obtención de biogás por fermentación anaerobia a partir de estiércol de porcino a nivel...

7/23/2019 Obtención de Biogás Por Fermentación Anaerobia a Partir de Estiércol de Porcino a Nivel Laboratorio

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA QUÍMICAESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ACADÉMICA INDUSTRIAL

Cátedra:

TERMODINÁMICA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS I

Tema:

Presentado al:

Ing. Ms. Walter S. FUENTES LÓPEZ

Realizado por:

Manr!"e Pal#$n#% Ingrt M. ngrt$anr!"e&'(g$al.)#$ M"*)# Al+ar#% Ara)ell, ara)ell,&-'/(0#t$al.)#$

Serra R#s% De,1 A. 2e,1!(0#t$al.)#$

S#ran# 3#4s5#% Wen2, E. este+an6e,la'(0#t$al.)#$

T#rre 7t#r% Danel I.Q. 2t#18/&'ter#(g$al.)#$

Semestre:

7

HUANCAYO – PERÚ

20!

"# RESÚ$EN

LA O9TENCIÓN DE 9IO:ÁS POR FERMENTACIÓN ANAERO9IA APARTIR DE ESTI;RCOL DE PORCINO A NI7EL LA9ORATORIO



2

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ Termodinámica de los procesos q!micos I "RUPO #LOS AVEN"ER$

El 5resente tra4a<# tene )#$# #4<et1# 5rn)5al la a5l)a)=n 2e la 5r$era ,

seg"n2a le, 2e la ter$#2n>$)a en el 4#2gest#r 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 2e

5#r)n#% ,a !"e 4"s)a$#s +#rtale)er l#s )#n)e5t#s 2esarr#lla2#s en la asgnat"ra 2e Ter$#2n>$)a 2e l#s

Pr#)es#s Q"@$)#s I% realan2# el 4alan)e 2e $atera , energ@a 5ara 2eter$nar la )ant2a2 2e 4#g>s

5r#2")2# , la )ant2a2 2e energ@a !"e 5r#2")e el 4#2gest#r.

El 4#2gest#r es "n 5rs$a re)tang"lar% tene "na alt"ra 2e B/ )$% 2e larg# 8/)$ , an)0# 2e 8/)$% )#n

"na s#la 4#)a 2e al$enta)=n , 2#s ag"<er#s "n# 5ara el ter$=$etr# , #tr# 5ara la $ang"era 2e n1el 2e '

)$ 2e 2>$etr#% 5#r 2#n2e sal2r> el gas% la $ang"era es )#ne)ta2a a "n re)5ente 2e al$a)ena$ent# 2e

gas )#n "na )a5a)2a2 2e 88 ltr#s.

La te$5erat"ra a$4ente +"e 2e &C. la 2el 4#2gest#r al n)# +"e 8' C , al +nalar el 5r#)es# +"e

8C% el sste$a )#nstr"2# se 5"e2e )#ns2erar% ,a !"e asla$#s el e!"5#G est#s 2at#s +"er#n le@2#s )#n"n ter$=$etr#.

Se e$5le= 8.- 6g 2e est?r)#l 2e 5#r)n# )#n "n 5#ten)al 2e 5r#2"))=n 2e $etan# 2e 0.45 m3/kg %

$e22#s )#n "na 4alana $e)la2# )#n '.- ltr#s 2e ag"a )#$# s#l1ente% 2at#s )#n l#s )"ales se 2eter$n=

la )ant2a2 2e $atera , energ@a s"$nstra2a al 4#2gest#r , 5#r el 4alan)e 2e $atera t#tal se #4t"1#

8.-' 6g 2e 4#g>s , 5#r 4alan)e 2e $atera 5ar)al se #4t"1# 8.B&. 6g 2e 4#g>s , la )ant2a2 2e energ@a

5r#2")2a es %&'2()*) 6H% !"e n#s n2)a !"e el 5r#)es# genera energ@a.



+


""# "N%RO&UCC"'N

En t#2#s l#s 5r#)es#s +@s)#s , !"@$)#s% se$5re se )"$5le la 5r$era , seg"n2a le, 2e la ter$#2n>$)a.

El 5rn)5# !"e rge l#s 4alan)es 2e energ@a es la 5r$era le, 2e la ter$#2n>$)a la le, 2e )#nser1a)=n

2e la energ@aJ% !"e esta4le)e !"e la energ@a n# 5"e2e )rearse n 2estr"rse. P#r l# )"al n#s#tr#s 0a)e$#s la

a5l)a)=n 2e las le,es en el sg"ente tra4a<# !"e tene )#$# #4<et1# general a5l)ar la 5r$era , seg"n2a

le, 2e la ter$#2n>$)a en el 4#2gest#r% 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 2e 5#r)n# , )#$#

#4<et1#s es5e)@+)#s se tene 2es)r4r las )ara)ter@st)as 2el est?r)#l 5#r)n# antes 2e la 5r#2"))=n 2e

4#g>s% 2se*ar "n 4#2gest#r !"e tenga )ara)ter@st)as =5t$as 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s% realar el

4alan)e 2e $atera , energ@a en el 4#rea)t#r , #4tener 4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 5#r)n# 5#r +er$enta)=n

anaer=4)a.

Se "tla el est?r)#l 5#r)n# ,a !"e a este n# se le 2a "n "s# a5r#5a2#% , a2e$>s )"enta )#n

)ara)ter@st)as =5t$as 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s en "n 5r#)es# )#rt#.

En el $ar)# te=r)# se 0a)e "na 4re1e 2es)r5)=n 2e l# !"e 1ene a ser 4#g>s% 4#$asa% l#s t5#s 2e

4#2gest#r% 2gest=n anaer=4)a% la 5r$era , seg"n2a le, 2e la ter$#2n>$)a , las e)"a)#nes

ter$#2n>$)as 5ara 5#2er realar el 4alan)e 2e $atera , energ@a.

Seg"2a$ente en la $et#2#l#g@a se 2etalla el $?t#2# "tla2#% el 5r#)e2$ent#% l#s $aterales , e!"5#s

!"e se "s=% l"eg# sg"en l#s 2at#s 2e las $e2)#nes en el sste$a , se 5r#)e2e a realar l#s )>l)"l#s.

En 4ase a t#2# l# $en)#na2#% este 5r#,e)t# 1ene a ser "na +#r$a 2e nn#1ar , a5l)ar n"e1as te)n#l#g@as

e)#n=$)as , e)#l=g)as 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s )#n el 4#2gest#r en est"2# , s#4re t#2# )#n el +n 2e

5#ner en 5r>)t)a l#s )#n#)$ent#s a2!"r2#s en el )"rs# Ter$#2n>$)a 2e l#s Pr#)es#s Q"@$)#s I% se

realara el est"2# 2e a5l)a)=n en la 4Ks!"e2a 2e n"e1as alternat1as e)#l=g)as 2e energ@a.



,


"""# O()E%"*OS

+## O()E%"*OS ,ENERA-ES

• A5l)ar la 5r$era , seg"n2a le, 2e la ter$#2n>$)a en el 4#2gest#r% 5ara la #4ten)=n 2e

4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 2e 5#r)n#.

+#2# O()E%"*OS ESPEC"."COS

• Des)r4r las )ara)ter@st)as 2el est?r)#l 5#r)n# antes 2e la 5r#2"))=n 2e 4#g>s.• Dse*ar "n 4#2gest#r !"e tenga )ara)ter@st)as =5t$as 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s.• Realar el 4alan)e 2e $atera en el 4#2gest#r.• Realar el 4alan)e 2e energ@a en el 4#2gest#r.• O4tener 4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 5#r)n# 5#r +er$enta)=n anaer=4)a.



)


"*# .UN&A$EN%O %E'R"CO

/## AN%ECE&EN%ES

Oten1in de io3ás a partir de la mez1la de 1ás1ara de 1a45 6 a37a resid7al del 1a45

9ERNARDO CAA7I% Ma"r#. 8//J. Tess s"stenta2# 5ara #4tener t@t"l# 2e IN:ENIERO

QUIMICO !"e 0# la n1estga)=n en San Mart@n 2e Pang#a !"e es "na Z#na 2e alta 5r#2"))=n

2e )a+? !"e genera gran2es )ant2a2es 2e )>s)ara , $alaa% !"e n# tene nng"na "tl2a2% sen2#

2ese)0a2#s al r# !"e 5asa 5#r la l#)al2a2 )#n el )#nse)"ente 5#ten)al 2e )#nta$na)=n 5ara la

12a 0"$ana% en est#s $#$ent#s la 5#4la)=n )#ns"$e el ag"a 2el r@# sn )#ns2erar el e+e)t# 2el

1ert2#. La ne)es2a2 2e 2es)#nta$nar el r@# , 0a)er )#$4"st4les e)#l=g)#s a +n 2e )#nser1ar

el $e2# a$4ente le n2"<# a la genera)=n , "s# 2e 4#g>s a 5artr 2e )>s)ara 2e )a+? , $elaa2e )a+? $e)la2as )#n est?r)#l an$ales estentes en la #na. Esta alternat1a re!"ere )#n#)er

l#s 5ar>$etr#s 2e #5era)=n en la genera)=n 2e 4#g>s 2a2as las )#n2)#nes 2+eren)a2as a l#s

re5#rtes 2e la lterat"ra.

8&e3rada1in 6 tratamiento anaeri1o del esti5r1ol para otener io93as

RI7ERA OC3OA% Ha)!"elne Oln2a. 8//J. Plan 2e tess en la FIQ UNCP% )#n el +n !"e #5t# el

t@t"l# 5r#+es#nal 2e IN:ENIERO QUÍMICO% El l"gar 2e e<e)"t# el 5r#,e)t# es en la C"2a2

Un1erstara Carretera Central 6$ - La4#rat#r# 2e Q"@$)a Org>n)a 2e la Fa)"lta2 2e

Ingener@a Q"@$)a 2e la Un1ers2a2 Na)#nal 2el Centr# 2el PerK. En res"$en e5l)a al ntentar

a4#r2ar el res2"# agr@)#la )#$# te$a !"e se a5#,a s#4re $ateras 2e @n2#le $", 21ersa% el

agr)"lt#r 2e4e #4tener n+#r$a)=n 2e 2+erentes 2s)5lnas% sen2# )#$5etente en "na a$5la

ga$a 2e te)n#l#g@as. L#s res2"#s gana2er#s s#n la $e)la res"ltante 2e l#s e)re$ent#s 2el

gana2# , 2el $ateral s#4re el )"al se re)#gen. L#s e)re$ent#s 5"e2en ser l@!"2#s , s=l2#s ,

re)#gerse 2e 2stntas +#r$as s se re)#ge <"nt# a la )a$a 1egetales% 5a<a% serr@n% et).J se ten2r>

est?r)#l s=l2#% $entras !"e s se 0a)e $e2ante la1a2#% )#$# se ten2e a 0a)er a0#ra% l# !"e se

#4ten2r> es "n res2"# l@!"2# 2en#$na2# 5"r@n.

O(%ENC"'N &E ("O,AS &E ES%";RCO- PORC"NO Y RES%OS *E,E%A-ES< POR

.ER$EN%AC"'N SE$"CON%"NUA

El #4<et1# 2e la 5resente n1estga)=n +"e 5r#2")r 4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 5#r)n# , res2"#s

#rg>n)#s% 5#r +er$enta)=n se$)#ntn"a. La e5er$enta)=n se lle1= a )a4# en el INPREG

Fa)"lta2 2e Cen)as Agr#5e)"aras% Un1ers2a2 Na)#nal H#rge 9asa2re :r#0$ann 2e Ta)na. Se

"tl= "n 4#2gest#r t5# )0n# $#2+)a2# 2e +4ra 2e 12r# 2e 8-/ )$ ' 2e )a5a)2a2 5ara

realar en ella la +er$enta)=n.

