facultad de ingenierÍa quÍmica escuela acad. profesional

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA ACAD. PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

“DISEÑO DE PLANTA PARA LA

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR

DE ESTIÉRCOL DE GALLINA”

TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO DE:

INGENIERO QUÍMICO

AUTOR:

Br. ANA VIOLETA QUILCATE ROJAS.

ASESOR:

Msc. ING. JOSÉ LUIS SILVA VILLANUEVA.

TRUJILLO – PERÚ

2009

Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación

Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/

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I

PRESENTACIÓN

SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO CALIFICADOR:

De conformidad con lo normado en el reglamento de Grados y Títulos de

la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de

Trujillo, pongo en su consideración de Ustedes el presente trabajo de

habilitación profesional que he titulado: “DISEÑO DE PLANTA PARA

LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE ESTIÉRCOL DE

GALLINA”, con la finalidad de obtener el título de INGENÍERO

QUÍMICO.

No quisiera pasar por alto esta oportunidad y la aprovecho para

expresar mi sincero reconocimiento y agradecimiento a todos los

profesores de nuestra gloriosa e histórica Facultad, quienes de una u

otra manera aportaron con sus enseñanzas y orientaciones para lograr

una adecuada formación profesional. Asimismo agradezco a todas las

personas que me apoyaron para culminar la elaboración del presente

trabajo.

Quedo de ustedes a su disposición y evaluación.

Trujillo, Enero del 2011.

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Br. ANA VIOLETA QUILCATE ROJAS



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II

ING. JOSÉ LUIS SILVA VILLANUEVA

ING. WALTER MORENO

ING. WILSON REYES L.



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III

AGRADECIMIENTO

Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a mi

asesor el Ing. JOSÉ LUIS SILVA VILLANUEVA, por su

constante apoyo y perseverancia para poner coto a

este trabajo; que tan gentilmente me ofreció su

dedicación profesional durante mi desarrollo

profesional en nuestra gloriosa facultad.



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IV

DEDICATORIA

Dios Bendiga sus Vidas

Ana Violeta Quilcate Rojas.

Con amor y profundo agradecimiento a mi

¨gordo¨, Manuel Osías Quilcate Verástegui,

quien siempre me inculco su fuerza y coraje para

seguir adelante y conseguir todas mis metas sin

temer a nada ni nadie. Gracias papito por

cuidarme tanto y de la forma como hasta el día

de hoy lo has hecho. Te quiero muchísimo…

Con mucho cariño a mi hermanita, mi

¨blackcita¨, Ana Paula Quilcate Rojas, quien

es uno de los pilares más importantes de mi

vida, motivo para seguir adelante y cuya

compañía ha sido indispensable para mí. Te

quiero muchísimo hermana…

Con todo mi amor, a mi ¨chiky¨, Ana Bertha

Rojas García, quien con su admirable dedicación

absoluta y sabios consejos han hecho en mi la

persona quien soy. Gracias mamita querida por

todos los valores que me has inculcado día a día

y por ser mi mano derecha siempre en todo lo

que hago. Te adoro…



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V

ÍNDICE PRESENTACIÓN……………………………………………………………………...I

AGRADECIMIENTO………………………………………………………………..III

DEDICATORIA………………………………………………………………………IV

ÍNDICE…………………………………………………………………………………V

RESUMEN………………………………………………………………………..…XII

INTRODUCCIÓN……………………………………………………………..…..XIV

CAPÍTULO I

SELECCIÓN Y DISEÑO DEL PROCESO…………………..…………….…….1

1.1. Proceso para la obtención de Biogás………………………………...1

1.1.1. Tecnologías para la Digestión anaeróbica.……….…...2

A. Procesos sin enriquecimientos de biomasa……..2

a) Digestión en etapa única con mezcla

completa…………………………………...….….2

b) Digestión en etapa única sin mezcla….…….3

c) Digestión en doble etapa………………………4

B. Procesos con enriquecimiento de biomasa………6

1.2. Selección del Proceso…………………………………………………..8

1.3. Balance de Materiales………………………………………………….8

1.4. Producción del Biogás………………………………………………….9

1.5. Almacenamiento del Biogás…………………………………………10

1.6. Uso del Biogás………………………………………………………….11

1.6.1. Tratamiento del Biogás en función del uso………………….12

1.6.2. Balance de energia………………………………………………..13



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VI

CAPÍTULO II

UBICACIÓN DE LA PLANTA…………………………………………………14

2.1 Principales Factores considerados en la elección del lugar en

donde se ubicará la planta………………………………..…………14

2.1.1 Materia prima………………………………………………………14

2.1.2 Mercado………………………………………………………………14

2.1.3 Mano de obra……………………………………………………….15

2.1.4 Abastecimiento de Energía………………………………………15

2.1.5 Suministro de Agua……………………………………………….15

2.1.6 Transportes………………………………………………………….15

2.1.7 Leyes Reguladoras…………………………………………………16

2.1.8 Disposición de Desperdicios…………………………………….16

2.1.9 Clima………………………………………………………………….16

2.1.10 Factores Comunitarios……………………………………17

2.2 Análisis de alternativas en la Ubicación…………………………..17

2.3 Selección del lugar para la planta…………………………………..17

CAPÍTULO III

DISEÑO DEL EQUIPO DE PROCESO…………………………………….18

CAPÍTULO IV

INSTRUMENTACION Y CONTROL DEL PROCESO…………………….19

4.1 Digestores……………………………………………………………….19

4.1.1. Digestor Acido……………..……………………..………………19

4.1.1.1 Control de Temperatura en Alimentación (TIC-1)….19



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VII

4.1.1.2 Indicador de nivel (LI-1)…………………………………20

4.1.1.3 Indicador de presión (PI-1)………………………………20

4.1.2. Digestor Mecánico…………………………………………….…20

4.1.2.1. Control de la Temperatura en la alimentación

(TIC-2)………………………………………………………..20

4.1.2.2. Control del pH del fango en el interior del digestor

(CIPH)………………………………………………………..20

4.1.2.3. Indicador de nivel (LI-2)…………………………………20

4.1.2.4. Indicador de presión (Pi-2)………………………………21

4.1.3. Tanque de estiércol……………………………………………...21

4.1.3.1 Control de sólidos (CIS)…………………………………21

4.1.3.2 Indicador de nivel (LI-3)…………………………………21

CAPÍTULO V

AUXILIARES DE PROCESO…………………………..…………………….22

5.1 Suministro De Agua……………………………………………………..22

5.1.1. Agua de Proceso…………………………………………………22

5.1.2. Agua para usos Sanitarios y Limpieza……………………..22

5.1.3. Agua contra Incendios………………………………………….22

5.2 Cimientos…………………………………………………………………..22

5.3 Estructuras………………………………………………………………..23

5.4 Tuberías…………………………………………………………………….23

5.5 Energía Eléctrica………………………………………………………….23

5.6 Almacenamiento…………………………………………………………..24



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VIII

5.7 Laboratorio y Edificios…………………………………………….…….24

5.8 Taller de Mantenimiento……………………………………….……….24

CAPÍTULO VI

DISTRIBUCION DE LA PLANTA……………………..……………….…….25

CAPÍTULO VII

SEGURIDAD……………………………………………..……………….…….26

7.1 Medidas correctivas y de seguridad contra incendios y

explosiones………………………………………………………………...26

7.1.1. Sistemas de protección pasiva ………………………………26

7.1.2. Sistemas de protección activa…………………………..……26

7.2 Medidas correctivas y de seguridad contra ruidos y

vibraciones………………………………………………………………..27

7.3 Impacto Ambiental……………………………………………………….27

7.3.1. Residuos atmosféricos………………………………………..27

CAPÍTULO VIII

EVALUACION ECONOMICA........…………………..……………….…….28

8.1 Determinación de la Inversión…………………………………………28

8.1.1. Equipo de proceso……………………………………………..28

8.1.1.1. Calentadores eléctricos…………………………………30

8.1.1.2. Válvulas y accesorios…………………………….……30



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IX

8.1.1.3. Instrumentación y control…………………………..31

8.1.2. Bienes inmuebles………………………………………………31

8.1.2.1. Terreno…………………………………………………..31

8.1.2.2. Cimientos y estructuras………………..……………31

8.1.2.3. Edificios………………………………………………….31

8.1.2.4. Parte eléctrica..…………………………………………31

8.2 Costos de operación……………………………………………………...32

8.2.1 Mano de obra…………………………………………………..32

8.2.2 Materia prima………………………………………………….33

8.3 Flujo económico de caja………………………………………………..33

8.4 Rentabilidad………………………………………………………………36

CAPÍTULO IX

APENDICE…………………….........…………………..……………….…….37

9.1 CAPITULO I – Selección y diseño del proceso

Balance de materiales…………………………………………………..37

9.1.1. Parámetros de diseño………………………………………..37

9.1.2. Parámetros de purga…………………………………………38

9.1.3. Ecuaciones obtenidas………………………………………..38

9.1.4. Balance de energía……………………………………………42

9.2 CAPITULO III – Diseño de equipos

9.2.1 Diseño de bombas…………………………………………………43



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X

a) Características de la tubería………………………………..43

b) Propiedad del liquido………………………………………….43

c) Cantidad y tipos de accesorios………………………..……44

Diseño de la bomba B-1………………………….46





Tablas utilizadas……………………………………52

9.2.2 Diseño del digestor metánito……………………………………55

9.2.3 Análisis de sensibilidad…………………………………………..58

9.2.4 Diseño de tanques…………………………………………………60

Diseño de tanque1…………………………………………60

Diseño de tanque 2………………………………………..61

Diseño de tanque 3………………………………………..61

Diseño de tanque 4………………………………………..61

CAPÍTULO X

CONCLUSIONES…………….........…………………..……………….…….63

CAPÍTULO XI

REERENCIAS BIBLIOGRAFICAS….………………..……………….…….64



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XI

RESUMEN

Capítulo I, en este capítulo se aborda la selección del diseño de proceso, y

tiene por finalidad escoger un tipo de proceso de manufactura de entre los

existente, que sea el más factible tanto técnica como económicamente. Para ello se

muestran los diferentes procesos resaltando sus principales características de

manera que se pueda seleccionar el proceso más adecuado, el cual regirá en

adelante el desarrollo del proyecto.

