneo en su forma líquida. La producción máxima de biogás dada una

cantidad de materia cruda, depende directamente del tipo de sustrato

envuelto.

Normalmente, el biogás producido por un digestor puede ser usado tal como

está, de la misma forma que cualquier otro gas combustible. Sin embargo, es

posible y deseable que un tratamiento posterior sea realizado para remover

gases no deseables o impurezas.

65


FIGURA Nº 7 biodigestor tipo chino modificado conectado al manómetro de presión de columna de agua

66


2.5.1Parámetros para evaluar el funcionamiento de un biodigestor

67


Para el buen funcionamiento de un digestor en general es muy

importante el monitoreo en forma periódica de ciertos parámetros

que están estrechamente vinculados con la generación del biogás,

dichos parámetros son: temperatura, pH, DQO y ácidos grasos, los

cuales son indicadores y nos dan una idea de que tan bien o mal se

puede estar desarrollando el proceso de generación de biogás dentro

de un reactor, para lo cual cada propiedad tiene un rango de valores

establecidos y los cuales se deben mantener en el reactor en cierto

rango para garantizar la buena y constante producción de biogás.

También es importante la determinación de parámetros como la

cantidad de metano CH4 y dióxido de carbono CO2 contenido en el

biogás así como la temperatura de la llama generada por el mismo.

a) pH (Potencial Hidrógeno)

El pH es un parámetro de operación obligatorio, el cual nos dice si el

reactor está operando en un medio ácido o básico. En general, un

reactor debe estar operando en un medio neutro para asegurar que

las condiciones sean las adecuadas para mantener las bacterias

metanogénicas en un ambiente idóneo para su supervivencia y

reproducción.

Para asegurar un exitoso proceso de fermentación anaeróbico dentro

del biodigestor, el valor de pH debe oscilar entre 6.5 y 7.5, o sea,

cerca del valor neutro de la escala la cual varía de 0 a 14.

68


Para realizar la medición de pH se utiliza un instrumento de campo

denominado pH-metro, el cual está conformado por un electrodo que

mide la diferencia de potencial dentro de la muestra, y en base a esa

diferencia se mide la concentración de iones hidrógeno en el agua.

b) DQO

La demanda química de oxígeno, DQO, expresada en unidades de

oxígeno, mide la porción de materia orgánica que es biodegradable o

no, en una muestra que es susceptible a oxidación por un fuerte

oxidante químico. Esta prueba se realiza para establecer una

comparación entre el influente y el efluente y así determinar la carga

orgánica que queda dentro del biodigestor y la cual posiblemente se

este convirtiendo en biogás, por lo tanto, se realizan dos pruebas de

DQO, una en el efluente y otra en el influente para establecer dicho

patrón de comparación.

Hay que diferenciar dos tipos de análisis de DQO que se realizan,

según su propósito:

DQO Soluble: Es una medición del material orgánico que logra

solubilizarse en el agua y que generalmente se encuentra en la

descarga de un reactor.

DQO Total: Es una medición que comprende los sólidos

insolubles y solubles además de las grasas, que tienden a

consumir oxígeno durante su descomposición.

69


La DQO es toda la cantidad de oxígeno que requiere la materia o

toda la especie química que está presente en el agua residual para

lograr oxidarse. Es un balance estequiométrico exacto de la cantidad

de oxígeno requerido para descomponerse.

Existen dos maneras para realizar la prueba de DQO. Uno es

mediante un proceso meramente químico, donde usualmente se

utiliza como oxidante el Dicromato Potásico, aunque pueden ser

otros componentes.

El otro método más exacto y más moderno, utiliza un fotómetro tipo

MERCK SQ-118, (Fig. 1.2), y el cual da mediciones con un rango de

incerteza de 2 mg/L. Este equipo utiliza unas celdas, donde dentro de

las celdas viene la solución de reactivos ya preparada, y donde solo

se debe esperar la reacción química, la cual se da a 148ºC dentro de

un termorreactor (Fig. 1.3) en el cual se mantiene 2 horas a esa

temperatura para que se consuma la materia orgánica presente en la

muestra. Luego, en base a un blanco de referencia, el cual es un

patrón que brinda la compañía que vende el equipo, se calibra el

aparato con dicho patrón y por último se mide la muestra, obteniendo

los resultados. Si es necesario, hay un proceso de dilución que

precede a la introducción de la muestra a la celda. Si por experiencia

se sabe que la DQO que esperamos está arriba del rango que tiene

la muestra para medir, se diluye la muestra.