Se 5re +er$ent= el s"4strat# +er$entat1# +#r$a2# 5#r e)re$ent# 2e )er2#% rest# 2e 1egetales2el $er)a2#% 0#<as 2e 5e)ana , ag"a 5ara #4tener "n )#$5#st !"e )#nstt",= el $ateral



-


+er$entat1# !"e se )arg= al 4#2gest#r 5ara la 5r#2"))=n 2e 4#g>s. La

+er$enta)=n se real= a te$5erat"ra a$4ente 2"rante B $eses O)t"4re

8//Ener# 8/&/J. Se #4t"1# "na 5r#2"))=n 5r#$e2# 2ar# 2e 4#g>s 2e &B%B )$' a 5artr 2e

l#s & 2@as 2e n)a2a la +er$enta)=n , "na 5r#2"))=n a)"$"la2a% 0asta l#s - 2@as en !"e

ter$n= la +er$enta)=nG Se #4t"1# "n 1#l"$en t#tal 2e 4#g>s 2e BB% )$' 2"rante la eta5a

2el e5er$ent#.

/#2 $ARCO %EOR"CO

/#2# ("O,=S

Z"sa$$enar4et% 8/&/J El 4#g>s es "na )#$4na)=n 2e gases )#nstt"2a 5rn)5al$ente 2e

$etan# C3BJ , 2=2# 2e )ar4#n# CO8J% <"nt# )#n 1a5#r 2e ag"a , gases traa. El $>s $5#rtante

2e est#s es el $etan#% ,a !"e es el )#$5#nente )#$4"st4le 2el 4#g>s ,% 2e este $#2#% n+l",e

2re)ta$ente en s" 1al#r )al#r@+)#. Este "na #5#rt"n2a2 l$ta2a 2e n+l"r en la )#$5#s)=n 2el

4#g>s 5#r $e2# 2e "n )#ntr#l sele)t1# 2e 5r#)es#s. Pr$er# !"e na2a% la )#$5#s)=n 2el 4#g>s

2e5en2e 2e la )#$5#s)=n 2el $ateral 2e ns"$#. A2e$>s% el )#nten2# 2e $etan# es a+e)ta2# 5#r

l#s 5ar>$etr#s 2el 5r#)es# )#$# la te$5erat"ra 2e 2gest=n% la )arga 2el rea)t#r , el te$5# 2e

reten)=n 02r>"l)a% as@ )#$# 5#r )"al!"er nterr"5)=n 2el 5r#)es# , 5#r el $?t#2# 2e 2es"l+"ra)=n

4#l=g)a !"e se "tl)e. El ren2$ent# 2e $etan# !"e se 5"e2e l#grar est> 2eter$na2#

esen)al$ente 5#r la )#$5#s)=n 2el s"strat#% en #tras 5ala4ras% 5#r las 5r#5#r)#nes 2e grasa%

5r#te@nas , )ar4#02rat#s. L#s ren2$ent#s 2e $etan# es5e)@+)#s 2e est#s gr"5#s 2e s"stan)as2e)re)en en el #r2en 5resenta2# anter#r$ente. Res5e)t# 2e s" $asa% se 5"e2e l#grar "n

ren2$ent# $>s alt# 2e $etan# )#n grasas !"e )#n )ar4#02rat#s. Res5e)t# 2e la )al2a2 2e la

)#$4na)=n 2e gases% la )#n)entra)=n 2e s"l+"r# 2e 02r=gen# 3 8SJ )#$# gas traa 2ese$5e*a "n

5a5el $5#rtante. N# 2e4e ser $", alta 5#r!"e n)l"s# )#n)entra)#nes $>s 4a<as 2e s"l+"r# 2e

02r=gen# 5"e2en tener "n e+e)t# n04t#r# en el 5r#)es# 2e 2egra2a)=n. Al $s$# te$5#% las altas

)#n)entra)#nes 2e 38S en el 4#g>s )a"san 2a*# 2e )#rr#s=n )"an2# ?stas se "tlan en "na

"n2a2 !"e )#$4na )al#r , ele)tr)2a2 # en "n )al2er# 2e )ale+a))=n.

Constit76ente Con1entra1in$etano -/- 1#l.

&i>ido de 1arono 8-B- 1#l. A37a 8 1#l. 8/B/ CJ

S7l47ro de ?idr3eno 8/8/./// 55$Nitr3eno 8 1#l. O>@3eno 8 1#l.

Hidr3eno & 1#l.

%A(-A : Composi1in promedio del io3ás# .UEN%E: El se1tor del io3ás a3roind7strial en

Espaa# $esa sore materia prima a3raria 6 io1om7stiles#

Apli1a1iones del io3ás:

Energ@a% 8/&'J



*


&. Pr#2"))=n 2e )al#r # 1a5#r

El "s# $>s s$5le 2el 4#g>s es 5ara la #4ten)=n 2e energ@a t?r$)a )al#rJ. En a!"ell#s l"gares 2#n2e l#s

)#$4"st4les s#n es)as#s% l#s sste$as 5e!"e*#s 2e 4#g>s 5"e2en 5r#5#r)#nar la energ@a )al=r)a 5araa)t12a2es 4>s)as )#$# )#)nar , )alentar ag"a. L#s sste$as 2e 5e!"e*a es)ala ta$4?n se 5"e2en

"tlar 5ara l"$na)=n. L#s !"e$a2#res 2e gas )#n1en)#nales se 5"e2en a2a5tar +>)l$ente 5ara #5erar

)#n 4#g>s% s$5le$ente )a$4an2# la rela)=n aregas. El re!"er$ent# 2e )al2a2 2el 4#g>s 5ara

!"e$a2#res es 4a<#. Se ne)esta al)anar "na 5res=n 2e gas 2e a 8- $4ar , $antener n1eles 2e 3 8S

n+er#res a &// 55$ 5ara )#nseg"r "n 5"nt# 2e r#)@# 2e &-/C.

8. :enera)=n 2e ele)tr)2a2 # )#$4na)=n 2e )al#r , ele)tr)2a2

L#s sste$as )#$4na2#s 2e )al#r , ele)tr)2a2 "tlan la ele)tr)2a2 genera2a 5#r el )#$4"st4le , el

)al#r res2"al !"e se genera. Alg"n#s sste$as )#$4na2#s 5r#2")en 5rn)5al$ente )al#r , la ele)tr)2a2es se)"n2ara. Otr#s sste$as 5r#2")en 5rn)5al$ente ele)tr)2a2 , el )al#r res2"al se "tla 5ara

)alentar el ag"a 2el 5r#)es#. En a$4#s )as#s% se a"$enta la e+)en)a 2el 5r#)es# en )#ntraste s se

"tlara el 4#g>s s=l# 5ara 5r#2")r ele)tr)2a2 # )al#r. Las t"r4nas 2e gas $)r#t"r4nas% 2es2e 8- 0asta

&// 6W , t"r4nas gran2es%V &// 6WJ se 5"e2en "tlar 5ara la 5r#2"))=n 2e )al#r , energ@a% )#n "na

e+)en)a )#$5ara4le a l#s $#t#res 2e en)en22# 5#r )0s5a , )#n "n 4a<# $anten$ent#. Sn e$4arg#%

l#s $#t#res 2e )#$4"st=n nterna s#n l#s "sa2#s $>s )#$Kn$ente en este t5# 2e a5l)a)#nes. El "s# 2e

4#g>s en est#s sste$as re!"ere la re$#)=n 2e 3 8S 4a<# &// 55$J , 1a5#r 2e ag"a. Las )el2as 2e

)#$4"st4le se )#ns2eran las 5lantas 2e energ@a a 5e!"e*a es)ala 2el +"t"r# 5ara la 5r#2"))=n 2e

ele)tr)2a2 , )al#r )#n "na e+)en)a s"5er#r al / , 4a<as e$s#nes.

'. C#$4"st4le 5ara 1e0@)"l#s

El "s# 1e0)"lar 2el 4#g>s es 5#s4le , en la real2a2 se 0a e$5lea2# 2es2e 0a)e 4astante te$5#. Para

est#% el 4#g>s 2e4e tener "na )al2a2 s$lar a la 2el gas nat"ral% 5ara "sarse en 1e0@)"l#s !"e se 0an

a)#n2)#na2# 5ara el +"n)#na$ent# )#n gas nat"ral. La $a,#r@a 2e 1e0@)"l#s 2e esta )ateg#r@a 0an s2#

e!"5a2#s )#n "n tan!"e 2e gas , "n sste$a 2e s"$nstr# 2e gas% a2e$>s 2el sste$a 2e gas#lna n#r$al

2e )#$4"st4le. El 4#g>s 5"e2e ser "tla2# en $#t#res 2e )#$4"st=n nterna tant# a gas#lna )#$#

2esel. El gas #4ten2# 5#r +er$enta)=n tene "n #)tana<e !"e #s)la entre &// , &&/ l# )"al l# 0a)e $",a2e)"a2# 5ara s" "s# en $#t#res 2e alta rela)=n 1#l"$?tr)a 2e )#$5res=n% 5#r #tr# la2# "na 2es1enta<a

es s" 4a<a 1el#)2a2 2e en)en22#. Sn e$4arg# s" 2+"s=n est> l$ta2a 5#r "na sere 2e 5r#4le$as

A +n 2e 5er$tr "na a"t#n#$@a ra#na4le el gas 5#r s" 1#l"$en 2e4e ser al$a)ena2# en )#ntene2#res

)l@n2r)#s 2e alta 5res=n 8// a '// 4arJG este t5# 2e al$a)ena$ent# $5l)a !"e el $s$# 2e4a ser

5"r+)a2# antes 2e s" )#$5res=n. La )#n1ers=n 2e l#s $#t#res es )#st#sa nstala)=n s$lar a la 2el gas

nat"ralJ , el 5es# 2e l#s )ln2r#s 2s$n",e la )a5a)2a2 2e )arga 2e l#s 1e0@)"l#s. P#r Klt$# la +alta 2e

"na a2e)"a2a re2 2e a4aste)$ent# , la energ@a n1#l")ra2a en la )#$5res=n a gran es)ala 2e este t5#

2e "s#.

/#2#2# ("O$ASA



.


:reen5ea)e% 8/&&J 9#$asa , $atera 11a s#n la $s$a )#sa. C"an2# n#s

re+er$#s a ella )#$# +"ente 2e energ@a 2e l# !"e 0a4la$#s es 2el )#n<"nt#

2e la $atera #rg>n)a% tant# 2e #rgen an$al )#$# 1egetal% !"e 5"e2e ser "tla2a )#n +nes energ?t)#s.

La 4#$asa es "na +"ente 2e energ@a ren#1a4le% 2e 0e)0# es la +"ente 2e energ@a ren#1a4le !"e $>s

a5#rta en la a)t"al2a2 a las ne)es2a2es 2e la 0"$an2a2. La energ@a 2e la 4#$asa 5r#1ene 2el S#l a

tra1?s 2el 5r#)es# 2e la +#t#s@ntess. ;sta es el 5r#)es# 5#r el )"al las )?l"las 1egetales s#n )a5a)es 2e

+#r$ar s"stan)as #rg>n)as a 5artr 2el CO8 5resente en el are , 2e #tras s"stan)as s$5les%

a5r#1e)0an2# 5ara lle1ar a )a4# el 5r#)es# la energ@a 5r#)e2ente 2el S#l. De las s"stan)as +#r$a2as% !"e

lla$a$#s )ar4#02rat#s% se 5"e2e etraer energ@a 4en !"e$>n2#las 2re)ta$ente% 4en )#n1rt?n2#las en

"n l@!"2# )#$4"st4le )#$# el al)#0#l # el a)ete% # n)l"s# trans+#r$>n2#las en gas.