Capítulo II, Tiene como finalidad determinar el lugar más adecuado para la

instalación de la planta, para ello se hace uso de la técnica denominada factores

de balanceo, que consiste en asignar valores numéricos arbitrarios según la

relevancia de los elementos evaluados (materia prima, mercado, energía, etc.),

finalmente se realiza un conteo, de manera que él que acumule mas puntaje será el

lugar elegido. Los posibles opciones donde se podría llevar a cabo el proyecto

Lima y la Libertad.

Capítulo III, Comprende el diseño de los principales equipos de proceso tales

como columnas de reactores, bombas y tanques. Para el diseño de todos los

equipos se hace uso de la hoja de cálculo EXCEL, en las cuales se elaboran

plantillas de cálculo iterativo.

Capítulo IV, Este capítulo está referido a la parte del control automático, aquí

se define los lazos de control, los instrumentos utilizados y las variables

controladas, mostrándose en detalle en el plano de instrumentación.



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XII

Capítulo V, El presente capitulo trata sobre los auxiliares de proceso, tales

como el abastecimiento de agua, combustible y electricidad; se incluye también

las facilidades de almacenamiento, seguridad, edificios y laboratorio.

Capítulo VI, Nos habla sobre la distribución de la planta y básicamente define

el arreglo espacial de todas las unidades de operación, para ello se elaboraron el

plano unitario y maestro.

Capítulo VII, Esta referido a la seguridad y aquí se dan recomendaciones para

acciones correctivas de seguridad, así como también se comenta sobre los

efluentes vertidos por la planta.

Capítulo VIII, Este capítulo se realiza el estudio de mercado, determinando la

inversión total, los gastos de operación y la rentabilidad, para esto se utilizó los

indicadores económicos VAN y TIR.

Capitulo IX, En el se presenta el apéndice, donde se desarrollan a detalle los

capítulos 1 y 3.

Capitulo X, En este capítulo se presentan las conclusiones del estudio.

Capitulo XI, Muestra las referencias bibliográficas.



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ABSTRACT

Chapter I, in this chapter the design selection process is discussed, and aims to

choose a type of manufacturing process from the existing one, which is most

feasible both technically and economically. For this purpose different processes

highlighting its key features so you can select the most appropriate process, which

will govern the project forward is.

Chapter II, aims to determine the most appropriate location for the installation

of the plant, for it using the technique known as balancing factors, that is to assign

arbitrary numerical values according to the relevance of the evaluated elements

(raw materials market is , energy, etc.), finally a count, so he who earn more score

will be the venue is done. Possible options where you could carry out the project

and Freedom Lima.

Chapter III, includes the design of the main process equipment such as reactor

columns, pumps and tanks. For the design of all teams use the EXCEL

spreadsheet, in which templates are made iterative calculation is made.

Chapter IV, This chapter refers to the part of the automatic control, control

loops here defined, the instruments used and controlled variables, showing in

detail in terms of instrumentation.

Chapter V, This chapter deals with processing aids such as water, fuel and

electricity; also it includes storage facilities, security, and laboratory buildings.

Chapter VI, talks about the distribution of the plant and basically defines the

spatial arrangement of all operating units, for which the unit and master plan were

developed.



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XIV

Chapter VII, is referred to safety and here recommendations for corrective

action are given security and also comments on the effluent discharged by the

plant.

Chapter VIII, Chapter This market study is done by determining the total

investment, operating expenses and profitability for this the economic indicators

used VAN and TIR.

Chapter IX, in the appendix, where they develop in detail chapters 1 and 3 is

presented.

Chapter X, In this chapter the conclusions of the study are presented.

Chapter XI, shows the bibliographical references.



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INTRODUCCIÓN

La energía constituye un insumo vital para el desarrollo de cualquier

comunidad, pero cuando se habla de energía se está abarcando

aspectos tales como: uso y abuso, fuente de abastecimiento,

contaminación generada por la misma, peligro para la comunidad en

casos de accidentes, etc.

Por otro lado al hablar de medio ambiente indudablemente se deben

mencionar la generación de residuos, en todos los estados físicos

(sólidos, líquidos y gaseosos) y el daño que causa en la sociedad, tanto

su presencia, como los productos de su descomposición o los gastos

generados por su disposición adecuada.

Los residuos líquidos, específicamente las aguas residuales, son

tratados en depuradoras en donde se consigue agua libre de impurezas

para poder regresarla al ambiente y un concentrado de las impurezas

eliminadas, en la mayoría de los casos transformados en biomasa, mas

una cierta cantidad de materia orgánica estabilizada por los propios

microorganismos. Sin embargo estos fangos, no pueden ser desechados

al ambiente sin antes darles un tratamiento, ya que son fuentes

primarias de enfermedades y además del riesgo de salud pública

ocasionarían un desequilibrio ecológico; por lo tanto es necesario su

tratamiento antes de la disposición final

En el caso de los residuos sólidos se debe considerar la generación y

composición de los mismos, lo que implica la cuantificación de materia

orgánica y su disposición final. La fracción orgánica de los residuos

sólidos urbanos, representa más del 50% de todos los residuos sólidos

generados, lo que implica por un lado los costos inherentes a las

labores de disposición final y por otro un gran recurso de material

biodegradable susceptible de ser utilizado en diversos procesos

biotecnológicos para su aprovechamiento. Uno de éstos es el producir

biogás, lo que representa una fuente energética que podrá ser utilizada

en varios propósitos; desde el generar suficiente electricidad para el uso



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directo en la población, hasta el autoconsumo en las depuradoras y

otras plantas de disposición final, con el consiguiente ahorro de energía,

mismo que coadyuva a la comunidad en la disminución de los costos

financiero y ambiental.

Así, con esta tesis se pretende colaborar en la solución del problema del

estiércol de gallina, el cual se considera un residuo pero que es rico en

microorganismos con una alta capacidad degradativa que tiene como fin

producir biogás como fuente de energía.



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DISEÑO DE PLANTA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE ESTIÉRCOL DE

GALLINA

Ana Violeta Quilcate Rojas Página 1

CAPÍTULO I

SELECCIÓN Y DISEÑO DEL PROCESO

El presente capítulo tiene como finalidad escoger un tipo de proceso de manufactura

existente, que sea el más conveniente y adaptable a los de la planta.

Para ello se muestran los diferentes procesos haciendo resaltar sus principales

características para cada uno de estos. Dichos procesos serán sometidos a un análisis del

tipo técnico-económico. Estos conducirán finalmente a la selección del proceso más

adecuado, el cual regirá en adelante el desarrollo del proyecto.

1.1.Obtención de biogás por digestión anaerobia:

La digestión anaeróbica de materia orgánica es la conversión directa de la biomasa en

gas, denominado biogás, que es una mezcla de metano y dióxido de carbono con pequeñas

cantidades de otros gases tales como hidrogeno, nitrógeno, monóxido de carbono, oxigeno,

vapor de agua y trazas de ácido sulfhídrico. La materia orgánica es biotransformada por

microorganismos en ambiente anaeróbico (ausencia de oxígeno), produciendo biogás con

un contenido de energía entre 20% a 40% del poder calorífico de la materia prima. La

digestión anaeróbica es una probada tecnología y ampliamente utilizada para el tratamiento

de desechos con alto contenido de materia orgánica. (S. González, 1997).

Se produce a razón de unos 200-400 L/kg de materia seca, con un valor calórico de

5500 Kcal/m3. El poder calorífico del biogás está determinado por la concentración de

metano (8500 Kcal/m3).

La digestión anaerobia es ampliamente utilizada en el tratamiento de biomasa con un

alto contenido de humedad, ya que el proceso se favorece en medio acuoso. En este sentido

tiene una aplicación muy clara en el tratamiento de aguas residuales urbanas y de

explotaciones ganaderas.

El proceso de digestión anaerobia permite tratar la materia orgánica y obtener dos

productos valiosos: fertilizante orgánico (biól) y biogás. El primero tiene grandes

propiedades para la agricultura y para la regeneración de suelos. El segundo es un

combustible gaseoso. (J. De Juana, 2007).



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Tabla. 1.1: Composición del biogás.

1.1.1. Tecnologías para la Digestión Anaerobia:

Existen dos tipos de procesos: sin enriquecimiento de biomasa y con

enriquecimiento de biomasa.

A) PROCESOS SIN ENRIQUECIMIENTO DE BIOMASA:

Pueden dividirse en tres grupos, estos son:

a) Digestión en etapa única con mezcla completa:

La materia prima se mezcla íntimamente mediante recirculación,

mezcladores mecánicos, bombeo o mezcladores con tubos de

aspiración y se calienta para conseguir optimizar la velocidad de

digestión.

Este tipo de tratamiento básicamente se caracteriza por los siguientes

parámetros:

Proceso en etapa única.

Temperatura en el rango mesofílico (aprox. 35 ºC).

(Fuente: Coombs, 1990)



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Mezcla completa de toda la materia prima varias veces al día.