Los valores de DQO dependen enormemente del tipo de reactor que

se analice así como la materia orgánica que lo alimenta.

70


c) Ácidos grasos

El análisis de ácidos grasos volátiles es una medida de la

concentración de la generación de ácidos grasos, específicamente el

ácido propiónico entre otros. Dependiendo de la naturaleza de las

aguas residuales, éste se genera a partir de la descomposición

anaerobia de la materia orgánica. La descomposición de la materia

orgánica está formada por tres etapas: Hidrólisis, acidificación y

metano génesis. Es en la Hidrólisis donde se generan los ácidos

grasos. La acido génesis es el paso de la hidrólisis a la metano

génesis y es donde los ácidos son utilizados por las bacterias para

generar biogás. Los ácidos grasos es una medida de esa

concentración. Si nuestro reactor se queda estancado en un pH

ácido, lo que significa es que la concentración de ácidos generados

es demasiado alta y debe regularse. Dicha regulación se logra

mediante la reducción de materia prima que entra al reactor. Los

valores de ácidos grasos dependen enormemente del tipo de reactor

que se analice así como la materia orgánica que lo alimenta.

d) Contenido de metano y dióxido de carbono en una muestra de

biogás

El contenido de metano (CH4) del biogás producido en un biodigestor

dado, se determina mediante la extracción del volumen contenido

dentro del recipiente que contiene la muestra del biogás. Teniendo

este volumen conocido de biogás (V1), este se inyecta en un

71


recipiente sellado el cual posee una solución de 20 mL, conteniendo

20g/L de KOH o Na OH. . Este bote hermético debe ser agitado

durante 3 ó 4 minutos de tal forma que todo el dióxido de carbono

sea absorbido por la solución presente en el recipiente. El volumen

de gas que queda en el recipiente (V2) puede ser determinado

utilizando la jeringa y midiéndola directamente.

De aquí que la concentración porcentual de metano venga dada por

la siguiente ecuación:

De ahí el porcentaje de CO2 y otros contenidos en la muestra se

determina por medio de la siguiente ecuación:

Los rangos normales de gas metano dentro de una muestra de

biogás deben rondar entre el 30% al 60% de dióxido de carbono,

50% y el 70% de CH4 y el 3% de otros gases.

2.5.6 TEMPERATURA

La temperatura dentro de un biodigestor es un parámetro de los más

importantes para la óptima producción de biogás en cualquier

digestor. Existen diferentes rangos de temperatura de

funcionamiento, entre los que tenemos mesofílico y termofílico que

son los más comunes utilizados en digestores en El Salvador. Se ha

establecido por lo general que a mayor temperatura, se logra mayor

productividad, aunque se necesita que se reúnan otras condiciones o

parámetros especiales de funcionamiento.

72


La temperatura ya sea alta o baja se deberá mantener lo más

constante posible, ya que las fluctuaciones perjudica en gran medida

la acción bacteriana que se desarrolla dentro del tanque y que es

responsable de la fermentación.

La forma más sencilla para lograr que la temperatura dentro de un

biodigestor se mantenga constante día y noche, es construirlo

enterrado, aprovechando así la propiedad natural aislante de la tierra.

Es necesario hacer mediciones periódicas de la temperatura dentro

de un reactor, lo cual se puede realizar mediante la instalación de

una termocupla, llevando así, una bitácora de las temperaturas

registradas verificando que no existan cambios bruscos que afecten

la productividad de la bacterias y que lleguen incluso a morirse.

2.5.7 TEMPERATURA DE LLAMA

La temperatura de llama creada por una mezcla de combustibles es

importante para diagnosticar el desempeño de todo tipo de sistemas

de combustión. En la operación de calderas, la temperatura de llama

es por lo general un buen indicador de su eficiencia térmica.

La temperatura teórica de la llama del biogás es una mezcla

estequiometrica con aire, incluyendo disociación la cual se da a 3849

°F (2120.56°C). Sin embargo la temperatura teórica de la llama

disminuye por las siguientes razones:

- Presión atmosférica

- Perdida de calor hacia la atmosfera (Flama adiabática)

73


- Porcentaje de oxigeno contenido en la atmósfera.

- El combustible que está siendo quemado.

- Cualquier tipo de oxidación en el combustible

- Temperatura de la atmósfera.

- Humedad relativa

Como el proceso de combustión se está dando desde el punto de

vista estequiométrico, asumiendo que no existe disociación, se

obtendrá la más alta temperatura de llama. Cualquier exceso de

aire/oxígeno bajará dicho valor, así como la insuficiencia de

aire/oxígeno.