%ipos de iomasa

%"POS &E ("O$ASA

(iomasa se1a

Se n)l",en en este gr"5# l#s s"45r#2")t#s s=l2#s n# "tla2#s en lasa)t12a2es agr@)#las% en las +#restales , en l#s 5r#)es#s 2e lasn2"stras agr#al$entaras , 2e trans+#r$a)=n 2e la $a2era , !"e% 5#rtant#% s#n )#ns2era2#s res2"#s. Alg"n#s e<e$5l#s Dese)0#s 2e5lanta)#nes< Dese)0#s 2e 5#2a , $alea< Res2"#s 2e $ata2er#<

(iomasa ?7medadS#n l#s 1ert2#s 2en#$na2#s 4#2egra2a4les las ag"as res2"ales"r4anas e n2"strales , l#s res2"#s gana2er#s.Res2"# n2"stral l@!"2# RILJ. Alg"n#s e<e$5l#s Ag"as res2"ales2#$?st)as% Est?r)#l 1a)"n#% Est?r)#l 5#r)n#.

C7ltiBos ener35ti1os

S#n )"lt1#s reala2#s )#n la Kn)a +nal2a2 2e 5r#2")r 4#$asa

trans+#r$a4le en )#$4"st4le. Alg"n#s e<e$5l#s s#n el )ar2#% el gras#l)"an2# se 2estna a la 5r#2"))=n 2e 4#)ar4"rantes% el $s)ant#% et).

%A(-A : Clasi4i1a1in de los distintos tipos de iomasa disponiles# .7ente: "denti4i1a1in 61lasi4i1a1in de los distintos tipos de iomasa disponiles para la 3enera1in de io3ás#

%rans4orma1in de la iomasa en ener3@a

• Pr#)es#s +@s)#s trt"ra2#% astlla2#% )#$5a)ta2# e n)l"s# se)a2#J.• Pr#)es#s Q"@$)#s # 2gest=n !"@$)a 02r=lss% 5r#lss , # gas+)a)=nJ.• Ter$#!"@$)#s alta te$5erat"ra 8//&-// CJ.• 9#l=g)#s A))=n 2re)ta 2e l#s $)r##rgans$#s # 2e s"s en$as% general$ente lla$a2#

+er$enta)=nJ

Cara1ter@sti1as de las e>1reta de 1erdo

El est?r)#l 2e 5#r)n#% !"e generan l#s sste$as ntens1#s 2e 5r#2"))=n% l# )#nstt",e "na $e)la 2e

0e)es% #rna% al$ent# 5ar)al$ente 2es)#$5"est#% 2es5er2)#s 2e al$ent#% ag"a% se)re)#nes% $)r#4#s

ntestnales , $eta4#ls$# +nales 2e la 2gest=nG s#n r)as en 5r#te@na )r"2a&- al '/J% es5e)al$ente en

ntr=gen# n# 5r#te)# en +#r$a 2e "rea. 3#ne,$an% &'J

Las e)retas 2e l#s 5#r)n#s 2+eren en la )#$5#s)=n !"@$)a% +#r$a +@s)a , )ant2a2 5r#2")2a. Alg"n#s

2e l#s +a)t#res $5l)a2#s en la 1ara)=n l# $an+estan la 2stnta +s#l#g@a 2gest1a% la )#$5#s)=n 2e la

2eta% eta5a 2e )re)$ent# , 5r#2")t12a2 2e l#s 5#r)n#s. A2e$>s 2el $?t#2# 2e )#le)ta% trata$ent# ,al$a)ena$ent# 2e las e)retas. Las )ara)ter@st)as +@s)as 2e las es5e)es s#n 2+erentes ,a !"e alg"nas



(


)#ntenen $en#s 0"$e2a2 est# se 2e4e a las 2+eren)as en l#s $e)ans$#s

+s#l=g)#s 2e reten)=n , e)re)=n 2e ag"a.

Composi1in 7@mi1a del esti5r1ol de 1erdo

La )#$5#s)=n !"@$)a 2el est?r)#l 2e )er2# 2e5en2e 2e las 5r#5#r)#nes 2el 2stnt# ngre2ente 2e la

2eta , 2e s" )#nten2# res5e)t1# 2e n"trentes% 2e alg"n#s a2t1#s )#$# las en$as% 2el 5r#)esa$ent#

2el al$ent# , la )ant2a2 2e al$ent# )#ns"$2#G as@ $s$# 2e la 4#2s5#n4l2a2 2e a$n#>)2# , 2e

$nerales. Al ser )las+)a2#s l#s )er2# 5#r e2a2es 5r#2")t1as se 0a en)#ntra2# !"e el N , la grasa%

2s$n",e en an$ales 2e $a,#r 5es# )#r5#ralG la +4ra , el )#nten2# 2e )enas a"$entan% 2e5en2en2#

2e la al$enta)=n , 2gest4l2a2 2el al$ent#.

E%APA &E- CER&O $A%ER"A

SECA

N"%RO,EN

O

."(RA

CRU&A

CEN"DAS

&.-&- Xg Pes# )#r5#ral 8/ B / &'/&B- Xg Pes# )#r5#ral 8/ B/ -/ &-/B&8/ Xg Pes# )#r5#ral 8-/ '8 B/ &/%A(-A N 2: Contenido de n7trientes 1r7dos en el esti5r1ol de 1erdo# .UEN%E: .la1?oFsG6<I

/#2#+ ("O&",ES%OR

R#<as% 8//J Un 4#2gest#r es% "n )#ntene2#r )erra2#% 0er$?t)# e $5er$ea4le lla$a2# rea)t#rJ%

2entr# 2el )"al se 2e5#sta el $ateral #rg>n)# a +er$entar e)re$ent#s 2e an$ales0"$an#sJ en

2eter$na2a 2l")=n 2e ag"a 5ara !"e se 2es)#$5#nga% 5r#2")en2# gas $etan# , +ertlantes #rg>n)#s

r)#s en ntr=gen#% +=s+#r# , 5#tas#.Y

Es "n )#ntene2#r lla$a2# rea)t#rJ el )"al est> 0er$?t)a$ente )erra2# , 2entr# 2el )"al se 2e5#sta

$ateral #rg>n)# )#$# e)re$ent# , 2ese)0#s 1egetales e)e5t"an2# l#s )@tr)#s ,a !"e ?st#s a)2+)anJ.

L#s $aterales #rg>n)#s se 5#nen a +er$entar )#n )erta )ant2a2 2e ag"a% 5r#2")en2# gas $etan# ,

+ertlantes #rg>n)#s r)#s en +=s+#r#% 5#tas# , ntr=gen#. Este sste$a ta$4?n 5"e2e n)l"r "na )>$ara

2e )arga , n1ela)=n 2el ag"a res2"al antes 2el rea)t#r% "n 2s5#st1# 5ara )a5tar , al$a)enar el 4#g>s ,

)>$aras 2e 02r#5res=n , 5#s trata$ent# +ltr# , 5e2ras% 2e algas% se)a2#% entre #tr#sJ a la sal2a 2el

rea)t#r.

a# %"POS &E ("O&",ES%ORES

3a, $")0#s t5#s 2e 5lantas 2el 4#g>s 5er# l#s $>s )#$"nes s#n el 2#sel +l#tante n2#J , el

2#$# +<# )0n#J. La a)e5ta4l2a2 5#4re 2e $")0#s 2e est#s 4#2gest#res 0a s2# 5rn)5al$ente

2e42a a l#s )#st#s alt#s% la 2+)"lta2 2e nstala)=n , 5r#4le$as en la )#nse)")=n 2e las 5artes ,

re5"est#s. A )#ntn"a)=n "na 4re1e 2es)r5)=n 2e )a2a t5# 2e 4#2gest#r.

a## Pozos s5pti1os

Es el $>s antg"# , sen)ll# 2gest#r anaer=4)# !"e se )#n#)e% "tla2# n#r$al$ente 5ara la

2s5#s)=n 2e ag"as res2"ales 2#$?st)as. Se )ree !"e 2e all@ 2er1a el "s# 5#ten)al 2e l#s gases

5r#2")2#s 5#r la +er$enta)=n anaer=4)a% 5ara el "s# 2#$?st)#. Para la )#rre)ta

#5era)=n 2e est#s 5##s es re!"st# n2s5ensa4le aslar las ag"as ser12as !"e )aen en ?l% 2e las



/&


!"e )#ntenen <a4=n # 2etergentes. El e+e)t# 2e l#s <a4#nes , en es5e)al l#s

2etergentes% n04e la a))=n $eta4=l)a 2e las 4a)teras% ra=n 5#r la !"e l#s

5##s se )#l$atan )#n ra52e , 2e<an 2e #5erar% 0a)en2# ne)esar# 2esta5arl#s +re)"ente$ente

5ara re)#$enar la #5era)=n.

a#2# (iodi3estor del domo 4lotante J"ndioK

Este 4#2gest#r )#nsste en "n ta$4#r% #rgnal$ente 0e)0# 2e a)er# 5er# 2es5"?s ree$5laa2#

5#r +4ra 2e 12r# re+#ra2# en 5l>st)# FRPJ 5ara s"5erar el 5r#4le$a 2e )#rr#s=n. N#r$al$ente

se )#nstr",e la 5are2 2el rea)t#r , +#n2# 2e la2rll#% a"n!"e a 1e)es se "sa re+"er# en 0#r$g=n.

Se entra$5a el gas 5r#2")2# 4a<# "na ta5a +l#tante !"e s"4e , se )ae en "na g"@a )entral. La

5res=n 2el gas 2s5#n4le 2e5en2e 2el 5es# 2el 5#see2#r 2e gas 5#r el >rea 2e la "n2a2 ,

n#r$al$ente 1ar@a entre B a )$ 2e 5res=n 2e ag"a. El rea)t#r se al$enta se$)#ntn"a$ente a

tra1?s 2e "na t"4er@a 2e entra2a.

a#+# iodi3estor de domo 4iLo JC?inoK o de CMp7la .iLa

S#n a!"ell#s ar$a2#s en "na s#la estr")t"ra !"e 5#r regla general es 0e)0a en $aterales r@g2#s

)#n)ret#% 4l#!"es # la2rll#sJ. De42# a la alta 5res=n !"e 5"e2en al)anar en s" nter#r , a la

)#nstante 1ara)=n 2e la $s$a% se re)#$en2a s" )#nstr"))=n en +#r$a 2e 2#$#% 4a<# terra en

s"el#s esta4les , +r$es% , la $5er$ea4la)=n 2e la 5arte nterna 2e la estr")t"ra a +n 2e e1tar el

es)a5e 2e l@!"2# , gases. Est#s +a)t#res 0a)en #4lgat#r# el "s# 2e $an# 2e #4ra alta$ente

)al+)a2a 5ara s" 2se*# , )#nstr"))=n.

,R=."CO : 9#2gest#r 2e CK5"la F<a # T5# C0n#.

.UEN%E: CETER

El $#2el# 2e )K5"la +<a tene )#$# 5rn)5al )ara)ter@st)a !"e tra4a<a )#n 5res=n 1ara4leG s"s

5rn)5ales 2es1enta<as% s#n !"e la 5res=n 2e gas n# es )#nstante , !"e la )K5"la 2e4e ser

)#$5leta$ente 0er$?t)a% ell# $5l)a )erta )#$5le<2a2 en la )#nstr"))=n , )#st#s a2)#nales en

$5er$ea4lantes. Sn e$4arg#% este $#2el# 5resenta la 1enta<a 2e !"e l#s $aterales 2e

)#nstr"))=n s#n +>)les 2e a2!"rr a n1el l#)al% as@ )#$# la nesten)a 2e 5artes $et>l)as !"e

5"e2en #2arse , "na larga 12a Ktl s se le 2a $anten$ent#% a2e$>s 2e ser "na )#nstr"))=ns"4terr>nea.