Alimentación con materia prima cruda espesada.

Sin retirada de sobrenadante.

Fig.1.1. Digestor en etapa única con mezcla completa.

b) Digestor en etapa única sin mezcla:

Este tipo de proceso es aquel en el cual no existe mezcla completa de

la materia prima dentro del sistema, produciéndose por tanto una

estratificación, formándose una capa de sobrenadante por encima de la

materia prima digerida. Como consecuencia de esta estratificación, en

la práctica, es este tipo de digestores se utiliza menos del 50% de su

volumen. Debido a estas limitaciones este tipo de procesos ya

prácticamente no se utiliza salvo en instalaciones muy pequeñas.

En la Figura 1.2, se muestra un esquema de una instalación de este tipo

y en la Tabla 1.2 se indican los parámetros de diseño típico.

(Fuente: F. Catalán, 2006.)



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Fig. 1.2. Digestor en etapa única sin mezcla.

Tabla 1.2 Parámetros de diseño para un digestor en etapa única sin mezcla.

Parámetros de diseño Valores

Tiempo de retención (días) 30-60

Carga de sólidos (Kg. Sólidos/m3.d) 0.4-1.6

Fuente: Hernández L. (2002)

c) Digestión en doble etapa:

En este proceso el primer tanque se utiliza para la digestión y se equipa

con los dispositivos necesarios para el mezclado. El segundo tanque se

utiliza para el almacenamiento y concentración de la materia prima

digerida y para la concentración de un sobrenadante relativamente

clarificado.




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En muchas ocasiones, ambos tanques se construyen idénticos, de

forma que cualquiera de ellos puede ser el tanque primario (en este

caso los parámetros de diseño a adoptar serían los mismos para ambos

tanques). No obstante, en la mayoría de los casos y por razones

económicas, el segundo de los tanques es abierto y no calentado. (M.

Montes, 2008).

En la Figura 1.3, se muestra un esquema de una instalación de este tipo

y se indican en la Tabla. 1.3, los parámetros de diseño típicos.

Fig. 1.3. Digestión en doble etapa.

Tabla. 1.3. Parámetros de diseño para un digestor en doble etapa.

Parámetros de diseño Digestor Primario Digestor Secundario

Tiempo de retención (días) 10 - 15 5-8

Carga de sólidos (Kg.Sólidos/m3.d) 1.6 - 4.8 5.0 - 8.2

(Fuente: L. Hernández, 2002)




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B) PROCESOS CON ENRIQUECIMIENTO DE BIOMASA:

El objetivo de las últimas tecnologías desarrolladas en el campo de la

digestión anaerobia es conseguir incrementar los rendimientos de reducción

de la materia orgánica consiguiendo una mayor estabilidad y menores costos

que en los procesos convencionales. Este aumento del rendimiento se

pretende conseguir a través del enriquecimiento con biomasa activa de los

digestores, recirculando parte de la biomasa ya formada una vez extraída del

digestor mediante dispositivos específicos (decantadores, flotadores, etc.);

ya sea en etapa única o doble. (M. Montes, 2008)

Fig. 1.4. Digestor con enriquecimiento de biomasa en una etapa.

Tabla. 1.4. Parámetros de diseño de digestor con enriquecimiento de biomasa en una etapa.

Fuente: Hernández L. (2002).

Parámetros de diseño Valores

Tiempo de retención (días) 6.8 - 7

Carga de sólidos (Kg.Sólidos/m3.d) 3 - 3.5




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Digestión en doble etapa: La digestión en doble etapa es más específica y la

más conveniente también, en este proceso tiene como principio separar en

dos reactores la biomasa digerida según el tiempo de retención en función a

la temperatura. En el primer reactor tienen lugar los procesos de hidrólisis,

acidogénesis y acetogénesis; y en el segundo reactor, tienen lugar los

procesos de metanogénesis. (M. Montes, 2008)

Figura. 1.5. Digestión en doble etapa.

Tabla. 1.5. Parámetros de diseño para un digestor en dos etapas.

Parámetros de Diseño Digestor ácido Digestor metánico

Tiempo de retención(días) para 26°C 2 12



Carga de sólidos (Kg.Sólidos/m3.d) 25-35 2-3

Fuente: Hernández L. (2002).




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Las ventajas de este tipo de sistema puede resumirse en:

Optimización de volúmenes necesarios.

Mayor reducción de materia volátil y por tanto mejor rendimiento.

Mayor producción específica de gas.

1.2.Selección del Proceso:

En base al análisis preliminar de los tipos de procesos antes propuestos, se encuentra

que el proceso con enriquecimiento de biomasa, específicamente, el de digestión en doble

etapa es el más conveniente; como se hizo mención anteriormente, éste sistema presenta

muchas ventajas considerables tanto de carácter económico como de operación, en relación

a los demás. Entre ellas cabe mencionar la optimización de los volúmenes necesarios,

mayor reducción de materia volátil y por tanto mejor rendimiento, y como consecuencia de

esto; mayor producción específica de gas, lo que se traduce en un mayor ingreso

económico.

Por otro lado permite manejar una carga elevada de estiércol, presenta más variables lo

cual desde el punto de vista de la optimización es favorable y debido a la sencillez de los

biodigestores, el incremento de la inversión es mínima en relación a los demás procesos.

1.3.Balance de Materiales:

El balance de materiales, en los equipos de las unidades de proceso, se hizo en base a

una producción anual de 1000 pies cúbicos por día para el caso de la planta piloto.

Se describen dos tipos:

1) Se basa en la cantidad de sólidos de entrada y salida del biodigestor (Yañez, F. 1995)

2) Se basa en la estequiometría:

C6H12O6___________________3CH4 + 3CO2 + 34.4cal.



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1.4.Producción de biogás:

El denominado biogás es una mezcla gaseosa que se obtiene de la descomposición de la

materia orgánica en condiciones anaeróbicas y cuyos principales componentes son el

metano (55-65%) y el anhídrido carbónico (35-45%) y en menor proporción, nitrógeno, (0-

3%), hidrógeno (0-1%), oxígeno (0-1%) y sulfuro de hidrógeno (trazas) que se producen

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

de un microorganismo.

C6H12O6 ⇒ 3 CO2 + 3CH4 + 34.4 calorías

El proceso de digestión anaerobia produce de 400 a 700 litros de gas por cada

kilogramo de materia volátil destruida, según sean las características del fango.

El biogás del digestor (debido al metano) posee un poder calorífico aproximado de 4500 a

5600 Kcal/m3. El poder calorífico del biogás está determinado por la concentración de

metano (8500 Kcal/m3), pudiéndose aumentar eliminando todo o parte del CO2 presente en

el biogás. La producción total de gas depende fundamentalmente de la cantidad de alimento

consumido por las bacterias o, dicho de otra forma, de la cantidad de sustrato eliminado en

el proceso. Dicho sustrato suele expresarse normalmente por la demanda de oxígeno, y por

los sólidos volátiles.

Según Brady la producción de gas, en condiciones normales de funcionamiento de un

digestor, debe oscilar entre 0.44 y 0.75 m3 por cada kilogramo de materia volátil destruida.

Teniendo en cuenta la heterogeneidad en la composición del sustrato se entiende que la

cantidad de biogás que se puede producir a partir de un determinado tipo de sustrato y su

composición (y, por tanto, su contenido energético) dependerá de su composición química.

En la Tabla 1.6, se muestran valores medios de composición del biogás en

función del sustrato utilizado. La potencia calorífica inferior del biogás es

aproximadamente de 5250 Kcal/m3, para una riqueza en metano del 60%. (F.

Catalán 2006.)



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Tabla.1.6. Composición del biogás en función del sustrato utilizado.

Componente Residuos avícolas

Lodos de depuradora

Residuos industriales

Gas de vertedero

Metano 50-80% 50-80% 50-70% 45-65% Dióxido de Carbono 20-50% 20-50% 30-50% 34-55%

Agua Saturado Saturado Saturado Saturado Hidrogeno 0-2% 0-5% 0-2% 0-1% Sulfuro de hidrógeno 100-700ppm 0-1% 0-8% 0.5-100ppm

(Fuente: R. Coombs. 2002).

1.5.Almacenamiento del biogás:

Las variaciones de producción de gas en los digestores se amortiguan mediante

depósitos de almacenamiento (gasómetros), que pueden ser de diversos tipos, y de baja,

media o alta presión. Entre ellos tenemos: Gasómetros de baja presión, entre los más

utilizados están los de cúpula o campana flotante (ver Fig. 1.6) sobre depósito de agua,

puede alcanzar volúmenes de almacenamiento importantes, aunque no suele sobrepasar los

1500 m3. La presión normalmente no supera los 50 milibares. Otra opción también muy

utilizada son los gasómetros hinchables.

Tanques de gas de media y alta presión, son los mismos tanques que se utilizan para

almacenar cualquier gas. Se consideran de media presión hasta 8-10 bares, con compresores

de una etapa. A presiones superiores se necesitan compresores de varias etapas.

Fig. 1.6. Almacenamiento de biogás.



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1.6.Uso del biogás :

El biogás generado puede ser valorizado de diferentes formas, tal y como se muestra a

continuación.

Fig. 1.7. Usos del biogás.

(Fuente: M. Montes, 2008.)

Fig. 1.8. Necesidad de tratamiento del biogás en función del uso.




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(Fuente: M. Montes, 2008.)

1.6.1. Tratamiento del biogás en función del uso:

La necesidad y tipo de tratamiento depende de la composición del biogás y del

uso que se le vaya a dar. El biogás suele contener ácido sulfhídrico que puede

ser corrosivo si hay superficies metálicas, y también puede contener

hidrocarburos. El gas fluye de los digestores saturado de vapor de agua, que

también es perjudicial para las instalaciones y es necesario eliminarlo. En otros

casos será preciso concentrar el gas, eliminado el CO2, que puede suponer el 60-

40% en volumen. (E. León, 2004).