El proceso de medición de la temperatura de llama, se da mediante

la utilización de termómetros especializados. A continuación se

muestra (Fig.8) la temperatura teórica de la llama del biogás en

función del porcentaje de metano CH4 por volumen y de la

concentración de vapor de agua contenido en el biogás, y en donde

teóricamente se puede determinar la temperatura de la llama

generada si se conoce el porcentaje de metano CH4 contenido en el

biogás.

74


Figura Nª 8 Temperatura teórica de la llama del biogás en función del porcentaje de metano CH4 por volumen

Fuente: U.S. Department of Energy, BiogasUtilizationHandbook, 1988

75


2.5EFLUENTE

2.5.1 CARACTERISTICAS

Hidrógeno y algo de nitrógeno por reducción de NH3. Para una

alimentación media de 50 kg/día y una producción diaria de 1 m3 de

gas la masa se reducirá solamente en un 2%.

La viscosidad del efluente se ve reducida drásticamente debido a la

transformación de los sólidos volátiles (un 50% de los mismos son

reducidos en un digestor en régimen). Esto hace al efluente 41

2.5.2 ALMACENAMIENTO DEL EFLUENTE

Los productos de la digestión anaerobia son el biogás y el efluente

líquido. El efluentees una solución orgánica estabilizada que tiene valor

como fertilizante y por ello puede ser utilizado en irrigación de pastos y

cultivos. Una evaluación de la presencia de organismos patógenos es

recomendable para disminuir los riesgos a la salud pública en el

momento de la aplicación.

El efluente del biodigestor también puede ser aprovechado en la

generación de biomasa que puede servir de alimento potencial de

ganado. Esto se logra combinando el sistema de tratamiento del

biodigestor con lagunas ducweed(lenteja de agua).

76


La lenteja de agua es una macrofita con un alto contenido de proteína,

una tasa elevada de crecimiento y con capacidad de remover nutrientes

de las aguas residuales(N y P).

Estas características la potencializan para la recuperación de biomasa.

Dependiendo del tamaño de la instalación y de la cantidad de efluente

obtenido se requiere proveer en el sistema un sitio para su

almacenamiento esto con el propósito de usarlo o comercializarlo

posteriormente

77


MATERIAL Y METODOS

La materia prima empleada en la investigación fue excreta de ganado porcino.

Durante el desarrollo de la investigación se utilizaron los siguientes materiales

y equipos del laboratorio:

Materiales:

Estiércol de cerdos

Agua

Termómetros

Varilla de agitación

Tuberías de vidrio

Tubos de vidrio

Frasco

Deposito (globo 17 L)

Baño maría (0,075m3)

Equipos:

Termostato

Fermentador

Mechero bunsen

Peachimetro o potenciometroPh

78


Estufa

Reactivos

Virutas de hierro.

Agua destilad

3.1 METODOLOGIA

Se toma 246Kg de estiércol por dia de la granja CPVET a las 10 am

durante 7 dias, estuvo en una tempertura ambiente de 45°C, donde

aumentaría la acidez para luego sean pesadas para hacer la dilución

con agua en relación 1:3 esta dilución se toma debido a que las excretas

de cerdo empleados son muy densas y luego se agrega al fermentador

no sin antes sacar las muestras para medir el pH, temperatura, solidos

totales.(datos obtenidos por el autor)

La biomasa se agita y se cierra herméticamente, luego se ajusta la

temperatura al rango deseado en el baño María y se ajustan las llaves de

las tuberías dejándose reposar, para luego comience la fermentación o

degradación de biomasa y por ende la producción de biogás. ACUÑA,

LEON (1998)

Esta producción transcurrió en un rango variable de T° interna en el

biodigestor desde el inicio hasta término de la fermentación con un

promedio de 28,9 °C así mismo en un rango variable de presión

manométrica dentro del biodigestor desde los 20 días de inicio hasta el

79


término de la fermentación del biodigestor con un promedio de 13,87 cm

H2O

1. PRETRAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA:

Se considera el pre – tratamiento de la carga inicial mediante una

fermentación aeróbica parcial. Así mismo, se considera el mezclado de

desechos según la formulación seleccionada y la dilución de esta mezcla en

agua, para ajustarse a la concentración de solidos seleccionados.

Se roció con lechada de cal al 2% total en la superficie de la capa de

estiércol.