//


a#/# (iodi3estor de estr71t7ra 4le>ile

La n1ers=n alta !"e eg@a )#nstr"r el 4#2gest#r 2e estr")t"ra +<a res"lta4a

"na l$tante 5ara el 4a<# ngres# 2e l#s 5e!"e*#s gran<er#s. Est# $#t1= a ngener#s en la

Pr#1n)a 2e Ta>n en l#s a*#s sesenta FAO% &8J a 0a)er 4#2gest#res 2e $aterales +le4les

$>s 4arat#s. In)al$ente se "sar#n n,l#n , ne#5ren# 5er# ell#s 2e$#strar#n ser relat1a$ente

)#st#s#. Un 2esarr#ll# $a,#r en l#s a*#s setenta era )#$4nar P7C )#n el res2"# 2e las re+ner@as

2e al"$n# 5r#2")t# lla$a2# [el 4arr# r#<# P7C.[

Est# +"e ree$5laa2# 2es5"?s 5#r 5#letlen# $en#s )#st#s# !"e es a0#ra el $ateral $>s

)#$Kn$ente "sa2# en A$?r)a Latna% Asa , Á+r)a. Des2e &% el Centr# 5ara la In1estga)=n en

Sste$as S"stenta4les 2e Pr#2"))=n Agr@)#la CIPA7J% 0a esta2# re)#$en2an2# 4#2gest#res 2e

5l>st)# e)#n=$)# )#$# la te)n#l#g@a a5r#5a2a 5#r 0a)er $e<#r "s# 2e e)re$ent#s 2el gana2#%

re2")en2# la 5res=n as@ en #tr#s re)"rs#s nat"rales.

En este 2gest#r el gas se a)"$"la en la 5arte s"5er#r 2e la 4#lsa% 5ar)al$ente llena )#n 9#$asa

en +er$enta)=nG la 4#lsa se 1a n+lan2# lenta$ente )#n "na 5res=n 2e #5era)=n 4a<a% 5"es n# se

5"e2e e)e2er la 5res=n 2e tra4a<# 2e la $s$a.

a#!# &i3estor 4lotante

Un rasg# nn#1a2#r 2e "sar 5#letlen# t"4"lar es !"e l#s 4#2gest#res 5"e2en l#)alarse 5ara

+l#tar en )"al!"er s"5er+)e 2e ag"a% )#n la $ta2 s"$erg2a% s" 4#)a se l#)ala2a s#4re el n1el

2e ag"a $>s alt#% $entras la t#$a 2e )#rrente 2e4e a<"starse a "n #4<et# +l#tante% )#$# "n )#)#

se)# # "n re)5ente 2e 5l>st)#. En 7et Na$ $>s 2e - 2e l#s 4#2gest#res +l#tantes se "4)an enestan!"es !"e +a)ltan s" nstala)=n% general$ente 2#n2e el es5a)# 2e las gran<as es l$ta2#.

a## &i3estor 1on tan7e de alma1enamiento tradi1ional 6 1Mp7la de polietileno#

Otr# t5# 2e 5lanta 2e 5r#2"))=n 2e 4#g>s !"e 0a l#gra2# 2s$n"r l#s )#st#s 0asta '/ )#n

res5e)t# a l#s 5r#t#t5#s tra2)#nales% es la !"e se )ara)tera 5#r tener "na estr")t"ra

se$es+?r)a 2e 5#letlen# 2e 5el@)"la 2elga2a en s"stt")=n 2e la )a$5ana $=1l , la )K5"la +<a% ,

"n tan!"e 2e al$a)ena$ent# 2e 5e2ra , la2rll# )#$# l#s e$5lea2#s en l#s 5r#t#t5#s

tra2)#nales. Este t5# 2e nstala)=n 5#see a s" +a1#r !"e res"lta $>s e)#n=$)a !"e l#s sste$as

tra2)#nalesG 5#r e<e$5l#% "na nstala)=n 2e B $ ' 5"e2e )#star% a5r#$a2a$ente% \--/ USD% , la

estr")t"ra 2e 5#letlen# +le4le 5"e2e llegar a al)anar 0asta 2e a*#s 2e 12a Ktl.

a#I# &i3estores de alta Belo1idad o 4l7Lo ind71ido

Est#s s#n l#s "tla2#s )#$Kn$ente en nstala)#nes n2"strales # se$n2"strales. :eneral$ente

tra4a<an a 5res=n )#nstante% 5#r l# !"e se 5#2r@an )atal#gar )#$# Dgest#res T5# 3n2K

M#2+)a2#.

Se les )#n#)e 2e #r2nar# )#$# CSTD C#n1ent#nal Strre2 Dgest#rJ. Se 2+eren)an 2e l#s

2gest#res )#n1en)#nales en !"e se les 0a agrega2# algKn t5# 2e agta)=n $e)>n)a% )#ntn"a #

nter$tente% !"e 5er$te al $ateral aKn n# 2ger2#% entrar en )#nta)t# )#n las 4a)teras a)t1as ,



/2


as@ #4tener 4"ena 2gest=n 2e la $atera #rg>n)a% )#n te$5#s 2e reten)=n

02r>"l)a relat1a$ente )#rt#s% 2e 0asta &- 2@as.

Este es "n )#n)e5t# n"e1# 2entr# 2e la te)n#l#g@a 2e +er$enta)=n anaer=4)a% )#$4na las

1enta<as 2e 1ar#s t5#s 2e 2gest#res en "na s#la "n2a2% +a)ltan2# el $ane<# , 5r#)esa$ent# 2e

$ateral 4#2egra2a4le 2e 21ers# #rgen , )al2a2.

:eneral$ente l#s 2ese)0#s 2e #rgen an$al% e)re$ent#s 2e )"al!"er )lase% s#n 5r#)esa2#s en

2gest#res )#n1en)#nales 2e t5# )#ntn"#% !"e 2ger2#. El te$5# 2e #5era)=n )#ntn"a 2e est#s

e!"5#s es 4astante larg# , re!"ere "n $@n$# 2e aten)=n al $#$ent# 2e )argarl#s% )#$# es el

e1tar ntr#2")r ele$ent#s etra*#s tales )#$# arena% 5e2ra% $etal% 5l>st)#s # )"al!"er #tr# t5#

2e $ateral lent# # $5#s4le 2e 2gerr.

*EN%A)AS &E -OS ("O&",ES%ORES

&. Per$te 2s$n"r la tala 2e l#s 4#s!"es al n# ser ne)esar# el "s# 2e la le*a 5ara )#)nar.

8. 3"$ana el tra4a<# 2e l#s )a$5esn#s% !"e antes 2e4@an 4"s)ar la le*a en l"gares )a2a 1e

$>s le<an#s.

'. D1ers2a2 2e "s#s al"$4ra2#% )#))=n 2e al$ent#s% 5r#2"))=n 2e energ@a el?)tr)a%

trans5#rte a"t#$#t#r , #tr#sJ.

B. Pr#2")e 4#+ertlante r)# en ntr=gen#% +=s+#r# , 5#tas#% )a5a 2e )#$5etr )#n l#s

+ertlantes !"@$)#s% !"e s#n $>s )ar#s , 2a*an el $e2# a$4ente.

-. El$na l#s 2ese)0#s #rg>n)#s% 5#r e<e$5l#% la e)reta an$al% )#nta$nante 2el $e2#

a$4ente , +"ente 2e en+er$e2a2es 5ara el 0#$4re , l#s an$ales.

*EN%A)AS PARA -A %RANS.OR$AC"'N &E &ESECHOS:& Me<#ra la )a5a)2a2 +ertlante 2el est?r)#l. T#2#s l#s n"trentes tales )#$# ntr=gen#%

+=s+#r#% 5#tas#% $agnes# as@ )#$# l#s ele$ent#s $en#res s#n )#nser1a2#s en el

e+l"ente. En el )as# 2el ntr=gen#% 4"ena 5arte 2el $s$#% 5resente en el est?r)#l en +#r$a

2e $a)r#$#l?)"las es )#n1ert2# a +#r$as $>s s$5les )#$# a$#n# N3 B]J% las )"ales

5"e2en ser a5r#1e)0a2as 2re)ta$ente 5#r la 5lanta. De4e n#tarse !"e en l#s )as#s en

!"e el est?r)#l es se)a2# al $e2# a$4ente% se 5er2e alre2e2#r 2e "n -/ 2el ntr=gen#.

8 El e+l"ente es $")0# $en#s #l#r#s# !"e el a+l"ente.' C#ntr#l 2e 5at=gen#s. A"n!"e el n1el 2e 2estr"))=n 2e 5at=gen#s 1arar> 2e a)"er2# a

+a)t#res )#$# te$5erat"ra , te$5# 2e reten)=n% se 0a 2e$#stra2# e5er$ental$ente

!"e alre2e2#r 2el - 2e l#s 5at=gen#s n# s#4re11en el 5r#)es# 2e 4#2gest=n. En

)#n2)#nes 2e la4#rat#r#% )#n te$5erat"ras 2e '- C l#s )#l+#r$es +e)ales +"er#n

re2")2#s en -/ ^ / , l#s 0#ng#s en - en 8B 0#ras.

/#2#/# &",ES%"ON ANAERO("CA

La +er$enta)=n anaer=4)a 2e la $atera #rg>n)a es "n 5r#)es# )#$5le<#% reala2# 5#r

$)r##rgans$#s estentes en la nat"ralea 2es2e 0a)e "n#s '.B// $ll#nes 2e a*#s% )"an2# la

at$=s+era t#2a1@a n# ten@a #@gen# , esta4a )#$5"esta 5#r ntr=gen#% 2=2# 2e )ar4#n#% arg=n ,



/+


1a5#r 2e ag"a. La $atera #rg>n)a )#nstt",e el s"4strat# 2e est#s

$)r##rgans$#s. En la nat"ralea% la +er$enta)=n anaer=4)a 5"e2e tener

l"gar 2e "n $#2# nat"ral , es5#nt>ne#% 5r#2")en2#% 5#r e<e$5l#% el gas 2e 5antan#s% el gas

nat"ral 2e ,a)$ent#s s"4terr>ne#s # n)l"s# el gas $eta4=l)# 5r#2")2# en el est=$ag# 2e l#s

r"$antes.

La 2gest=n anaer#4a 2e 2ese)0#s #rg>n)#s se lle1a a )a4# en tres 5as#s el 5r$er 5as# es la

02r=lss 2e )ar4#02rat#s% l@52#s , 5r#te@nas% el seg"n2# 5as#% !"e #)"rre n$e2ata$ente

2es5"?s% es la a)et#g?ness 2e l#s 5r#2")t#s 2e la 02r=lss !"e s#n )#n1ert2#s en >)2#s gras#s%

02r=gen# , 2=2# 2e )ar4#n#. P#r Klt$#% el ter)er 5as# es la $etan#g?ness 2#n2e nter1enen

las 4a)teras $etan#g?n)as !"e "tlan el =n a)etat# , el 02r=gen# 5ara +#r$ar $etan# , 2=2#

2e )ar4#n# Las rea))#nes generales 2el 5r#)es# 2e 2gest=n anaer#4a s#n las sg"entes

• En la 5r$era rea))=n la $atera #rg>n)a <"nt# )#n l#s n"trentes ne)esar#s es 2es)#$5"esta 5#r

las 4a)teras a)et#g?n)as , 5r#2")en >)2#s% al)#0#les% 02r=gen# , 2=2# 2e )ar4#n# gase#s#

a2e$>s 2e n"e1as 4a)teras !"e seg"r>n lle1an2# a )a4# la rea))=n.• En la seg"n2a rea))=n t#2#s l#s 5r#2")t#s 2e la rea))=n% a e)e5)=n 2e las )?l"las% s#n

2egra2a2#s 5#r las 4a)teras $etan#g?n)as 5ara 5r#2")r )?l"las # 4a)teras 2e s" $s$a es5e)e%

$etan# , 2=2# 2e )ar4#n#.