Eliminación de partículas. Se trata de métodos sencillos que se basan en el uso

de rejillas metálicas, trampas de agua o combinaciones de ambas.

Deshidratación. El biogás normalmente se encuentra saturado de vapor de agua.

La eliminación del agua se realiza mediante su condensación en trampas frías.

Si la digestión se realiza a 35 °C, el biogás contiene aproximadamente 35 g de

agua por m3. La trampa fría o condensador aprovecha la diferencia de

temperaturas entre el digestor y la temperatura ambiente exterior para condensar

el agua en forma natural.

Eliminación de H2S. El sulfhídrico es un compuesto altamente corrosivo por lo

que su concentración debe reducirse por debajo de los niveles aceptables, para



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proteger las instalaciones de gas, motores, calderas y turbinas. Durante el

proceso de digestión anaerobia, en el que se mantienen condiciones reductoras,

en presencia de compuestos azufrados en el medio, se desarrollan bacterias

sulfato reductoras que producen H2S, en proporciones que pueden llegar al 1%

en volumen. La eliminación de H2S del biogás se consigue por diferentes

métodos, que básicamente se basan en una oxidación a azufre elemental, sólido.

Se puede eliminar usando gran variedad de absorbentes en medio líquido u

oxidantes en fase sólida. Los métodos que utilizan absorbentes líquidos son

preferiblemente usados si es necesario eliminar también CO2 para alguna

aplicación. Los métodos de eliminación en seco son en general mejores si no es

necesario eliminar CO2 y son más económicos, sobretodo en pequeñas

instalaciones. (M. Montes, 2008.)

1.6.2 Balance de Energía:

El balance de energía de los intercambiadores, bombas u biodigestores, se hace

utilizando las cantidades de flujo calculadas en el balance de materiales.

Como medio de calentamiento en los intercambiadores se utiliza vapor saturado, y

como fluido de enfriamiento para los biodigestores y las bombas se utilizan agua de pozo a

25°C.



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CAPÍTULO II

UBICACIÓN DE LA PLANTA

La selección del lugar en donde se ubicará la planta productora de Biogás, se realizará

haciendo un análisis de evaluación de alternativas utilizando el método de los factores de

balanceo.

Se ha considerado para la evaluación de la ubicación de la planta dos departamentos

alternativos: Lima y La Libertad; ya que, el 80% de la población de avícola (gallinas y

pollos) a nivel nacional está ubicada en la costa, estando el otro 20% distribuido entre la

sierra y la selva. Constituyendo Lima casi el 50% del total de la región seguido por la

Libertad.

El método de los factores de balanceo consiste en asignar números o calificativos a cada

uno de los factores que se van a considerar para la elección del lugar en donde se ubicará la

planta estos son: materia prima, mercado, energía eléctrica, disponibilidad de agua,

transporte, mano de obra, clima, etc.



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2.1.Principales Factores considerados en la elección del lugar en donde se ubicará la Planta:

2.1.1.Materia Prima:

El estiércol de gallina; en este caso, materia prima fundamental para la producción

del Biogás es comprado directamente de las avícolas cercanas a la planta que se

instalará. En ambas localidades tomadas como posibles alternativas para la ubicación,

existen diversas avícolas proveedoras de dicha materia prima. Considerando que en

Lima existe mayor cantidad de avícolas, se ha dado un mayor calificativo en la

evaluación de alternativas.

2.1.2.Mercado:

El Biogás producido será utilizado preferentemente en uso doméstico en las zonas

rurales, ayudando de alguna manera a mejorar su calidad de vida. Así mismo puede ser

utilizado en motores de combustión interna como diesel o el otro uso muy generalizado

es su empleo para activar generadores de electricidad.

Acorto plazo el Biogás puede ser vendido con mayor demanda a los pobladores de

zonas rurales de la capital, ya que el número de éstos es mayor con respecto a los

pobladores rurales de La Libertad. Además las centrales eléctricas más grandes y de

mayor potencia también se encuentran en esta zona; por tanto el mercado para la mayor

venta de Biogás resultaría más rentable en Lima.

2.1.3.Mano de Obra:

La mano de obra es un factor importante para en la ubicación de la planta para el

presente proyecto. Lima al igual que La Libertad, dispone de personal especializado con

buen nivel técnico, aunque en Lima los sueldos y salarios son más altos y menos

estables que en otras lugares del país.

Considerando lo anterior, podemos decir que ambas localidades están equiparadas

en ese factor.

2.1.4.Abastecimiento de Energía:



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La energía eléctrica será suministrada por Hidrandina S.A, además la planta

contará con su propia fuente de energía eléctrica, empleando para este fin un generador

eléctrico a base del mismo gas producido.

2.1.5.Suministro de Agua:

Teniendo en cuenta que el consumo de agua en la planta de Biogás es

principalmente para la homogenización del estiércol Lima al igual que La Libertad

presentan buenas condiciones hidrológicas que permiten obtener agua del subsuelo a

poca profundidad, lo cual hace que ambas localidades están aptas en ese factor.

2.1.6.Transportes:

La disponibilidad de transporte adecuado tiende a reducir los tiempos de duración

de los movimientos de entrada y salida de la materia prima como del producto.

Tanto Lima como La Libertad tienen toda clase de vías de comunicación con el resto

del país, las cuales son muy convenientes para el transporte del producto. Ambos

departamentos cuentan con vías de comunicación aéreas, terrestres, y marítimas, todas

de fácil acceso.

2.1.7.Leyes Reguladoras:

La Ley General de Industrias N° 24062, promulgada el 11 de enero de 1985,

ofrece mejores incentivos a la instalación de plantas industriales fuera del

Departamento de Lima y Provincia Constitucional del Callao.

En su Artículo N° 132 indica que para empresas industriales establecidas o que se

establezcan fuera del Departamento de Lima el máximo de la Renta Neta Reinvertible

es del 73%, mientras que para las empresas industriales establecidas o que se

establezcan en la Provincia de Lima y en la Provincia Constitucional del Callao el

máximo de la Renta Neta Reinvertible es del 45%.

Asimismo, según el Artículo N° 68, inciso f. se favorece a las empresas

descentralizadas con la exoneración del Impuesto de Alcabala de Enajenaciones y del

Impuesto Adicional de Alcabala, en la adquisición de bienes inmuebles necesarios,



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cualquiera sea la utilización que la empresa dé a dichos bienes para el desarrollo de su

actividad industrial.

2.1.8.Disposición de Desperdicios:

Cabe resaltar que en éste proceso los desperdicios, en este caso el efluente es

llamado también “lodo”, el cuál es almacenado en el TK-3 para una adecuada

disposición ulterior. Por lo que ambas localidades están aptas en ese factor.

2.1.9.Clima:

En los últimos tiempos los departamentos de Lima y La Libertad tiene climas

relativamente similares aunque cabe resaltar que en algunas zonas específicas de La

Libertad el clima siempre es semitrópical a diferencia de Lima, que se caracteriza por

su clima frío y húmedo. En ambos lugares hay ausencia de vientos fuertes, apreciándose

la brisa del mar. Sin embargo, la presencia de la brisa marina es un inconveniente para

la ubicación de la planta en ambos lugares, pues es muy corrosiva.

2.1.10. Factores Comunitarios:

Mayores facilidades presta Lima, ya que cuenta con muchos y mejores centros

culturales y recreacionales. En este factor Lima supera a La Libertad.

2.2.Análisis de alternativas en la Ubicación:

Luego de analizar los factores que influyen en la ubicación de la planta se evalúa dicha

información por el método de factores de balance; a cada factor se le asigna un peso

(arbitrario), que varía de 0 a 10. La Tabla 2.1 muestra los resultados del análisis efectuado.

2.3.Selección del lugar para la Planta:

En la Tabla 2.1 se puede apreciar los resultados del análisis efectuado de las alternativas

de ubicación de la Planta y la ventaja corresponde a Lima.

Tabla 2.1. Evaluación de la posible ubicación de la planta por el método de los factores de balanceo.

Factores de Ubicación Valor

Evaluación Cuenta



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Ponderado Lima La Libertad Lima La Libertad

Materia Prima 10 8 6 80 60

Mercado 9 7 5 63 45

Agua disponible 8 5 5 40 40

Transporte 8 7 7 56 56

Energía eléctrica 7 5 4 35 28

Mano de Obra 5 4 5 20 25

Disposición de desperdicios 4 1 3 4 12

Clima 2 2 2 4 4

Factores comunitarios 2 2 1 4 2

Total 306 272

CAPÍTULO III

DISEÑO DEL EQUIPO DE PROCESO

En este capítulo se presentan los procedimientos seguidos en el diseño de equipos.

Los cálculos detallados para este capítulo se encuentran en el apéndice correspondiente,

acompañados de las asunciones correspondientes.

Se lleva a cabo el diseño de los principales equipos como lo son los Reactores, las bombas

y los tanques.

Para todos los diseños se utiliza como herramienta de cálculo la hoja de Excel, en esta se

elabora una plantilla donde se alimentan los algoritmos necesarios, de manera que facilite

los cálculos. Ver apéndice.



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CAPÍTULO IV

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DEL PROCESO

Este capítulo trata sobre el control automático del proceso para la producción de Biogás.

Para conseguir esto se ha creído conveniente la instalación de un panel de control

automático, ubicado en la zona de proceso de manera que la distancia a los diferentes

equipos sea la más corta posible para evitar retrasos en la operación.