Cumplido el periodo de tiempo de fermentación, se consideró el

semicompost (Sustrato fermentativo para cargar al digestor)

2. AGREGADO DEL SEMICOMPOST AL BIODIGESTOR(Itintec, 1 985)

Estando el semicompost a “punto”, se inició el cargado inicial teniendo en

cuenta que del 10 al 15 % del volumen total del digestor serviría como

cámara de almacenamiento de gas y el resto (90 al 85 %) para ser llenado

o cargado con el semicompost.

3. ALIMENTACIÓN PERIÓDICA AL BIODIGESTOR (ITINTEC,1 983)

Se inició a los 24 días de iniciado la incubación del biodigestor y se

continuó hasta que se dio por terminadola fermentcion a un atemperatura

de 75°C donde se produjo biogás.

80


Tabla N° 9 cantidad de estiércol producido en 200 cerdos

Cerdos Peso vivo Kg Peso Vivo Kg

total

40 Madres 150 6000

5 Machos 180 900

105 Gorrinos 80 8400

40 Lechones 20 800

10 Gorrinos 30 300

200 16400 Kg

Fuente: propia

81


a) PRODUCCION DE ESTIERCOL

Los cerdos tienen un tiempo de estación de 24 horas por día, mientras que

los caballos y los bueyes tienen una estación de 12 horas como promedio

en el establo, por lo que la cantidad de estiércol que se podrá recoger

estará afectada por este tipo de estación.

1600 Kg peso vivo x 0.03 (factor de producción de estiércol) = 492 Kg

de estiércol/200 cerdos

492 Kg x 1224

(factor de estación) = 246 Kg de estiércol/día

b) Agua Necesaria

Para formar las biomasas que se pretenden digerir es necesario añadir 3L

de agua por cada kg de estiércol. Algunos estudios recomiendan la relación

82


agua :estiércol en dependencia del animal del cual provenga la excreta,

para garantizar un desarrollo adecuado de la anaerobiosis metanogenicas

igual a lo mostrado en la tabla ….

Especie

cerdos

tamaño Cantidad

de excrtas

por

dia(Kg)

Rendimiento

de biogás

(m3/Kgexcreta)

Producción

de biogás

(m3/animal

dia)

Relación

excreta :

agua

Grande 2.0 0.07 0.14

1:1 a1:3Mediano 1.5 0.07 0.10

pequeño 1.0 0.07 0.07

Tabla N°10 Relacion excreta: agua

Fuente: propia

Para esta muestra se tomara la relación 1:3 para poder garantizar la

condiciones críticas de operación.

Tabla N°11 condiciones críticas del biogas

Condiciones criticas Rangos

83


Ph 6.6 a 7.6

T° 35 0C a 55 0C

NUTRIENTES 30:1 (C:N)

Solidos totales % 9.6

Solidos volátiles % 69.5

Fuente: propia

c) PRODUCCION DE BIOMASA

Con esta cantidad de agua se forma la totalidad de la biomasa que se debe

degradar.

Se forma una relación 1:3 es decir 1 de masa de estiércol diluido en

proporción 3 de agua.

246 Kg de estiércol x 3 = 738 litros de agua.

La biomasa total será de:

246 Kg de estiércol + 738 L H2O = 984 Kg de Biomasa/ día

Se preparó el volumen de carga de la siguiente manera, a un recipiente

conteniendo 738 litros de H2O de caño se le agregó y mezcló 246 Kg de

estiércol porcino fresco.

84


d) VOLUMEN DIARIO DE BIOMASA EN LA PRODUCCION DE BIOGA.

Para el tratamiento se recomienda emplear un metro cubico de capacidad

del biodigestor por cada 1000Kg de biomasa, pues se considera que la

biomasa, formada en sus tres cuartas partes por agua, posee una densidad

equivalente a la de está.

VBM = 984Kgdebiomasa

1000 = 0.984 m3 / kg día

4. EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGAS (ITINTEC, 1 983)

Producción de biogas en el digestor

La primera cosecha de producción de biogas se hizo a los 18 días de

iniciado la fermentación cuando en el manómetro de columna de H2O la

presión era elevada. Luego se continuó cosechando y evaluando la

producción de biogas diariamente, cada 24 horas en término promedio

durante 24días.

La cosecha de biogas se hizo trasvasando el biogas desde el biodigestor

hacia el gasómetro abriendo la llave del biodigestor hasta que en el

gasómetro no se registraba incremento de volumen. La llave del

biodigestor luego se cerró para continuar la producción de biogas.