Est#s 2#s gases 5r#2")2#s en la seg"n2a rea))=n )#nstt",en el 4#g>s% )#n "n $a,#r 5#r)enta<e

2e $etan# )#n res5e)t# al 2=2# 2e )ar4#n#.

"*#2#/## PROCESO &E &ESCO$POS"C"'N ANAER'("CA &E -A $A%ER"A OR,=N"CA

a# E%APA &E H"&R'-"S"S

La 02r=lss es el 5r$er 5as# ne)esar# 5ara la 2egra2a)=n 2e la $atera #rg>n)a )#$5le<a. En

esta eta5a% las 4a)teras 02r#l@t)as a)tKan s#4re las $a)r#$#l?)"las #rg>n)as

2es5#l$er>n2#las en$>t)a$ente en l#s )#rres5#n2entes $#n=$er#s # +rag$ent#s $>s

sen)ll#s. As@% l#s l@52#s s#n 2egra2a2#s 5#r en$as 02r#l@t)as l5asasJ a >)2#s gras#s 2e

)a2ena larga , gl)erna. Las 5r#te@nas s#n 02r#la2as 5#r 5r#teasas% 5?5t2#s , a$n#>)2#s% ,

l#s 5#lsa)>r2#s s#n )#n1ert2#s en $#n#sa)>r2#s.

# E%APA AC"&O,;N"CAL#s )#$5"est#s s#l"4les #4ten2#s en la eta5a anter#r s#n trans+#r$a2#s 5#r las 4a)teras

a)2#g?n)as en >)2#s gras#s 2e )a2ena )#rta >)2#s gras#s 1#l>tlesJ% al)#0#les% a$#n@a)#%

02r=gen# , 2=2# 2e )ar4#n#. L#s >)2#s gras#s 1#l>tles s#n 5rn)5al$ente >)2# a)?t)#%

5r#5=n)#% 4"t@r)# , 1al?r)#. En esta eta5a se 2e4e )#ntr#lar la )ant2a2 2e 02r=gen#% 5#r!"e el

$eta4#ls$# 2e las 4a)teras a)2#g?n)as 2e5en2e 2e ?l.

(a1terias 7e parti1ipan de la a1ido35nesisLa $a,#r@a 2e l#s $)r##rgans$#s a)2#g?n)#s ta$4?n 5art)5an 2e la 02r=lss. El g?ner#

Cl#str2"$% Paen4a)ll"s , R"$n#)#))"s est>n 5resentes en t#2as las +ases 2el 5r#)es# 2e

+er$enta)=n% 5er# s#n 2#$nantes en la +ase a)2#g?n)a. El gr"5# C,t#50agaFla1#4a)ter"$9a)ter#2es re5resenta el seg"n2# gr"5# $>s gran2e 2e $)r##rgans$#s 2"rante las 2#s 5r$eras



/,


+ases 2e la 2es)#$5#s)=n. Sn e$4arg#% en la +ase $etan#g?n)a

re5resentan $en#s 2el - 2el t#tal 2e $)r##rgans$#s. Est# n2)a !"e

est#s gr"5#s s#n l#s 5rn)5ales res5#nsa4les 2e la 2egra2a)=n 2e )#$5"est#s $#n#$?r)#s.

1# E%APA ACE%O,;N"CA

Mentras !"e alg"n#s 5r#2")t#s 2e la +er$enta)=n 02r=gen# , >)2# a)?t)#J 5"e2en ser

$eta4#la2#s 2re)ta$ente 5#r l#s #rgans$#s $etan#g?n)#s% l#s 5r#2")t#s nter$e2#s >)2#

5r#5=n)#% 4"t@r)#% et).J ne)estan ser trans+#r$a2#s en 5r#2")t#s $>s sen)ll#s% a tra1?s 2e las

4a)teras a)et#g?n)as.

d# E%APA $E%ANO,;N"CA

En la eta5a +nal 2el 5r#)es#% las 4a)teras $etan#gen)as trans+#r$an el >)2# a)?t)#% 02r#gen# ,

2=2# 2e )ar4#n# en $etan# , 2=2# 2e )ar4#n#. Las 4a)teras res5#nsa4les 2e este 5r#)es#

s#n anaer=4)as estr)tas. Se 2stng"en 2#s t5#s 2e $)r##rgans$#s% l#s !"e 2egra2an el >)2#a)?t)# a $etan# , 2=2# 2e )ar4#n# 4a)teras $etan#gen)as a)et#)las)asJ , l#s !"e re2")en

el 2=2# 2e )ar4#n# )#n 02r#gen# a $etan# , ag"a 4a)teras $etan#gen)as 02r#gen#+lasJ.

CH 3 COOH → CH 4+C O2 …[1]

C 02+ H

2→CH

4+ H

20…[2]

(a1terias 7e parti1ipan de la metano35nesisLa Klt$a +ase 2e la 2es)#$5#s)=n anaer=4)a se en)"entra 2#$na2a 5#r "n gr"5# es5e)al 2e

$)r##rgans$#s% las Ar!"eas $etan#g?n)as. Estas se )ara)teran a tra1?s 2el )#+a)t#r FB8/% el

)"al a)tKa en 5resen)a 2e 02r#genasas )#$# trans5#rta2#r 2e 38.

Este 5"e2e 2ete)tarse 5#r s" a"t#+l"#res)en)a en "n $)r#s)#5# =5t)#. Las $etan#g?n)as

a)t1as a5are)en en la seg"n2a +ase 2e la +er$enta)=n% la +ase 2e a)2#g?n)a. Sn e$4arg#%

#41a$ente el nK$er# 2e Ar!"eas $etan#g?n)as a"$enta en la +ase $etan#g?n)a.Las 5rn)5ales es5e)es est>n re5resenta2as 5#r Met0an#4a)ter"$% Met0an#s5rll"$ 0"ngat% ,

Met0an#sar)na.

La 5rn)5al 1@a 2e 5r#2"))=n 2e $etan# es la 5r$era% )#n alre2e2#r 2el / 2el $etan#5r#2")2#. Este es "n 5r#)es# lent# , )#nstt",e la eta5a l$tante 2el 5r#)es# 2e 2egra2a)=n

anaer=4)a.

"*#2#/#2# CO$PONEN%ES &E UN &",ES%OR ANAER'("CO

L#s 5rn)5ales )#$5#nentes 2e "n 2gest#r anaer=4)# l# )#nstt",en "n rea)t#r # )#ntene2#r 2e las

$ateras 5r$as a 2gerrG "n )#ntene2#r 2e gas% )#n l#s a))es#r#s 5ara sal2a 2e 4#g>s% entra2a #

)arga 2e $ateras #rg>n)as 5r$as , sal2a # 2es)arga 2e $ateras #rg>n)as esta4la2as.

a. REACTOR C#rres5#n2e al 2s5#st1# 5rn)5al 2#n2e #)"rre el 5r#)es# 4#!"@$)# 2e2egra2a)=n 2e la $atera #rg>n)a. L#s rea)t#res 2e 2gest=n 5"e2en tener +#r$a )l@n2r)a%



/)


)K4)a% #1#2e # re)tang"lar% a"n!"e la $a,#r 5arte 2e l#s

tan!"es !"e se )#nstr",en en la a)t"al2a2 s#n )l@n2r)#s. El

s"el# 2el rea)t#r est> n)lna2#% 5ara !"e la arena% el $ateral n#rg>n)# se2$enta4le , la

+ra))=n 5esa2a 2el a+l"ente 5"e2an ser etra@2#s 2el tan!"e. L#s 2gest#res $#2ern#s tenen

)"4ertas% +<as # +l#tantes% )",a $s=n es $5e2r !"e es)a5en #l#res% )#nser1ar la

te$5erat"ra% e1tar la entra2a 2e #@gen# , re)#ger el gas 5r#2")2#. P"e2en estar )#nstr"2#s

2e 2stnt#s $aterales )#$# 5#r e<e$5l# 2e a)er# n#2a4le.4. ENTRADA DEL AFLUENTE N#r$al$ente% el a+l"ente se ntr#2")e 5#r la 5arte s"5er#r 2el

2gest#r , el s#4rena2ante se etrae 5#r el la2# )#ntrar#.). SALIDA DEL EFLUENTE En "n 2gest#r 2e )"4erta +<a 5"e2e 0a4er 2e ' a - t"4#s 2e

s#4rena2ante )#l#)a2#s a 2stnt#s n1eles% # "n Kn)# t"4# )#n 1>l1"las a 2stnt#s n1eles%

5ara la etra))=n 2el $s$#. P#r regla general% se elge a!"el n1el !"e etraga "n e+l"ente 2e

$e<#r )al2a2 )#n la $en#r )ant2a2 5#s4le 2e s=l2#sJ.2. ETRACCIÓN DE LODOS Las t"4er@as 2e etra))=n 2e l#2#s s"elen estar )#l#)a2as s#4re

4l#!"es a l# larg# 2el s"el# n)lna2# 2el 2gest#r. El l#2# se etrae 5#r el )entr# 2el rea)t#r.

Estas t"4er@as tenen% 5#r l# general% &- )$ 2e 2>$etr# # 1an e!"5a2as )#n 1>l1"las ta5=n

5ara e1tar #4str"))#nes% , se "tlan 5ara lle1ar 5er=2)a$ente el l#2# 2el 2gest#r a "n

sste$a 2e e1a)"a)=n 2e l#2#s.e. SISTEMA DE :AS El 5r#)es# 2e 2gest=n anaer#4a 5r#2")e 2e B// a // ltr#s 2e gas 5#r

)a2a 6l#gra$# 2e $atera #rg>n)a 2egra2a2a% segKn las )ara)ter@st)as 2el n+l"ente. El gas

se )#$5#ne +"n2a$ental$ente 2e $etan# , an0@2r2# )ar4=n)#. El )#nten2# en $etan# 2el

gas 2e "n 2gest#r !"e +"n)#ne a2e)"a2a$ente 1arar> 2el - al / en 1#l"$en% )#n "na#s)la)=n en el an0@2r2# )ar4=n)# 2el '/ al '- . Un# # 2#s 5#r )ent# 2el gas 2el 2gest#r

se )#$5#ne 2e #tr#s gases. 3l4er% 8//J De42# a la 5resen)a 2e $etan# / J% el gas 2el

2gest#r 5#see "n 5#2er )al#r@+)# a5r#$a2# 2e -// a // 6l#)al#r@as 5#r ltr#. El sste$a 2e

gas l# trasla2a 2es2e el 2gest#r 0asta l#s 5"nt#s 2e )#ns"$# # al !"e$a2#r 2e gases en

e)es#.

"*#2#/#+# PAR=$E%ROS UE A.EC%AN A- PROCESO

L#s +a)t#res +@s)#s , !"@$)#s !"e )#n2)#nan este 5r#)es# s#n 1ar#s. Entre l#s $>s $5#rtantes

)a4en 2esta)ar l#s sg"entes n"trentes% te$5erat"ra% 53% )#nten2# en s=l2#s% te$5# 2eres2en)a% 5resen)a 2e )#$5"est#s n042#res 2el 5r#)es# , agta)=n.