El control automático se ha vuelto indispensable hoy en día dentro de los procesos

industriales, por lo que su implementación es una necesidad primordial, para lograr la

obtención de un producto uniforme y estandarizado, con menos gastos de mano de obra

directa.

Se usa un sistema de control neumático, el aire necesario debe estar 40 psi y exento de agua

para evitar obstrucción y corrosión. El mantenimiento de estos equipos no es muy exigente,

y resulta mucho más económico que los sistemas electrónicos e hidráulicos.



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El control por instrumentación facilita medir controlar e integrar las condiciones de

proceso. Otros fines del control automático son: la reducción de la mano de obra, reducir el

peligro debido al contacto con materiales peligrosos, mayor facilidad y eficiencia en las

operaciones, así como la obtención de un producto de mayor calidad.

4.1.Digestores:

4.1.1.Digestor Ácido:

4.1.1.1.Control de la Temperatura en la Alimentación (TIC-1):

Para tal efecto se hace necesario contar con un sensor de temperatura TI-1,

ubicado en la línea de alimentación de fango, justo antes de la entrada a la válvula

dicho sensor tendrá como finalidad medir la temperatura a la cual ingresa el fango

al digestor, el actuador utilizado será un potenciómetro eléctrico, el cual varia la

tensión eléctrica de la resistencia del calentador, controlando así la temperatura.

4.1.1.2.Indicador de nivel (LI-1):

Para tal efecto se hace necesario contar con un sensor de nivel situado en

la parte inferior del digestor, de manera que nos indique el nivel en porcentaje del

volumen total, esto con la finalidad que el operador conozca el nivel en todo

momento a fin de regular la alimentación y/o la evacuación del lodo.

4.1.1.3 Indicador de presión (PI-1):

La presión se registra haciendo uso de un manómetro PI-1 ubicado en la

parte superior del digestor.

4.1.2. Digestor Mecánico:

4.1.2.1 Control de la Temperatura en la Alimentación (TIC-2):



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Para tal efecto se hace necesario contar con un sensor de temperatura TI-2,

ubicado en la línea de alimentación de fango, justo antes de la entrada a la válvula,

dicho sensor tendrá como finalidad medir la temperatura a la cual ingresa el fango

al digestor, el actuador utilizado será un potenciómetro eléctrico, el cual varia la

tensión eléctrica de la resistencia del calentador, controlando así la temperatura.

4.1.2.2 Control del pH del fango en el interior del digestor (CIPH)

Para tal caso se utiliza un sensor de pH (IPH-1), situado en la parte lateral

del Digestor, dicho sensor tiene como finalidad registrar el grado de acidez para

luego enviar la señal al controlador, finalmente este envía la señal a la válvula con

tal mantener el set point dado, controlando así el pH.

4.1.2.3 Indicador de nivel (LI-2):

Para tal efecto se utiliza un sensor de nivel situado en la pared del digestor,

de manera que nos indique el nivel en porcentaje del volumen total, esto con la

finalidad que el operador conozca el nivel en todo momento a fin de regular la

alimentación y/o la evacuación del lodo.

4.1.2.4 Indicador de presión (PI-2):

La presión se registra haciendo uso de un manómetro PI-2 ubicado en la

parte superior de la columna.

4.1.3.Tanque de Estiércol:

4.1.3.1. Control de sólidos (CIS):

Se controla la cantidad de sólidos en la alimentación al inicio del proceso,

para lo cual se utiliza un conductímetro como sensor (IS-1) y como actuador una

válvula que regula el flujo de agua, permitiendo así el control de la cantidad de

sólidos.

4.1.3.2.Indicador de nivel (LI-3):

Para ello se utilizará un sensor de nivel situado en la parte inferior del

digestor, de manera que nos indique el nivel en porcentaje del volumen total, esto



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con la finalidad que el operador conozca el nivel en todo momento a fin de regular

la alimentación y/o la evacuación del lodo, de manera análoga se utiliza

indicadores de nivel para los tanques de agua, de almacenamiento de lodos y para

el tanque de biol, siendo los sensores utilizados LI-4, LI-5 y LI-6

respectivamente.

Tabla. 4.1. Resumen de instrumentación y control para la planta.

CAPÍTULO V

AUXILIARES DE PROCESO

En el presente capítulo se trata la especificación del equipo auxiliar de proceso utilizado

para asegurar el abastecimiento de los principales servicios tales como: agua, energía,

almacenamiento, estructuras, edificios, tuberías y laboratorio.

5.1.Suministro de Agua:

La planta requiere de los cuatro tipos de agua en la industria, la planta piloto solo

necesita de tres: agua de proceso, agua para usos sanitarios y agua contra incendios.

5.1.1.Agua de Proceso:

El agua gastada es función de la cantidad de sólidos contenidos, tal es así que para

una concentración de 10% de sólidos y para una alimentación de 5000 kg de estiércol se

tiene un gasto de 8750 L de agua, queda claro que esta agua deberá ser un agua blanda,

exenta de sólidos, malos olores y sabores. El agua de proceso se obtendrá de la red



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pública, previo tratamiento en la planta de tratamiento de agua PTA y el agua blanda

obtenida se almacenará en el reservorio R-1.con una capacidad de (15 m3).

5.1.2.Agua para usos Sanitarios y de Limpieza:

El agua para usos sanitarios y del personal es indispensable en la planta. El agua potable

que se utiliza viene del reservorio R-2 (10 m3) previo tratamiento de cloración para

eliminar las posibles bacterias que pudiera contener.

5.1.3.Agua contra Incendios:

No requiere de ningún tipo de tratamiento. En caso de cualquier emergencia se dispone

del agua del reservorio R-3 también de 10 m3 de capacidad.

5.2.Cimientos:

En Lima el suelo es el mismo en todas partes: una capa de arena de espesor varía de 70

a 150 cm, sobre un lecho de piedras recubiertas de arcilla hasta una gran profundidad. Este

suelo resulta excelente para los cimientos, teniendo un coeficiente de resistencia superior a

las 20 Ton/pie2.

Por esta razón puede usarse una losa delgada de concreto debajo de toda la estructura,

con el fin de tener una superficie uniforme.

Para el caso de las bombas se contara con una base de concreto de 40 cm de

profundidad para evitar la vibración excesiva.

5.3.Estructuras:

Debido a que el equipo empleado es resistente a la corrosión y como en la planta se

trabaja con gases, la planta debe construirse a la intemperie; de esta manera, el uso de

estructuras queda limitado a soportes de los equipos y tuberías en la zona de proceso.



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Las estructuras totalmente cerradas son solo para los edificios, los cuales tiene base de

concreto, paredes de ladrillo y techos planos de ladrillo aligerado.

5.4.Tuberías:

La tubería se ha dispuesto de tal manera que se tenga facilidad de acceso a los equipos

para efectuar el mantenimiento y las sustituciones necesarias.

El uso de acero inoxidable se hace extensivo a casi toda la planta, especialmente en el

área de proceso, pues los materiales manipulados son corrosivos. La elección de este y

otros materiales se ha hecho en base a la ASTM (Sección Americana de la Asociación

Internacional de Ensayo de Materiales).

Las tuberías que van por el piso y están instaladas en canaletas de manera que puedan

ser reparadas o sustituidas cuando sufran cambios mecánicos o se produzcan fugas.

5.5.Energía Eléctrica:

La energía eléctrica consumida por la planta será suministrada por la red publica, se

usara corriente eléctrica monofásica de 220 voltios para fines de iluminación y trifásica de

440 voltios para los equipos eléctricos tales como bombas y reductores de velocidad.

5.6.Almacenamiento:

En la planta se dispone de facilidades de almacenamiento tanto para la materia prima

como para el producto.

Tanto el almacenamiento de materia prima como el del producto están íntimamente

relacionados con las normas de seguridad que exige la planta.

Para el caso de la materia prima y el producto se diseña la capacidad de

almacenamiento de manera que permita una operación continua de 30 días.

5.7.Laboratorio y Edificios:



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En el laboratorio de la planta se realizan análisis tanto fisicoquímicos como

microbiológicos. Estos análisis serán del tipo rutinario y periódico, los primeros constan en

determinar la pureza del producto que viene dado por el grado alcohólico y se realizaran

cada hora; el segundo tipo se realizara para llevar un adecuado monitoreo del proceso, de

manera que permitan mantener la calidad.

5.8.Taller de Mantenimiento:

El mantenimiento del equipo principal, auxiliar y accesorio es indispensable, por lo que

se requiere de personal especializado. El taller está provisto de equipos mecánico-

eléctricos, carpintería y demás facilidades pertinentes.

CAPÍTULO VI

DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

En éste capítulo se trata detalladamente la distribución de la planta y se indica el

ordenamiento y disposición espacial que llevan los equipos dentro de la planta, así mismo

se ha tenido en cuenta la expansión futura, todo esto se presenta en forma detallado en los

planos unitario y maestro.



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CAPÍTULO VII

SEGURIDAD

7.1.Medidas Correctivas y de seguridad contra incendios y explosiones:

Para evitar y corregir incendios y explosiones existen 2 sistemas:

7.1.1.Sistemas de protección pasiva:

Elementos que solo por el hecho de existir reducen la magnitud de los accidentes.

Así tenemos:

Distancias de seguridad, tanto entre equipos como entre fuentes potenciales de

peligro, personas y bienes.

Medios para contención de derrames: cubetos y bandejas.

Medios para conducción de derrames: drenajes y balsas.

Muros protectores, que actúan como cortafuegos, para la contención y

desviación de incendios y explosiones.