La medición de biogas se hizo registrando la diferencia de nivel de agua

producida dentro del depósito invertido graduado del gasómetro a causa

del desplazamiento del volumen de agua dentro del gasómetro al

ingresar el biogas proveniente del biodigestor.

85


La diferencia de nivel de agua dentro del gasómetro medida en

centímetros fue reemplazado en la fórmula siguiente para la

determinación del volumen de biogas producido.

Tabla N°12 Producción de biogás por día

Cerdos Excretas/ día Rendimiento de

biogas m3/Kg de

excreta

Producción de

biogás

40 2 0.07 5.6

5 2 0.07 0.7

105 1.5 0.07 11.03

40 1 0.07 2.8

10 1 0.07 0.7

200 20.83 m3/200

cerdos día

Fuente: propia

Forma de volumen de un cilindro:

V = π r2 H

86


V = Volumen (cm3)

π = 3,1416

r = radio de la base del recipiente interior graduado o gasómetro = 10 cm

H = Diferencia de nivel desplazamiento de agua registrado en recipiente

interior graduado de gasómetro.

Medición del pH en el proceso de la biodigestion

Se midió el pH diariamente empleando el método de la cinta y del

potenciómetro.

La frecuencia con que tomamos la muestra para saber el pH es cada dia

hasta que cumpla los 18 dias de fermentación.

Tabla N°13 Muestra de pH tomada cada dia de fermentaion

DIAS pH

1 7.45

2 7.2

3 7.3

4 7.3

5 7.4

6 7.3

7 7.2

8 7.1

9 7.5

10 7.4

11 7.2

12 7.2

87


13 7.3

14 7.2

15 7.2

16 7.2

17 7.1

18 7.1

Fuente: propia

Medición de la T° del material fermentativo en el proceso de

biodigestion

La evaluación de la temperatura se realizó todos los días entre las 7:00

am a 12:30 pm, para lo cual el émbolo del termómetro utilizado estuvo

dentro del biodigestor y la parte graduada o escala fuera del

biodigestorque sirvió para ver el valor de la temperatura registrada y

hacer la lectura diaria correspondiente.

Medición de la presión manométrica originada por el biogas

acumulado diariamente en el biodigestor

La presión manométrica se midió con el manómetro manual de columna

de agua que estuvo acoplado al biodigestor de tal modo que cuando se

abría la llave del biodigestor, el biogas fluía hacia el manómetro

desplazando una altura de columna de H2O del manómetro, que medido

en centímetros constituyó el valor de la presión de biogas. Esta medición

se hizo diariamente paralelo a la cosecha de biogas.

88


Determinación de la calidad y el tiempo de consumo del biogas en

un mechero tipo Bunsen

Se conectó la manguera de la cámara de llanta llena de biogas a la

entrada de un mechero tipo bunsen. Luego se abrió la llave del mechero

y de la cámara para permitir la salida del gas hacia el mechero,

inmediatamente con ayuda de un encendedor se prendió fuego al biogas

que salía por la boca del mechero. Si el color de la llama era rojo se

consideró de mala calidad; naranja a naranja azul de regular calidad;

azul transparente de buena calidad.

El tiempo de duración de consumo de biogás se midió en función del

tiempo que duró encendida la llama, hasta que se agotó el biogás

almacenado en la cámara de llanta. En los primeros minutos el fuego en

el mechero se mantenía constante, la presión del biogás que salía de la

cámara era suficiente para que se mantuviera el fuego, después de esos

primeros minutos se tuvo que hacer presión manual sobre la cámara en

forma progresiva hasta que no hubo nada de gas en la cámara para que

se mantuviera el fuego en el mechero.

SOLIDOS TOTALES

Usando método gravimétrico consiste en:

Pesar una muestra de sustrato.

Colocar la muestra en un crisol y llevan a la esstufa a una temperatura

de 105ºC por 24 horas.

Sacar la muestra de la estufaa y llevarla a un desecador por 15

minutos, luego pesar la muestra seca.(ACUMA Y LEON 1998)

89


S.T. (%) =P . S .P .T

X 100

S.T: Solidos totales.

P.S: peso de la muestra seca

P.T: peso total de la muestra

SOLIDOS VOLATILES

Empleando metodogavimetrico:

Se calcula el peso de solidos totales, de acuerdo al metodo anterior.

La muestra se lleva a un horno de incineración o mufla a una

temperatura de 550ºC por 3 horas.