A# NU%R"EN%ES

Para el 2esarr#ll# 2el 5r#)es# se ne)esta% a2e$>s 2e "na +"ente 2e )ar4#n# , energ@a%

la 5resen)a 2e "na sere 2e n"trentes $nerales ntr=gen#% a"+re% +=s+#r#% 5#tas#%

)al)#% $agnes#% et).J. En el $e2# a 2gerr 2e4e 0a4er "na rela)=n a2e)"a2a entre

n"trentes 5ara el 2esarr#ll# 2e la +l#ra 4a)terana. La rela)=n CN 2e4e estar

)#$5ren22a entre &-& , B-&% ,a !"e 1al#res n+er#res 2s$n",en la 1el#)2a2 2e

rea))=n. Para el +=s+#r# la rela)=n =5t$a es &-/&. N#r$al$ente% l#s res2"#s

#rg>n)#s , l#s +ang#s 2e 2e5"ra)=n 2e ag"as res2"ales 5resentan n"trentes en las



/-


5r#5#r)#nes a2e)"a2as. Sn e$4arg#% en la 2gest=n 2e

)ert#s res2"#s n2"strales 5"e2e ser ne)esar# la

a2)=n 2e 2)0#s ele$ent#s # 4en "n 5#sttrata$ent# aer=4)#.

(# %E$PERA%URA

La 2gest=n anaer=4)a se 5"e2e lle1ar a )a4# en "n a$5l# nter1al# 2e te$5erat"ras%

5er# 2e5en2en2# 2el t5# 2e 4a)teras !"e se "tl)en se 5"e2en 2+eren)ar tres

nter1al#s 2+erentes Ta4la 'J. En general% el nter1al# $es#+@l)# es el $>s "tla2#%

5ese a !"e en el ter$#+@l)# es 2#n2e se tene la $a,#r 5r#2"))=n 2e 4#g>s. Est# es

2e42# a la $a,#r sens4l2a2 !"e 5resentan las 4a)teras ter$#+@l)as a las 5e!"e*as

1ara)#nes t?r$)as% l# !"e )#nlle1a a "n $a,#r )#ntr#l 2el sste$a ,% 5#r tant#% a "na

a)t12a2 $>s )#st#sa. P#r #tr# la2#% en este nter1al# 2e te$5erat"ra el $anten$ent#

2el sste$a )#ns"$e $>s energ@a !"e la !"e 5"e2e 5r#5#r)#nar el gas res"ltante.

(a1terias Ran3o %emperat7ras Sensiilidad

Ps)r#+@l)as Men#s 2e 8/_C `8_C0#ra

Mes#+@l)asEntre 8/_C ,

B/_C`&_C0#ra

Ter$#+@l)as M>s 2e B/_C `/%-_C0#ra

%A(-A +: "nterBalos de temperat7ras en el 7e traaLan las a1terias anaeri1as#

.UEN%E: CE%ER

C# pH

Es "n# 2e l#s 5ar>$etr#s 2e )#ntr#l $>s 0a4t"ales 2e42# a !"e en )a2a +ase 2el 5r#)es# l#s

$)r##rgans$#s 5resentan $>$a a)t12a2 en "n nter1al# 2e 53 2+erente. As@% el nter1al#

2e 53 =5t$# 2e l#s $)r##rgans$#s 02r#l@t)#s es entre %8 , %-% 5ara l#s a)et#g?n)#s

entre , .8 , 5ara l#s $etan#g?n)#s entre .- , .-.

&# Contenido en slidos

Es ta$4?n "n +a)t#r 2eter$nante% ,a !"e la $#1l2a2 2e las 4a)teras $etan# g?n)as 2entr#

2el s"4strat# se 1e l$ta2a a $e22a !"e se a"$enta el )#nten2# 2e s=l2#s ,% 5#r l# tant#%

5"e2en 1erse a+e)ta2as la e+)en)a , 5r#2"))=n 2e 4#g>s. Sn e$4arg#% se 5"e2e en)#ntrar

en la lterat"ra 2at#s 2e 5r#2"))#nes 2e gas $5#rtantes l#gra2as en rellen#s santar#s )#n

"n alt# )#nten2# 2e s#l2#s Pa1sl#stat0s , :ral2#:#$e% &&J.

E. %iempo de reten1in# J%#R#K

Se 2e+ne )#$# el te$5# !"e el s"4strat# est> s#$et2# a la a))=n 2e l#s $)r##rgans$#s en

el rea)t#r. Ca4e n2)ar !"e este 5ar>$etr# s#l# 5"e2e ser )lara$ente 2e+n2# en l#s sste$as

2s)#ntn"#s 4at)0J% 2#n2e el te$5# 2e reten)=n )#n)2e )#n el te$5# 2e 5er$anen)a 2els"4strat# 2entr# 2el 2gest#r. En l#s 2gest#res )#ntn"#s , se$)#ntn"#s el te$5# 2e



/*


reten)=n se 2e+ne )#$# el 1al#r en 2@as 2el )#)ente entre el

1#l"$en 2el 2gest#r , el 1#l"$en 2e )arga 2ara. De a)"er2# al

2se*# 2el rea)t#r% el $e)la2# , la +#r$a 2e etra))=n 2e l#s e+l"entes 5"e2en estr

1ara4les 2+eren)as entre l#s te$5#s 2e reten)=n 2e l@!"2#s , s=l2#s 2e42# a l# )"al

s"elen 2eter$narse a$4#s 1al#res. El T.R. est> @nt$a$ente lga2# )#n 2#s +a)t#res el t5# 2e

s"strat# , la te$5erat"ra 2el $s$#.

La sele))=n 2e "na $a,#r te$5erat"ra $5l)ara "na 2s$n")=n en l#s te$5#s 2e reten)=n

re!"er2#s , )#nse)"ente$ente ser>n $en#res l#s 1#lK$enes 2e rea)t#r ne)esar#s 5ara

2gerr "n 2eter$na2# 1#l"$en 2e $ateral.

La rela)=n )#st# 4ene+)# es el +a)t#r !"e +nal$ente 2eter$nara la #5t$a)=n entre la

te$5erat"ra , el T.R.% ,a 1ar@an l#s 1#lK$enes% l#s sste$as 5aralel#s 2e )#ntr#l% la )ale+a))=n

, la e+)en)a.

C#n rela)=n al t5# 2e s"strat#% general$ente l#s $aterales )#n $a,#r 5r#5#r)=n 2e )ar4#n#

reten2# en $#l?)"las resstentes )#$# la )el"l#sa 2e$an2aran $a,#res te$5#s 2e reten)=n

5ara ser t#tal$ente 2ger2#s. A $#2# 2e e<e$5l# se 2an 1al#res n2)at1#s 2e te$5#s 2e

reten)=n "s"al$ente $>s "tla2#s en la 2gest=n 2e est?r)#les a te$5erat"ra $es#+l)a.

El l$te $@n$# 2e l#s T.R. esta 2a2# 5#r la tasa 2e re5r#2"))=n 2e las 4a)teras

$etan#gen)as 2e42# a !"e la )#ntn"a sal2a 2e e+l"ente 2el 2gest#r etrae "na 2eter$na2a

)ant2a2 2e 4a)teras !"e se en)"entran en el l@!"2#. Esta etra))=n 2e4e ser )#$5ensa2a

5#r la $"lt5l)a)=n 2e las 4a)teras !"e 5ertene)en 2entr# 2el rea)t#r.

.# %iempo de residen1ia o tiempo de reten1in ?idrá7li1a

En l#s 2gest#res )#ntn"#s , se$)#ntn"#s% )#$# +"n)#nan en )#n2)#nes esta)#naras% la

1ara4le te$5# 2e+n2a en el rea)t#r 2s)#ntn"# se ree$5laa2a 5#r el te$5# 2e res2en)a%

!"e se 2e+ne )#$# el 1al#r en 2@as 2el )#)ente entre el 1#l"$en 2el 2gest#r , el 1#l"$en 2e

)arga 2ara. El te$5# 2e res2en)a n2)a% 5#r tant#% el te$5# !"e el s"4strat# 5er$ane)e

5#r t?r$n# $e2# en el 2gest#r. Este 5ar>$etr# est> @nt$a$ente lga2# )#n el t5# 2e

s"4strat# , la te$5erat"ra 2el $s$#. La sele))=n 2e "na $a,#r te$5erat"ra $5l)ara "na

2s$n")=n en l#s te$5#s 2e reten)=n re!"er2#s ,% )#nse)"ente$ente% ser>n $en#res l#s

1#lK$enes 2e rea)t#r ne)esar#s 5ara 2gerr "n 2eter$na2# 1#l"$en 2e $ateral.

,# "n?iidores

Esten "na gran )ant2a2 2e s"stan)as !"e 5"e2en n04r la 2gest=n anaer=4)a. Entre

ell#s% )a4e 2esta)ar el #@gen#% a$#na)#% $etales 5esa2#s% ant4=t)#s , 2etergentes% >)2#s

1#l>tles.

g.&. Ogen#: A"n!"e s" e+e)t# n042#r n# es 5er$anente% ,a !"e en la +l#ra 4a)terana

esten $)r##rgans$#s !"e ran )#ns"$en2# el #@gen# !"e 5"e2a tener el $e2#.

g.8. A$#na)# S la 4#$asa es r)a en ntr=gen#% se 5"e2e 5r#2")r "n e)es# 2e a$#na)#!"e n04e el 5r#)es#.



/.


g.'# Metales Pesa2#s Otr#s n042#res s#n l#s $etales

5esa2#s% !"e a)tKan s#4re l#s $)r##rgans$#s $etan#gen)#s.

g.-. Ant4=t)#s , Detergentes Alg"nas s"stan)as #rg>n)as% )#$# ant4=t)#s , 2etergentesen 2eter$na2as )#n)entra)#nes% 5"e2en n04r el 5r#)es#.

g.. Á)2#s 7#l>tles P#r Klt$#% "na )#n)entra)=n ele1a2a 2e >)2#s 1#l>tles 5"e2e 5r#2")r

"n e+e)t# n042#r.

Un gran a"$ent# 2e >)2#s 0ar> re2")rse el 53 !"e n04r> 5r#gres1a$ente a las 4a)teras

$etan#gen)as 0asta 4l#!"ear )#$5leta$ente el 5r#)es# anaer#4#.

/#2#!# PR"$ERA -EY &E -A %ER$O&"N=$"CA

3asta el $#$ent# se 0an )#ns2era2# 5#r se5ara2# 1aras +#r$as 2e energ@a )#$# el )al#r Q% el

tra4a<# W , la energ@a t#tal E% , n# se 0a 0e)0# nngKn ntent# 5ara rela)#narlas entre s@ 2"rante "n

5r#)es#. La 5r$era le, 2ela ter$#2n>$)a% )#n#)2a ta$4?n )#$# el 5rn)5# 2e )#nser1a)=n 2e

la energ@a% 4rn2a "na 4ase s=l2a 5ara est"2ar las rela)#nes entre las 21ersas +#r$as 2e

ntera))=n 2e energ@a. A 5artr 2e #4ser1a)#nes e5er$entales% la 5r$era le, 2e la ter$#2n>$)a

esta4le)e !"e la energ@a n# se 5"e2e )rear n 2estr"r 2"rante "n 5r#)es#G s=l# 5"e2e )a$4ar 2e

+#r$a. P#r l# tant#% )a2a )ant2a2 2e energ@a 5#r 5e!"e*a !"e sea 2e4e <"st+)arse 2"rante "n

5r#)es#.