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Aislamiento térmico.

Ventilación, para mantener la concentración de sustancias inflamables en

recintos cerrados por debajo del límite inferior de inflamabilidad.

Vías de acceso y escape, para evacuación de los operarios y la entrada de los

equipos de rescate en caso de siniestro.

7.1.2.Sistemas de protección activa:

Elementos que se activan en situación de emergencia de forma manual o

automática.

Tales como:

Sistemas de detección de fugas.

Sistemas de alarmas.

Sistemas de defensas contra incendios. Dentro de estos se incluyen medios de

lucha contra incendios (agua, espuma, extintores), la protección e instalación en

la lucha contra incendios (protección del personal y unidades) y los sistemas de

alarmas.

7.2.Medidas correctivas y de seguridad contra ruidos y vibraciones.

Los equipos existentes en las plantas que pueden generar ruido son:

Motores eléctricos.

Ventiladores.

Dispositivos rotatorios.

Elementos mecánicos de transporte de sólidos.

Escape de gases y vapores a la atmosfera mediante válvulas de escape.

Para evitar o disminuir el ruido se utilizan las siguientes técnicas:

Regulación de la fuente de emisión, mediante atenuación de la velocidad de giro,

reducción de la resistencia por fricción, evitar obstáculos en los trazados, empleo de

material absorbente, aislamiento y amortiguación de los elementos vibratorios,

sistemas de vacío, etc.

Reducción en el medio de transmisión, mediante el uso de protectores personales.



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Reducción de la exposición diaria al ruido.

7.3.Impacto Ambiental:

7.3.1.Residuos atmosféricos:

Los principales contaminantes atmosféricos que se pueden producir en la planta

son básicamente los gases de sulfuro de hidrogeno que serán atrapados en la trampa

diseñada para tal fin, para reducir el monóxido de carbono se recomienda la instalación

de una planta para la purificación del biogás por remoción de dióxido de carbono.

CAPÍTULO VIII

EVALUACIÓN ECONÓMICA

En este capítulo de determinó de forma resumida la inversión total, los gastos de operación

y la rentabilidad, con ayuda de la hoja de cálculo.

8.1.Determinación de la Inversión:

Para estimar el total de inversión, se hace uso de información proporcionada por el

departamento de compras tanto de AQA QUIMICA S.A., FERREYROS S.A., como

SERVICIOS URTEAGA S.A., para el caso que no se cuente con el costo del equipo de la

misma capacidad, se utiliza la regla de las seis decimas (Vilbrandt, F., 1963). Para los

costos de instalación se asume un 20% del precio de compra. Todos los precios de compras

son del tipo FOB.

8.1.1.Equipo de proceso:

a) Tanques 1 y 2:



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Se obtiene el precio de costo a partir de la base de datos del centro de costos

de AQAQUIMICA S.A., FERREYROS S.A. y SERVICIOS URTEAGA S.A.

Tabla. 8.1. Costo total de tanques (capacidad 6 m3).

Cantidad Capacidad

(m3)

Precio($) Costo de

Instalación($)

Costo

Total($)

2 6 1800 360 4320

Fuente: Base de datos del centro de costos de AQA QUIMICA S.A.

b) Tanques 3, 4 y 5:

Debido a que estos tanques tienen una capacidad mayor (30m3), utilizamos la

regla de los seis decimos.

Capacidad 1: 6m3; Costo 1: $ 4500

Capacidad 2: 30m3; Costo 2 = Costo 1*(Capacidad 2/Capacidad 1) ˆ 0.6

Costo 2 = 1800*(30/6) ˆ 0.6 = $ 4727.75.0

Tabla. 8.2. Costo total de tanques (capacidad 30 m3).

Cantidad Capacidad

(m3) Precio($)

Costo de

Instalación($)

Costo

Total($)

3 30 4727.8 945.6 17020.2


CSTR 1 y 2:

Se asume un costo similar al de los tanques de 30 m3, con la salvedad que este

incluye un motoreductor en la parte superior, por lo que se asume un incremento

de 40 % más que para el caso de los tanques de 30 m3.

Tabla. 8.3. Costo total de digestores.

Cantidad Capacidad

(m3) Precio($)

Costo de

Instalación($)

Costo

Total($)

2 30 6618.9 1323.8 15885.4

Fuente: Base de datos del centro de costos de FERREYROS S.A.



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Separadores Sólido-líquido:

Se obtiene el precio de costo a partir de la base de datos del centro de costos

de FERREYROS S.A.

Tabla. 8.4 Costo total de separadores.

Cantidad Capacidad

(m3)

Precio($) Costo de

Instalación($)

Costo

Total($)

3 30 7000 1400 25200

Fuente: Base de datos del centro de costos de SERVICIOS URTEAGA S.A.

Mezcladores:

Tabla. 8.5. Costo total de mezcladores.

Cantidad Capacidad

(m3)

Precio($) Costo de

Instalación($)

Costo

Total($)

5 30 5000 1000 30000

Fuente: Base de datos del centro de costos de SERVICIOS URTEAGA S.A.

Bombas:

Debido al poco caballaje de las bombas (0.09 Hp), se tendrá que utilizar la

regla de los seis decimos para determinar su costo:

Por otro lado cabe mencionar que todas las bombas utilizadas son del tipo de

desplazamiento positivo y de fierro fundido revestido.

De la base de datos del centro de costos de AQA QUIMICA S.A. se tiene:

Capacidad 1: 5 HP; Costo1: 5000

Capacidad 2: 0.09 HP; Costo 2 = $ 448.88

Tabla. 8.6. Costo total de bombas.

Cantidad Capacidad

(m3)

Precio($) Costo de

Instalación($)

Costo

Total($)

5 0.09 448 89.6 2688



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8.1.1.1 Calentadores eléctricos.

Tabla. 8.7. Costo total de calentadores eléctricos.

Cantidad Capacidad (m3) Precio($) Costo de Instalación($) Costo Total($)

2 0.09 520 104 1248


8.1.1.2 Válvulas y accesorios.

Se estima como el 10 % del costo total de los equipos.

Costo válvulas y accesorios = 0.10*96361.8 = $ 9636.2

8.1.1.3 Instrumentación y control.

Se estima como un 15% del costo total de los equipos.

Coste de instrumentación y control = 0.10*96361.8 = $ 9636.2

8.1.2 BIENES INMUEBLES:

8.1.2.1TERRENO.

Teniendo en cuenta el área (10000 m2) y asumiendo un precio de $50/m2,

se tiene: $500 000 .00

8.1.2.2 CIMIENTOS Y ESTRUCTURAS.

Se estima alrededor de $10,000 .00.



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8.1.2.3 EDIFICIOS.

Se estima alrededor de $30,000.00

8.1.2.4 PARTE ELECTRICA.

Se asume un 10% del costo total del equipo = 0.10*96361.8 = $ 9636.2

Tabla. 8.8. Resumen del costo total para los equipos.

Equipo Costo total

Tanques 21340.2

CSTR 15885.4

Separadores S/L 25200

Mezcladores 30000

Bombas 2688

Calentadores 1248

Válvulas y Accesorios 9636.2

Instrumentación 9636.2

Total $ 115,634


Tabla. 8.9. Resumen del costo total para los bienes inmuebles.

Bien inmueble Costo total

Terreno 500000

Cimientos y Estructuras 10000

Edificios 30000

Costo de energía eléctrica 9636.2

Total $ 549,636.2

Fuente: Elaboración propia en base a supuestos.

8.2 COSTOS DE OPERACIÓN:

Para la determinación de los costos de operación se tiene en cuenta los gastos de:

8.2.1 Mano de obra.



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8.2.1.1Operarios.

Se estima un máximo de 10 operarios, para la operación de la planta

8.2.1.2 Ingenieros: 1 por turno y un jefe de planta.

Total de ingenieros: 4

Total de personal en planta 14 personas.

Tabla. 8.10. Remuneración del personal.

Recursos Cantidad Costo mensual $ Gratificaciones$ CTS $ Vacaciones $ Total $

Operarios 10 300 50 25 50 4250

Ingenieros 4 600 100 50 100 3400

Total $ 7650

Fuente: Elaboración propia en base a supuestos.

8.2.2 Materia prima:

Puesto que el estiércol de gallina actualmente es un desecho se considera como

costo 0 $, solo se tiene en cuenta el costo de transporte que supone el traslado del

estiércol desde la avícola a la planta.

8.3 FLUJO ECONÓMICO DE CAJA:

Para elaborar el flujo de caja económica, se tiene en cuenta las siguientes

consideraciones:

Producción diaria de Biogás: 400 L/día.

Producción diaria de Biol: 4629 Kg./día.

Producción diaria de Lodos: 8640 Kg/día.

Digestión diaria: 5000 TN/día.



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Tipo de cambio: 2.86.

Tasa mínima atractiva: 15%.

Días de operación al año: 300 días.

Precios:

Biogas: $ 7 el millón de BTU, obtenido

de:http://gestion.pe/noticia/506331/precio-gas-exportar-ya-seria-mayor-al-

mercado-interno.

.

Biol: $ 0.4/L, supuesto razonable a partir del precio de

$ 0.84 obtenido de: http://www.agroterra.com/p/natu-biol-fertilizante-organico-

biol-en-peru-23511/23511

Lodos: $ 0.0/L.

Tonelada de estiércol: Se asume por concepto solo de transporte y se

considera un 50 % de los gastos de operación.