Sacar la muestra del horno de incineración y se lleva a un desacador por

15 minutos.(ACUMA Y LEON 1998)

Pasar la muestra y calcular el porcentaje de solidos volátiles de acuerdo

a:

S.V (%) = P . S .T−PCP .S .T

X 100

S.V: Solidos volatile.

P.S.T: Peso de solidos totales.

P.C: Peso de las cenizas.

TIEMPO DE RETENCION

90


Dado que el material biodegradable requiere de un tiempo para su

descomposición, para en la ultima intancia clacular el volumen de trabajo

del biodigestor.

Bajo la acción de bacterias mesofilicas se estma que un reactor normal a

30°C el tiempo requerido para biodegradar la materia prima alimentada es

de 20 dias, tiempo que se puede afectar por las variaciones de la

temperatura ambiente.

TR = 20 días x 1,3 = 26 días

El factor 1,3 es un coeficiente que depende de la temperatura, y para

garantizar un funcionamiento optimo del biodigestor en cualquier época de

año se ha asumido el valor de 25°C.

VOLUMEN DE DIGESTION DE LA BIOMASA

VD = 0,540 m3/ dia x 26 dias = 14.04m3

VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO DE GAS

La capacidad requerida en el biodigestor para la acumulación de la

biomasa es de 14.04 m3, de modo que será necesario determinar cuál es

el volumen requerido para acumular el gas producido diariamente.

91


VG = 270 Kg/cerdos x 0,07 m3/Kg x 12h/24h = 9.45m3

VOLUMEN TOTAL DEL BIODIGESTOR

Con estos dos volúmenes se puede determinar el volumen total del

biodigestor.

VBD = VD + VG = 14.04m3 + 9.45 m3 = 23.49 m3

Con la cantidad de animales disponibles, se requiere de un biodigestor

con una capacidad de 23.49 m3. Esta metodología puede seguirse para

diseñar biodigestores familiares, con una cría de siete a diez cerdos u

otras combinaciones de animales.

HUMEDAD

Es una pesa sustancias, se pesa una muestra con exactitud y se secan,

durante 5 horas en una estufa 99ºC – 100ºC.

Se saca de la estufa el pesa sustancias con la muestra, se deja enfriar

durante media hora en un desecador y se seca.

La pérdida de peso en la desecación se da como porcentaje de humedad.

(ACUMA Y LEON 1998)

ANALISIS DE BIOGAS A ESCALA LABORATORIO

La cantidad del biopgas producido, debe controlarse con análisis

constante de su composición, este control de calidad es trabajo de

laboratorio y puede realizarse con bastante exactitud con un cromatografo

92


de gases. Sin embargo, resultados aproximados, puede determinarse con

un metodo sencillo que sugiere KEN SMITH y es el siguiente:

Se toma una muestra de un determinado volumen en un

frasco( matraz) desalojando un volumen igual de agua.

Este volumen de gas se disuelve en volumen igual de NaOH

(hidróxido de sodio) (0.05M), el CO2 contenido en el biogás reacciona

con el NaOH formando bicarbonato de sodio.(ACUMA Y LEON 1998)

NaOH +CO2 NaHCO3

La solución anterior se mide para determinar la cantidad de CO2 se

supone que todo el gas que queda es metano.

Este método puede dar un error hasta de 10%, pero es un método

práctico que puede realizarse en cualquier lugar.(ACUMA Y LEON

1998)

93


IV. RESULTADOS:

“Al finalizar el proceso de investigación para la obtención de biogás a partir de

excretas de ganado porcino se obtuvieron datos tabulados en la siguiente tabla”

TABLA N° 14 PRODUCCION DE BIOGAS

DIAS DE

FERMENTACION

TºC presión pH

N° 1 33 6.6 7.45

N° 10 42 6.7 7.4

N° 18 43 6.55 7.1

FUENTE:(Itintec, 1 983)

PRODUCCIÓN DIARIA DE BIOGAS

94


Se obtuvo producción de biogás de estiercol porcino desde los 18 días de

iniciado la fermentación que fue corroborado cuando se prendió fuego al

biogás que se hizo salir a través de un mechero bunsen.

Esta producción transcurrió en un rango variable de T° interna en el

biodigestor desde el inicio hasta término de la fermentación con un promedio

de 28,9 °C y una desviación estándar de 6 237cm3 un máximo 35 240 cm3y un

mínimo de 4 948 cm3; así mismo en un rango variable de presión manométrica

dentro del biodigestor desde los 18 días de inicio hasta el término de la

fermentación del biodigestor con un promedio de 13,87 cmH2O.