El t?r$n# energ@a tene 21ersas a)e5)#nes , 2e+n)#nes% rela)#na2as )#n la 2ea 2e "na)a5a)2a2 5ara realar tra4a<#% trans+#r$ar% 5#ner en $#1$ent#. T#2#s l#s )"er5#s% 5"e2en

5#seer energ@a 2e42# a s" $#1$ent#% a s" )#$5#s)=n !"@$)a% a s" 5#s)=n% a s" te$5erat"ra%

a s" $asa , a alg"nas #tras 5r#5e2a2es.

El "s# 2e la $agnt"2 energ@a en t?r$n#s 5r>)t)#s se <"st+)a 5#r!"e es $")0# $>s +>)l tra4a<ar

)#n $agnt"2es es)alares% )#$# l# es la energ@a% !"e )#n $agnt"2es 1e)t#rales )#$# la 1el#)2a2

, la 5#s)=n. As@% se 5"e2e 2es)r4r )#$5leta$ente la 2n>$)a 2e "n sste$a en +"n)=n 2e las

energ@as )n?t)a% 5#ten)al , 2e #tr#s t5#s 2e s"s )#$5#nentes.

La 1ara)=n 2e la energ@a en "n sste$a 2"rante "na trans+#r$a)=n es g"al a la )ant2a2 2e

energ@a !"e el sste$a re)4e 2e s"s alre2e2#res.Y

0=+∆ S ALREDEDORE SISTEMA E E

.. &J

En la 1ara)=n 2e energ@a 2el sste$a% )"an2# la $asa 2el sste$a es )#nstante , s=l# 5art)5an

)a$4#s en las energ@as nterna% )n?t)a , 5#ten)al ten2re$#s

P C SISTEMA E E U E ∆+∆+∆=∆

..... 8J



SISTE0A1 %

1 3 % 3

/(


El )a$4# en la energ@a t#tal 2e l#s alre2e2#res al sste$a es g"al a la

energ@a neta trans+er2a 0a)a # 2es2e ?l% )#$# )al#r , tra4a<#.

W Q E S ALREDEDORE

±±=

.. 'J

Para la ele))=n 2el sgn#% el an>lss se 0a)e a 5artr 2e l# !"e s")e2e en el sste$a% se elge

]W El sste$a re)4e tra4a<#

W El sste$a reala tra4a<# 0a)a l#s alre2e2#res

]Q Se trans+ere )al#r 0a)a el sste$a.

Q Se trans+ere )al#r 2el sste$a 0a)a l#s alre2e2#res.

C#ns2eran2# l#s )a$4#s !"e s")e2en el sste$a , l#s alre2e2#res% se tene

W Q E E U P C ±±=∆+∆+∆

... BJ

Para 7n sistema 1errado:

En "n sste$a )erra2#% n# 0a, )a$4# 2e $asa% 2e energ@a 5#ten)al n )n?t)a. D#n2e la 1ara)=n

2e la energ@a nterna 2e "n sste$a es la s"$a 2el )al#r a4s#r42# 2e s" ent#rn# , el tra4a<# !"e

esta re)4e.

dU W QoU W Q =+∆=∆+∆ δ δ

.... -J

D4nde5

QQ δ −∆

5 Represen6a la ener7!a 68rmica qe a9sor9e el sis6ema (+)'

dU U −∆

5 Es el cam9io: de la ener7!a in6erna del sis6ema'



2&


W W δ −∆

5 Es el 6ra9a;o e<6erno e=ec6ado por el sis6ema

(-).

/#2## SE,UN&A -EY &E -A %ER$O&"N=$"CA:

Es )#n#)2a )#$# 5rn)5# 2e la trans+#r$a)=n , )#nser1a)=n 2e la energ@a , el )#n)e5t# 2e

entr#5@a , segKn el en"n)a2# 2e 2#s 2es)"4r2#res 2e+ne a la seg"n2a le, )#$# Enunciado de Clausius: N# 0a, nng"na trans+#r$a)=n ter$#2n>$)a )",# Kn)#

e+e)t# sea trans+err )al#r 2e "na +"ente +r@# a #tr# )alente.

Enunciado de Kelvin: N# 0a, nng"na trans+#r$a)=n ter$#2n>$)a )",# Kn)#

e+e)t# sea etraer )al#r 2e "na +"ente , )#n1ertrl# t#tal$ente en tra4a<#.

La seg"n2a le, n# 5r#0@4e la 5r#2"))=n 2e tra4a<# a 5artr 2el )al#r% 5er# )#l#)a "n l@$te s#4re la

+ra))=n 2e )al#r !"e en )"al!"er 5r#)es# )@)l)# 5"e2e )#n1ertrse en tra4a<#.

/#2#I# (A-ANCE &E -A $A%ER"A

E17a1in 3eneral del alan1e de masa:

Acumulacion

dentro

del

sistema

=

Entradas

por las

fronteras

del sistema

−

Salidas

por las

fronteras

del sistema

+

Generacion

dentro

del

sistema

−

Consumo

dentro

del

sistema

J

El t?r$n# a)"$"la)=n se re+ere a "n )a$4# 2e $asa # $#les 2entr# 2el sste$a en el te$5#.

• S la $asa # $#les n# 1ar@an en el te$5# tene$#s l# !"e se 2en#$na Esta2# esta)#nar#Y% l#

)"al $5l)a !"e n# 0a, a)"$"la)=n a)"$"la)=n b /J. En )as# )#ntrar# tene$#s "n esta2# n#

esta)#nar# # trans)en2e , l#s 5r#4le$as en este )as# se +#r$"lan )#$# e)"a)#nes

2+eren)ales.La s#l")=n $>s s$5le se #4tene )"an2# se )#ns2era el sste$a en esta2# esta)#nar# , s

a2e$>s n# se )#ns2era genera)=n n )#ns"$# se tene

Entradas

por las

fronteras

del sistema

=

Salidas

por las

fronteras

del sistema

J



2/


• S 0a, rea))=n genera)=n ,)#ns"$#J% 5er# n# a)"$"la)=n% se tene

Entradas

por las

fronteras

del sistema

+

Generacion

dentro

del

sistema

=

Salidas

por las

fronteras

del sistema

+

Consumo

dentro

del

sistema

J

El 4alan)e 2e $atera se 5"e2e re+err a "n 4alan)e en "n sste$a 5ara

&. La $asa t#tal

8. El t#tal 2e $#les

'. La $asa 2e "n )#$5"est# !"@$)#

B. La $asa 2e "na es5e)e at=$)a

-. L#s $#les 2e "n )#$5"est# !"@$)#. L#s $#les 2e "na es5e)e at=$)a

. El 1#l"$en 5#s4le$enteJ

,RA."CO 2: &ia3rama de pro1esos R: rea1tor< A: 1ar3a or3áni1a de 1o1ina Jesti5r1ol de

por1inoK< (: 1ámara de 1ole11in de 3as< C: t7er@a de salida de 3as< &: llaBe de entrada

de 3as< E: re1ipiente de re1ole11in de 3as 6 .: medi1in# .UEN%E: Elaora1in propia

/#2## (A-ANCE &E ENER,"A

El 5rn)5# 2e )#nser1a)=n 2e la energ@a se e5resa )#$# el )a$4# net# a"$ent# # 2s$n")=nJ 2e la

energ@a t#tal 2el sste$a 2"rante "n 5r#)es# es g"al a la 2+eren)a entre la energ@a t#tal !"e entra , la

energ@a t#tal !"e sale 2el sste$a 2"rante el 5r#)es#. Es 2e)r%

( energiatotal

que entraal sistema)−( energiatotal

que sale del sistema)=(cambio ella energia

total del sistema )…(9)



22


Eentrada− Esalida=∆ E sistema …(10)

Esta rela)=n es $>s )#n#)2a )#$# 4alan)e 2e energ@a , es a5l)a2a a )"al!"er t5# 2e sste$a !"e

e5er$enta )"al!"er )lase 2e 5r#)es#. El "s# et#s# 2e esta rela)=n 5ara res#l1er 5r#4le$as 2e

ngener@a 2e5en2e 2e la )#$5rens=n 2e las 2stntas +#r$as 2e energ@a , 2e re)#n#)er l#s $#2#s )#$#

esta se trans+ere.

/#2### $ECAN"S$OS &E %RANS.ERENC"A &E ENER,QA< EEN%RA&A Y ESA-"&A

La energ@a se 5"e2e trans+err 0a)a # 2es2e "n sste$a en tres +#r$as )al#r% tra4a<# , +l"<# $>s)#. Las

ntera))#nes 2e energ@a se re)#n#)en en las +r#nteras 2el sste$a )"an2# l# )r"an% , re5resentan la

energ@a !"e gana # 5er2e "n sste$a 2"rante "n 5r#)es#. Las Kn)as 2#s +#r$as 2e ntera))=n 2e la

energ@a rela)#na2as )#n "na $asa +<a # sste$a )erra2# s#n las trans+eren)as 2e )al#r , 2e tra4a<#.

/#2##2# %RANS.ERENC"A &E CA-OR< JK

La trans+eren)a 2e )al#r 0a)a "n sste$a ganan)a 2e )al#rJ n)re$enta la energ@a 2e las $#l?)"las , 5#r

l# tant# la 2el sste$aG as$s$#% la trans+eren)a 2e )al#r 2es2e "n sste$a 5?r22a 2e )al#rJ la 2s$n",e%

,a !"e la energ@a trans+er2a )#$# )al#r 1ene 2e la energ@a 2e las $#l?)"las 2el sste$a.

/#2##+# %RANS.ERENC"A &E %RA(A)O< JK

Una ntera))=n 2e energ@a !"e n# es )a"sa2a 5#r "na 2+eren)a 2e te$5erat"ra entre "n sste$a , el

eter#r es tra4a<#. Un ?$4#l# as)en2ente% "n e<e r#tat#r# , "n ala$4re el?)tr)# !"e )r"an la +r#ntera 2el

sste$a se rela)#nan )#n ntera))#nes 2e tra4a<#.

La trans+eren)a 2e tra4a<# a "n sste$a es 2e)r% el tra4a<# reala2# s#4re "n sste$aJ n)re$enta la

energ@a 2e ?ste% $entras !"e la trans+eren)a 2e tra4a<# 2es2e "n sste$a es 2e)r% el tra4a<# reala2# 5#r

el sste$aJ la 2s$n",e% 5"est# !"e la energ@a trans+er2a )#$# tra4a<# 1ene 2e la energ@a )#nten2a en el

sste$a. L#s $#t#res 2e a"t#$=1les , las t"r4nas 02r>"l)as% 2e 1a5#r # 2e gas% 5r#2")en tra4a<#

$entras !"e l#s )#$5res#res% las 4#$4as , l#s $e)la2#res )#ns"$en tra4a<#.

/#2##/# .-U)O $=S"CO

El +l"<# $>s)# !"e entra , sale 2el sste$a +"n)#na )#$# "n $e)ans$# a2)#nal 2e trans+eren)a 2e

energ@a. C"an2# entra $asa a "n sste$a% la energ@a 2e ?ste a"$enta 2e42# a !"e la $asa lle1a )#nsg#

energ@a 2e 0e)0#% la $asa es energ@aJ. De g"al $#2#% )"an2# "na )ant2a2 2e $asa sale 2el sste$a% la

energ@a 2e ?ste 2s$n",e 5#r!"e la $asa !"e sale sa)a alg# 2e energ@a )#nsg#. P#r e<e$5l#% )"an2#

)erta )ant2a2 2e ag"a )alente sale 2e "n )alenta2#r , es ree$5laa2a 5#r ag"a +r@a en la $s$a )ant2a2%



2+


el )#nten2# 2e energ@a 2el tan!"e 2e ag"a )alente el 1#l"$en 2e )#ntr#lJ

2s$n",e )#$# res"lta2# 2e esta ntera))=n 2e $asa.