Nota: 1m3 genera 35730 BTU de energía, teniendo en cuenta el precio del BTU

que fluctúa alrededor de $7.0 por millón, se tiene:

Ingresos anuales:

Por concepto de Biogás: 0.4*300*35730*7/1000000 = $ 30.01

Por concepto de Biol: 4629*300*0.4 = $ 555480

________________

TOTAL: $ 555 510.01

Nota: Para el caso de los gastos de mantenimiento, se asume un monto de $10000

anuales, para el caso del transporte un 50% de los gastos de mano de obra, es

decir $ 76500 y finalmente se considera un 10% del total de la inversión que

asciende a $ 17027.02 como imprevistos.



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http://gestion.pe/noticia/506331/precio-gas-exportar-ya-seria-mayor-al-mercado-interno



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Egresos anuales:

Por concepto de mano de obra: = $ 76 500

Por concepto de materia prima: = $ 0

Por concepto de gastos de mantenimiento = $10000

Por concepto de transporte de m. prima: = $ 38250

_________________

TOTAL: $ 124 750

Tabla. 8.11. Flujo de caja económico.



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Fuente: Elaboración propia.

8.4 RENTABILIDAD:



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La evaluación de la rentabilidad de la inversión, se realiza sobre la base de lo

presentado en el análisis económico y se evalúa en los 10 primeros años que se

considera como vida útil del proyecto; para dicha evaluación se utilizan los

indicadores económicos VAN y TIR.

Para una tasa mínima atractiva de rentabilidad del 15%, los cálculos nos indican:

VAN = $1, 417,640.59

TIR = 62.41%

Tiempo de Recuperación de la inversión = 1.53 años.

De acuerdo a la teoría económica que sustentan estos indicadores de rentabilidad,

es conveniente que se realice la inversión.

CAPÍTULO IX



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APÉNDICE

9.1 CAPÍTULO I

SELECCIÓN Y DISEÑO DEL PROCESO

BALANCE DE MATERIALES:

Para el balance de materiales se lleva a cabo un balance unidad por unidad a fin

de determinara los flujos desconocidos.

9.1.1 Parámetros: de diseño

Base de cálculo de: 5000 Kg de estiércol de gallina.

%S: Porcentaje de sólidos solubles: 10%

% MS: Porcentaje de materia seca: 25%

Balance en el mezclador M-1:

Fig. 9.1 Balance en el mezclador M-1


Agua +Estiércol = M

Determinación de la cantidad de agua en función de la cantidad de sólidos:

((Estiercol)*(%MS/100))/((%S)/1000)-Estiercol*(100-%MS)/100



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De manera que para una concentración de 105 de Sólidos se tiene:

Agua = 8750; por lo tanto M =13750.

Balance en el sistema M-2, M-, BD-1,S-1 y B-1

Fig. 9.2 Balance en el sistema M-2, M-, BD-1, S-1 y B-1.


9.1.2 Parámetros de Purga:

a) Z = 0.4P; b) Y = 0.2R; c) C = 0.2E; d) A = 0.2F y e) F =0.7D

9.1.3 Ecuaciones obtenidas:

1) M+X = P

2) P = Z+R

3) X = Y +Z

4) R = M+Y; M=13750

De B) en 4) se tiene:

0.8R = M =13750

R = 17187.5

Y = 0.2*R



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Y = 3437.5

De a) en 2):

P = 0.4P + R

0.6P = 17187.5

P= 28645.83

De P en 1):

X = P-M; reemplazando los valores antes obtenidos:

X = 14895.83

De P en a):

Z = 0.4*P

Z = 11458.33.

De esta manera se obtienen los resultados tal como lo muestra la figura 9.3.

Balance en el sistema I-1, BD-2, B-2, S-2, M-4, M-5, S-3

Fig. 9.3 Balance en el sistema I-1, BD-2, B-2, S-2, M-4, M-5, S-3



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De manera análoga se obtienen los valores para las variables:

A, B, C, D, E, F, K, J

A = 2160.23

B = 6137.79

C = 3977.56

D = 15430.23

E =19887.79

F =10801.15

K =8640.92

J = 4629.08



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Balance Estequiométrico:

Fig. 9.4 Balance Estequiométrico.


Restricciones:

Toda la materia orgánica en el estiércol de gallina está presente como carbohidratos

Se supone que la hidrólisis de Carbohidratos a Glucosa es completa.

El porcentaje de materia orgánica seca es del 16% (%MOS)

Asunciones:

Cantidad de sólidos totales en la alimentación 10% (%S)

Eficiencia de Digestión 60%.

El biogás se comporta como un gas perfecto.

Cálculos:

Estiercol de gallina = 5000 Kg.

Materia seca en estiércol = 5000*0.25 =1250

Materia Orgánica Seca = 5000*0.16 = 800



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Reacción Bioquímica:

800Kg Glucosa = 4.44 Kg mol (Moles = Masa/Masa Molecular)

1 mol de glucosa genera 3 moles de Metano y 3 moles de Dióxido de carbono y teniendo en cuenta la

eficiencia de la reacción se tiene:

Moles de Metano = 4.44*3 *0.6 = 8

Moles de Dióxido de Carbono = 4.44*3 *0.6 = 8

Considerando que el biogás está compuesto por estos dos gases se tiene: 16 moles de Biogás, los cuales

a una temperatura de 32 °C y 1 atm de presión equivalen a 400.16 L.

Según: V (L) = moles*constante de gases (R)* Temperatura (°K)/Presión (atm).

V (L) = 16*0.082*(32+273)/1

V (L) = 400.16 L. Este volumen equivale a 480 Kg, de biogás.

La reacción libera = 34.4*3 = 152.89 cal.

9.1.4 BALANCE DE ENERGIA:

Se construye un cuadro resumen con la energía calorífica disipada en el digestor y el consumo de

energía eléctrica calculado para las bombas.

Tabla. 9.1 Resumen del consumo energético

EQUIPO FLUJO ENERGETICO

DIGESTOR METÁNICO 26.65 (J/h)

BOMBA B-1 216000 (J/h)

BOMBA B-2 252000 (J/h)

BOMBA B-3 252000 (J/h)

BOMBA B-4 216000 (J/h)

BOMBA B-5 241200 (J/h)

TOTAL 1177.23 (KJ/h)

Elaboración propia.



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9.2 CAPÍTULO III

DISEÑO DE EQUIPOS

9.2.1 DISEÑO DE BOMBAS:

Tiene por finalidad determinar la potencia requerida de la bomba así como la cabeza

de succión positiva neta.

Para este diseño necesitamos datos como:

Características de la tubería

Propiedades del Líquido

Cantidad y tipo de accesorios

a) Características de la tubería :

Haciendo uso de la tabla 9.2 determinamos la aspereza de la superficie y utilizando

la tabla 9.3 y el diámetro nominal determinamos el área y diámetro reales de la

tubería.

b) Propiedades del liquido :

Ingresando las siguientes variables:

Densidad (kg/cm3)

Viscosidad (cp)

Presión en la succión y en la descarga (Kpa)

Presión atmosférica(Kpa)

Presión de vapor (Kpa)

Caudal(m3/h)

Determinamos:

Densidad relativa = Densidad fluido/Densidad del agua a 4°C

Viscosidad (Pa.s) = Viscosidad (cp)/1000

Velocidad (m/s) = (Caudal/area)/3600

N° Reynolls = diametro*Velocidad*densidad/viscosidad.



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F (factor de Fanning) = (R. Mott, 1996).

c) Cantidad y tipos de accesorios:

A partir de estos se determinan la perdida en la succión y en la descarga.

Succión:

Ingresando las siguientes variables:

Longitud de tubería de succión (m)

Columna estática (m)

Relación de diámetros (D1/D2)

Determinamos:

Columna de presión = (P. succión)/ (gravedad*densidad relativa).

K (Coef. Perdida por contracción repentina, tabla 10.3), para la parte

de la descarga se utiliza la tabla 10.4 (Coef. Perdida por

ensanchamiento repentino).

Hfi (Perdid por friccion en accesorios) =

Hfs1 (Perdida por fricción en tubería) =

De forma análoga determinamos la perdida de energía en la descarga.

Para determinar la pérdida de energía por fricción debido a los accesorios, primero

ingresamos el tipo de accesorio y el número y mediante la tabla 10.5 obtenemos el

coeficiente correspondiente Ki. (J. Perry, 1997), (R. Mott, 1996).

Finalmente sumamos las pérdidas de energía en la tubería recta y en los accesorios y

obtenemos la pérdida de energía total, tanto en la succión como en la descarga: Hfs

Con estos datos finalmente obtenemos la cabeza total y a partir de esta obtenemos la

potencia requerida asi:



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Pot.requerida =Caudal*cabeza total*densidad/367000

También obtenemos CSPN

(Cabeza de succión positiva neta) =Col. Estática + Col. Presión-hfi+Hfs-P.vapor/9.81*dens. Relativa.

Datos en común:

Para todos los diseños se asume el mismo tipo de material, el mismo número de cedula y el

mismo diámetro nominal.

Datos del material:

Material: Hierro fundido revestido.

Diámetro nominal: 2pulg.

N° cedula: 40.

Propiedades del fluido:

Densidad: 1200 Kg/m3.

Viscosidad: 1 cp.

P. succión: 101.33 Kpa.

P. descarga: 101.33 Kpa.

P. atmosférica: 101.33 Kpa.

P. vapor: 2 Kpa.

Caudal: 1 m3/h, Se sobredimensiona con un 100 % más.

Eficiencia de la bomba 60%.



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Diseño de la bomba B-1

Línea de succión:

Longitud: 10 m.

C. estática: 2 m.

D1/D2: se considera infinito.

Accesorios:

Codos de 90°: 3 codos.

Válvula de globo: 1 válvula.

Unión simple: 1 unión.

Línea de descarga:

Longitud: 20 m.