La primera evaluación de producción, fue a los 18 días de iniciado la

fermentación y la última a los 24 días del inicio de la fermentación; siendo el

total de producciones 0.1m3

TABLA N° 15 Parámetro final de la producción de biogás

PARAMETROS

T°C 43°C

Presion 6.55

pH 7.1

CO2 30 – 60 % volumen

CH4 40 – 70 % volumen

H2 0 – 1 % volumen

H2S 0 – 3 % volumen

O2 0,1 % volumen

Fuente: propia

95


PRODUCCIÓN ACUMULADA DE BIOGAS:

La producción acumulada de biogas es de 0.1m3 /días de la fermentación.


H2 = 0 – 1%

CO 2 = 30 – 60%

CH4 = 40 – 70%

O 2 = 0 – 1%

H2S = 0 – 3%

T = 24°C T = 33°C T = 43°C

pH = P = 6.6 pH = 7.1

Excretas pH = 7.45 P = 6.55

Biogás

Agua

Destilada

Residuos

TKACONDICIONAMIENTO BIODIGESTOR

97


V. DISCUSIÓN

La característica de ser combustible sobre todo cuando se encuentra en un

70 % a más dentro de la mezcla de gases que compone el biogas permite

identificar al biogas como de buena calidad al ser encendido y originar una

llama de color azul transparente y sin olor (Omer y Fadalla, 2 003)

La producción de biogas está influenciada por varios factores como son el

tipo de substrato fermentativo, la temperatura, el tipo de fermentación, la

relación carbono nitrógeno en el substrato entre otros.

Existen diversos procesos para convertir la biomasa en energía, estos

procesos utilizan las características bioquímicas de la biomasa y la acción

metabólica de los microorganismos para producir combustibles, siendo el

más importante la digestión anaerobia, proceso en que la biomasa a través

de las bacterias generan un gas combustibles llamado biogas, que es una

mezcla de metano y dióxido de carbono, además de la materia sólida

remanente del proceso que es un buen fertilizante orgánico (Jeason, 2 000)

El volumen promedio diario y acumulado de biogas obtenido son valores

significativos. Comparado a otras investigaciones. Para Tacna se tiene el

reporte de una poquísima producción de biogas por fermentación

discontinua de excremento de cuy (Delgado, 2 006); así de mismo de una

producción acumulada de 452 litros de biogas en 7 meses y 19 dias de

fermentación discontinua de excremento de cuy con rastrojo vegetal

(Castillo y Tito, 2 010)

98


El biodigestor tipo chino modificado diseñado y construido en este trabajo

ha sido eficiente para los objetivos planteados, ha permitido que haya

facilidad para la realización de la fermentación semicontinua de producción

de biogas sin que origine en ella problemas, rajaduras o deterioro

(Contreras, 2 006)

La planta de Grinda cerca de Oslo (noruega procesa 50,000 toneladas de

desecho domésticos por año, y utiliza un nuevo proceso para convertir

alrededor del 55% de estos desechos en briqueta de combustible, las

cuales utilizan una planta papelera local como una fuente alternativa de

energía para sus procesos de producción. Del resto de los desechos, el

35% se procesa para abono orgánico, y el 10 % restante por lo general

metales, piedra y vidrio se elimina en vertederos

(TheRegencyCorporationLimited, 1 998)

Un proyecto de implementación de biodigestores en Bolivia se desarrolló en

comunidades campesinas de Mizque 2,200 metros de altura, Cochabamba-

Bolivia, el año 2001. Lo cual sirvió de experiencia piloto para que se aplique

los digestores de polietileno tubular de bajo costo fuera de ecorregiones

tropicales a nivel internacional, y ha significado el principió de difusión de

esta tecnología apropiada en Bolivia.Tanto la aceptación y participación de

los campesinos como la viabilidad de estos temas fuera del trópico ha sido

un éxito (Campero, 2 007)

Como todo proceso biológico, la digestión anaerobia debe ser controlada,

pues existen diversos factores que influyen considerablemente el éxito o no

de la misma. Un desbalance en alguno de estos factores puede provocar la

99


ruptura del equilibrio entre las comunidades microbianas y por consiguiente

el no funcionamiento del sistema, la no producción de biogas (Flotats, 1

997)

La investigación realizada sobre producción de biogas promueve la

importancia y atención que se le debe dar para contribuir con el desarrollo

del país, en otros países los estudios y aplicaciones sobre las

biotransformaciones de material orgánico para obtener biogas están

bastantes desarrolladas.