C. estática: 5 m.


Accesorios:




Ingresando estos datos en la plantilla tal como se muestra en la fig. x se obtiene

una potencia requerida de 0.08 Hp.

Nota: De forma similar se encuentra se encuentra la potencia requerida para el resto de

bombas de proceso, claro está haciendo uso de la plantilla antes mencionada.



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Fig. 9.5 Plantilla para el diseño de bombas.




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Línea de succión:

Longitud: 15 m.

C. estática: 5 m.


Accesorios:

Codos de 90°: 1codos.



Línea de descarga:

Longitud: 25 m.

C. estática: 10 m.


Accesorios:




Caballaje calculado: 0.10 Hp.



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Línea de succión:

Longitud: 15 m.

C. estática: 5 m.


Accesorios:




Línea de descarga:

Longitud: 30 m.

C. estática: 10 m.


Accesorios:







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Línea de succión:

Longitud: 12 m.

C. estática: 3 m.


Accesorios:




Línea de descarga:

Longitud: 35 m.

C. estática: 5 m.


Accesorios:







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Línea de succión:

Longitud: 15 m.

C. estática: 2 m.


Accesorios:




Línea de descarga:

Longitud: 25 m.

C. estática: 6 m.


Accesorios:







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TABLAS UTILIZADAS:

Tabla. 9.2 Aspereza de superficie.

Fuente: Moncada 2009.

Tabla 9.3 Diámetro y área en función al calibre.




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Tabla 9.4 Coeficiente para perdida por contracción repentina.


Tabla 9.5 Coeficiente par perdida por ensanchamiento repentino.


Tabla. 9.6 Coeficiente de fricción debido a accesorios.



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9.2.2 DISEÑO DEL DIGESTOR METÁNICO.

Al igual que para el diseño anterior hacemos uso de la hoja de cálculo, utilizando la

siguiente ecuación: Fig. 10.

Donde:

W: Flujo másico de sólidos suspendidos añadidos.

TR: Tiempo de retención.

s.g: Gravedad específica del lodo.

PSm: Porcentaje de sólidos promedios.

Xssvi: Fracción de sólidos volátiles en el lodo crudo.

Xssvf: Fracción de sólidos volátiles en el lodo digerido.

Psi: Porcentaje de sólidos en suspensión en el lodo crudo.

Psf: Porcentaje de sólidos en suspensión en el lodo digerido.

%MOS: Porcentaje de materia orgánica seca.

V: Volumen.

Mliq = Masa Liquida.

SSV = Sólidos suspendidos volátiles.

SSNV = Sólidos suspendidos no volátiles.

Ef = Eficiencia.



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Cálculos Detallados:

Estiércol: 5000 Kg

MOS %: 16 = Psi

Xssvi = 0.7

Ef = 0.6

TR =10

s.g = 1.2

W = Estiercol* MOS %

W = 5000*0.16 = 800

Mliq = Estiercol-W

Mliq = 5000-800 = 4200

SSV =Xssvi*W

SSV = 0.7 *800 = 560

SSNV = W-SSV

SSNV = 800-560 = 240

Biogas = SSV*Ef6

Biogas = 560*0.6 = 336

XSSvf = Xssvi*(100-Ef)/(100-Xssvi*Ef)

XSSvf = 0.7*(40)/(100-0.7*60)

XSSvf = 0.48

Psf = ((SSv-Biogas) + SSNV)/Mliq*100

Psf =(((560-336) + 240)/4200)*100

Psf = 11.05

Psm = 0.5 *(Psi+Psf)/100

Psm = 0.5*(16+11.05)/100

Psm = 0.14

Finalmente usando la ecuación para el volumen mostrada líneas arriba se tiene.

V = 39.62 m3, tal como lo muestra la fig. 9.6.



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Fig. 9.6 Plantilla para el diseño de Digestores metánicos.

Fuente: Elaboración propia



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9.2.3 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

A fin de conocer la relación que guardan las variables: TR, Xssvi, Ef y Psi, sobre el

volumen del digestor, se realiza los siguientes análisis:

Grafica N° 9.1 Influencia del Tiempo de retención sobre el volumen.


Discusión:

Se observa una relación lineal entre el tiempo de residencia y el volumen del

digestor, de manera que al incrementarse el tiempo de residencia se incrementa

también el volumen del digestor.



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Grafica N° 9.2 Influencia de la Fracción de sólidos volátiles sobre el volumen.


Discusión:

Se observa una de dependencia casi constante del volumen, a manera que decrece

la fracción de sólidos volátiles en el lodo.



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9.2.4 DISEÑO DE TANQUES:

Tiene como finalidad estimar la presión de diseño, la capacidad y el espesor de

plancha.

Diseño del Tanque N° 1 (Tanque de agua de proceso)

Datos de entrada (*)

Caudal (m3/h) = 1

P (atm) = 14.7

Temperatura (°C) = 25

Densidad (Kg/m3) = 1200

Tiempo de retención (h) = 10 días

Tensión máxima permisible = 13750 dato fijo.

Eficiencia de juntas soldadas = 0.8

Factor de corrección (inch) = 0.125

Relación Altura/Diámetro = 3

Presión hidrostática = densidad*gravedad*altura

= 34.62 Kpa = 5.023 psig

Espesor de plancha = presión hidrost.*Radio/(t.max. permisible*ef. Juntas-0.6*presión hidrost.) + 0.125.

Espesor de plancha (pulgadas) = 1/7

Volumen del tanque (m3) = 6.0

Presión de diseño = 1.2*Presión hidrostática.= 6.02

Nota: Para todos los tanques se utilizan como datos de entrada las mostradas líneas

arriba (*), con la salvedad que para los tanques de almacenamiento se utiliza una

relación Altura/Diámetro igual a 2.5 y un tiempo de retención de 30 días.



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Diseño del Tanque N° 2 (Tanque de preparación de estiércol)


Volumen del tanque (m3) = 6.0


Diseño del Tanque N° 3 (Tanque d almacenamiento de lodos)


Volumen del tanque (m3) = 30


Diseño del Tanque N° 4 (Tanque de almacenamiento de Biol)


Volumen del tanque (m3) = 30




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Fig. 9.7 Plantilla para el diseño de tanques.




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CAPÍTULO X

CONCLUSIONES

Luego de realizar un estudio tanto de la parte técnica como económica se concluye lo

siguiente:

1.- Es factible la instalación de una planta para lo obtención de Biogás a partir del

estiércol de gallina.

2.- El lugar donde se construirá la planta será Lima.

3.- La capacidad instalada de la planta es 480Kg/día, de biogás como producto

principal y 4629 Kg de Biol como producto secundario.

4.-La cantidad de agua utilizada en el proceso obedece a un flujo de 8750 L/día.

5.-El gasto energético total es 1177 KJ/h.

5.- La inversión total es: $187,297.220, y los costos de operación anuales ascienden a

$76,500 anuales.

6.- El VAN obtenido fue: $1, 891,118.86 y TIR: 237.62%.

7.-El tiempo en que se recupera la inversión es 0.43 años.

8.-Cabe mencionar que rentabilidad del proyecto se debe básicamente a la obtención

del Biol.



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CAPÍTULO XI

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

E. León, 2004. “La Importancia Del Gas De Camisea En El Desarrollo De La

Industria Siderúrgica En El Perú” - Revista del Instituto de Investigación FIGMMG

Vol. 7, N.° 13, 73-79 (2004) UNMSM.

F. Catalán, 2006, „‟ Cálculo de la producción de metano generado por distintos

restos orgánicos‟‟, Universidad Nacional Del Nordeste, Argentina.

F. Vilbrandt, F., 1963, „‟Ingeniería Química Del Diseño De Plantas Industriales’’, 2°

Edición, Ed. Grijalbo, S.A

J. Perry, 1997. “Manual Del Ingeniero Químico”, séptima edición, Ed. Utehaunion

Tipográfica Editorial Hispano-Americana, México.

J. De Juana, 2007, „‟Energías Renovables para el Desarrollo‟‟, Editorial Thomson,

1° Edición.

L. Moncada, 2009. “Diseño De Plantas De Procesos Químicos – Destilación”, S/E,

Trujillo- Perú.

L. Hernández, 2002, „‟Estiercol y lodos de Depuradora para la Producción de

Biogas‟‟ – Tesis Doctoral – Universidad de Oviedo.

R. Coombs. 2002, „‟ Desarrollo y Perspectivas de la Tecnología del Biogás en los

Países Subdesarrollados‟‟ Centro de Estudio de Termo energética Azucarera

Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad de Santa Clara, CUBA.

R. Mott, 1996, „‟Mecánica De Fluidos Aplicada, 4°Edicion‟‟, Prentice Hall, S.A.



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S. González, 1997, „‟Producción Y Recuperación Del Biogás En Vertederos

Controlados De Residuos Sólidos Urbanos‟‟-Tesis Doctoral-Universidad De

Oviedo.

M. Montes, 2008, „‟ Estudio Técnico-Económico De La Digestión Anaerobia

Conjunta De La Fracción Orgánica De Los Residuos Sólidos Urbanos Y Lodos De

Depuradora Para La Obtención De Biogás‟‟-Tesis Doctoral-Universidad Politécnica

de Madrid.

Sitios Web consultados:

Precio del biogas- 20/10/2010.

http://gestion.pe/noticia/506331/precio-gas-exportar-ya-seria-mayor-al-mercado-interno.

Precio del biol – 12/12/2010

http://www.agroterra.com/p/natu-biol-fertilizante-organico-biol-en-peru-23511/23511



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facultad de ingenierÍa quÍmica escuela acad. profesional

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