100


VI. CONCLUSIONES

Luego de finalizar la presente investigación se concluye:

Se recogieron 243Kg de estiércol para este proceso.

Se obtuvo 0.1m3 de biogás a partir del estiércol que produjeron 200 cerdos

a los 24 días de iniciada la fermentación.

La temperatura es un factor muy importante en la producción de gas, siendo la

más óptima en un rango mesofílico de 30ºC a 37ºC, como también es

importante evitar cambios bruscos de temperatura lo que afectaría

directamente en la producción de gas. Donde su temperatura óptima para

producir biogás es de 43°C.

La disminución del pH del sustrato trae como consecuencias el aumento en el

% de metano. La producción de biogas es buena, a Ph mayor a 7 y su rango

operacional optimo esta entre 7.5 – 7.6.

Los beneficios económicos de la fermentación anaeróbica resultan evidentes

al poder utilizar la energía del biogás, evitando comprar gas comercial, que en

las zonas rurales es muy escaso y muy proclive a la especulación, pues los

mecanismos de distribución y comercialización son inadecuados.

101


VII. RECOMENDACIONES

Investigar sobre métodos para mejorar el rendimiento de los

microorganismos en los biodigestores.

Realizar una investigación sobre la eliminación de microorganismos

patógenos mediante digestión anaeróbica.

Es importante ubicar el biodigestor cerca al área en el cual va a ser utilizado

el biogás, esto es debido a que la baja presión del mismo no permite que

recorra grandes distancias.

Para mejorar el control del biodigestor se recomienda utilizar instrumentos

de medición más adecuados y precisos.

Se debe estudiar el empleo de purificadores para mejorar la calidad del

biogás separando en especial al CO2 y H2S.

Determinar la incidencia en el suelo a largo plazo tanto de los

micronutrientes como los macronutrientes del abono orgánico.

Se recomienda realizar un estudio sobre la incidencia de la alimentación de

los animales en la producción de biogás.

El material de carga y alimentación debe ser apropiada tanto en su cantidad

como calidad.

Es necesario realizar investigación básica y aplicada de la bioquímica,

microbiológica y cinética de este proceso, eficiencia de los digestores de

biogás.

102


VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

7.1 Bibliografía

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una planta piloto” Lambayeque Perú. 1998

AREVALO, ZAMBRANO. “Implementacion de un sistema

autosostenible en la granja agropecuaria del municipio de cogua para el

tratamiento de los vertimientos liquidosprocicolas”. Universidad de la

Salle. Bogotá. 2007

CARDACI, LLERAS, PEPA “incorporación de planta de biogás en un

establecimiento porcino para autoabastecimineto de energía y bio

fertilizantes” Universidad Nacional de la Pampa - La Pampa 2009

CASTILLO, ASCUE, MERINO “Evolución del biogás a nivel de

laboratorio” INTINTEC – Lima Perú 1980.

CENDALES L. EDWIN. “Produccion de biogás mediante la codigestion

anaeróbica de la mezcla de residuos cítricos y estiércol bovino para su

utilización como fuente de energía renovable. Universidad Nacional de

Colombia. Bogotá – Colombia. 2011

CUEVA ANCALLA. “Otencion de biogás de estiércol porcino y restos

vegetales, por fermentación semicontinua”. Universidad Nacional Jorge

Basadre. Tacna – Perú. 2012

103


Delgado T. Victorino.“Production de biogas de estiercol de cuy “(cavia

porcelus). ESBI.FACI.COIN.UNJBG.TACNA-PERU. 2007

Flotats, X.,Bonmati, A., Campos, E., Teira, R.” El proceso de secado

de purines en el marco de Gestión Integral de Residuos Ganadero,

Tratamiento de residuos ganaderos”. Enero, Madrid (España) -2000

Itintec.“Evacuación de Biogas a nivel de laboratorio”. ITINTEC. Perú

1980

NARVAEZ, SALTOS “Diseño, construcción y puesta en marcha de un

biodigestor tipo piloto para la obtención de biogás y bioabono a partir de

la mezcla de estiércol vacuno y suero de queso”. Guayaquil – Ecuador.

2007

REYES, ROVERA, REYNAGA. “Producción de biogás en el Perú”.

Universidad Nacional Agraria la Molina. Lima 1985.

Sandoval Alvarado, Leandro. “Manual de Tecnologías Limpias en

PYMES del Sector Residuos Sólidos. Concytec – Perú. 2006

WILLIAM W. CHRISTIE, “Gas Chromatography and Lipids” 2007

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ANEXOS

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