Eentrada− Esalida=( Eentrada− Esalida)+( W entrada−W salida )+( Emasa, entrada− Emasa,salida ) …(8)

Eentrada− Esalida=∆ E sistema …(9)

D#n2e l#s s"4@n2)es entra2aY , sal2aY 2en#tan )ant2a2es !"e entran , salen 2el sste$a%

res5e)t1a$ente. L#s ses 1al#res 2el la2# 2ere)0# 2e la e)"a)=n re5resentan )ant2a2esY ,% 5#r l# tant#%

s#n $e22as 5#st1as. La 2re))=n 2e )"al!"er trans+eren)a 2e energ@a se 2es)r4e 5#r l#s s"4@n2)es

entra2aY , sal2aY.

La trans+eren)a 2e )al#r Q es )er# 5ara sste$as a2a4>t)#s% la trans+eren)a 2e tra4a<# W es )er# 5ara

sste$as en l#s !"e n# nter1enen ntera))#nes 2e tra4a<#% , el trans5#rte 2e energ@a )#n E$asa es )er#

5ara sste$as sn +l"<# $>s)# a tra1?s 2e s" +r#ntera es 2e)r% sste$as )erra2#sJ.

,R."CO N+# El 1ontenido de ener3@a de 7n Bol7men de1ontrol se 1amia 1on el 4l7Lo de masa< as@ 1omo

1on las intera11iones de 1alor 6 traaLo#.UEN%E: $i1?ael (oles#

/#+ $ARCO CONCEP%UA-

&i3estor: Es 4>s)a$ente es "n )ln2r# # )#ntene2#r sella2#% 5#r 2#n2e entran las $ateras a tratar%

)#n1enente$ente 0"$e2e)2as. Dentr# n# 0a, #@gen# , las 4a)teras anaer#4as se $"lt5l)an ,

5r#)esan la $atera #rg>n)a% 5r#2")en2# gas $etan# la a))=n 2e "n +er$ent#.

Polimeriza1in: Pr#)es# $e2ante el )"al las $#l?)"las s$5les% g"ales # 2+erentes% rea))#nan entre s@

5#r a2)=n # )#n2ensa)=n , +#r$an #tras $#l?)"las 2e 5es# 2#4le% tr5le% et).

Pat3enos: En In+e)t#l#g@a% "n 5at=gen# # ta$4?n lla$a2# agente 4#l=g)# 5at=gen# es t#2# agente !"e

5"e2e 5r#2")r en+er$e2a2 # 2a*# a la 4#l#g@a 2e "n 0"?s5e2

(io3ás: :as 5r#2")2# 5#r la 2es)#$5#s)=n 2e $atera #rg>n)a.

Un sistema aierto Jo 1ontin7oK: Es a!"el en !"e se trans+ere $ateral 5#r la +r#ntera 2el sste$aG est#

es% entra en el sste$a% sale 2el sste$a # a$4as )#sas.

Un sistema 1errado Jo por lotesK: Es a!"el en el !"e n# tene l"gar "na trans+eren)a se$e<ante 2"rante el

nter1al# 2e te$5# 2e nter?s.

Sistema: Se re+ere a )"al!"er 5#r)=n ar4trara # a la t#tal2a2 2e "n 5r#)es# esta4le)2a 5ara s" an>lss

.rontera del sistema: Se )r)"ns)r4e +#r$al$ente alre2e2#r 2el 5r#)es# $s$#



2,


Rea1tiBo limitante: es a!"el !"e se en)"entra en la $@n$a )ant2a2

este!"#$etra.

Rea1tiBo en e>1eso: es el rea)t1# en e)es# res5e)t# al rea)t1# l$tante.

*# PROCESO $E%O&O-',"CO

("O&",ES%OR:

CARAC%ER"S%"CAS &E- ("&"O,ES%OR:

El 4#2gest#r "tla2# +"e )#nstr"2# a 4ase 2e "n re)5ente 2e P7C% 2)0# sste$a se 5r#teg= )#n "n

$ateral aslante te)n#5#rJ% , se re+#r= la 5r#te))=n )#n "na 2#4le )a5a 2e 5a5el al"$n#% 2e tal $#2#

!"e el sste$a n# 5er$ta la trans+eren)a 2e )al#r 2es2e el eter#r al nter#r n 1)e1ersa.

El 4#2gest#r es "n 5rs$a re)tang"lar )#n "na s#la 4#)a 2e al$enta)=n entra2a 2e la 4#$asaJ , 2#s

ag"<er#s "n# 5ara el ter$=$etr# , #tr# 5ara la $ang"era 2e n1el la sal2a 2e 4#g>sJG "na 1e agrega2a la

4#$asa al 4#2gest#r% la 4#)a 2e al$enta)=n es )erra2a )#n "n ta5=n 2e g#$a , el ag"<er# 5ara la sal2a

es )#ne)ta2a a "na $ang"era 2e n1el 5ara )#n2")r el 4#g>s 5r#2")2# al re)5ente 2e al$a)ena$ent#.

CARAC%ERQS%"CAS &E- REC"P"EN%E &E ,AS:

El re)5ente 2e al$a)ena$ent# 2e gas es llena2a 2e ag"a la )"al est> )#ne)ta2a al 4#2gest#r 5#r la

5arte s"5er#r )#n "na $ang"era 2e n1el% la )"al e1ta !"e 0aga +"ga ,a !"e se en)"entra +"era 2el

4#2gest#r% la entra2a 2e 4#g>s al re)5ente 2e al$a)ena$ent# se "4)a en la 5arte s"5er#r% a2e$>s 2e

est> entra2a 0a, "na sal2a en la 5arte n+er#r 2el re)5ente la )"al es )#ne)ta2a a "na 1>l1"la tr5le 2e

12r#% "na 2e 2)0as sal2as es 5ara el ag"a "na 1e !"e el gas e$5e)e a 5r#2")rse% en la #tra

a2a5tare$#s "n t"4# 2e n1el 5aralel# a re)5ente 5ara )#ntr#lar el 1#l"$en 2e gas 5r#2")2#% a este



2)


e!"5# l# lla$are$#s gas=$etr# la $>s a2elante e5l)are$#s )#n $>s

2etalle este 5r#)e2$ent#. 7er +g"raJ.

Gráfico 1: recipiente para almacenamiento y control de biogás producido

Fuente: JO1aa P5rez9Cerdá< 20K

En la 44l#gra+@a se re)#$en2a !"e 5ara "na 4"ena #5era)=n% es ne)esar# !"e el 2gest#r reKna lassg"entes )ara)ter@st)as O)a*a P?reCer2>% 8/&&J

Hermético, para evitar fugas del biogás o entradas de aire.

Térmicamente aislado, para evitar cambios bruscos de temperatura.

El contenedor primario de gas deberá contar con una válvula de seguridad.

Deberán tener acceso para mantenimiento.

Este 4#2gest#r% es anaer=4)# 5#r l# !"e s#l# es s"$nstra2# s#l# "na 1e )#n la $atera #rg>n)a 5#r e<e$5l#% est?r)#l an$al # 0"$an#% las ag"as s")as 2e las )"2a2es% res2"#s 2e $ata2er#J en +#r$a

)#n<"nta )#n ag"a% , "na t"4er@a 2e sal2a en el )"al el $ateral ,a 2ger2# 5#r a))=n 4a)terana a4an2#na

el 4#2gest#r. L#s $aterales !"e ngresan , a4an2#nan el 4#2gest#r se 2en#$nan a+l"ente , e+l"ente

res5e)t1a$ente.

• El 5r#)es# 2e 2gest=n !"e #)"rre en el nter#r 2el 4#2gest#r l4era la energ@a !"@$)a )#nten2a

en la $atera #rg>n)a% la )"al se )#n1erte en 4#g>s.

• La 2"ra)=n 2e la re2"))=n 2el $ateral 4#l=g)# 2e5en2e 2e l#s $)r##rgans$#s es5e)ales 4#l#

al$ent)# 2el 5#r)n#J , 2e s"s te$5erat"ras =5t$as 2el )re)$ent#.



2-


La 5r#2"))=n 2e $etan# res5#n2e a la sg"ente e)"a)=n

C c H O o ! n Ss+ " # H 2

O → $ # C H 4+n # ! H

3+s # H

2S+( c− $ ) C O

2…[3]

C#n

$=1

8# (4 c+−20−3 n−2 s) …(9)

"=1

4# (4 c−−20+3 n+3 s ) …(10)

L#s 5r#2")t#s general$ente #4ten2#s s#n se #4ser1an en la ta4la 8

Car4#02rat#s C 6 H 12 O6 →3 CO2+3CH 4 … [4]

:rasas C 6 H 12 O6+3 H 2O → 4.5 CO2+7.5 CH 4 …[5]

Pr#te@nas C 13 H 25O7 ! 2 S+6 H 2 O→ 6.5 CO2+6.5 CH 4+3 !H 3+ H 2 S …[

.7ente: erner et al

En t?r$n#s generales l#s s"l+"r#s 5er$ane)en en l#s res2"#s% el CO 8 se "ne )#n el N3'% 5#r l# tant# el

gas res"ltante es 5rn)5al$ente C3B , CO8 en 5r#5#r)=n

CH 4: CO2=71 :29

!# $;%O&OEl $?t#2# "tla2# es e5er$ental e5l)at1#

!#2 PROCE&"$"EN%OS•

Dse*ar "n 4#2gest#r !"e tenga )ara)ter@st)as =5t$as 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s.• Esta4le)er "n l"gar a5r#5a2# 5ara el ar$a2# 2el e!"5#.• Ar$ar el 4#2gest#r , aslarl# )#n te)n#5#r , 2#4le )a5a 2e 5a5el al"$n#.• Llenar 8.-// 6g 2e est?r)#l 2e 5#r)n# al 4#2gest#r )#n '.&8- ltr#s 2e ag"a.• Me2r la te$5erat"ra )#nstante$ente.

!#+ $A%ER"A-ES• Te)n#5#r • Mang"era 2e n1el

Pa5el al"$n#9al2e 2e 5l>st)# 2e 8/ L.

Lla1e 2e )#ntr#l 2e 12r#.

!#/ EU"POS• 9#rea)t#r

Tabla 1: Productos En La Generacin !e "iogás



2*


!#! "NS%RU$EN%OS• ' Ter$=$etr#s• & 9alana & Pr#4eta

*"# C=-CU-OS

*O-U$EN &E- ("OREAC%OR:

El 4#rea)t#r !"e se "tl= ten@a "na )a5a)2a2 2e &- L , esta4a asla2# 2el $e2# a$4ente% es 2e)r% era

"n sste$a a2a4>t)#.

CAN%"&A& &E ("O$ASA:

N#r$al$ente se re)#$en2a llenar el 2gest#r "n B//% 2e<an2# "n 8/8- l4re% a5r#$a2a$ente.

Para n"estr# )as# l# llenare$#s 0asta "n -/% 5#r l# tant# se llen= el 2gest#r )#n 7 %itros 2e $e)la

ag"as"4strat#.

La )ant2a2 t#tal 2e s=l2#s #rg>n)#s )#nten2#s 2e4en 4#r2ear el 2el t#tal 2e s"strat# 5ara =5t$#s

res"lta2#s en la +er$enta)=n. El )>l)"l# se 0ar> ent#n)es% 5#r regla 2e tres s$5le Para 100 &g 2e

s"strat# ne)esta$#s &g 2e s=l2#s #rg>n)#s% l"eg#% 5ara 1 &g 2e s=l2#s re!"er$#s 2e

100

8 &g 2e s"strat#.



2.


En n"estr# )as# se "tl= a5r#$a2a$ente 6 &g 2e 4#$asa. Ent#n)es la

)ant2a2 2e $atera #rg>n)a a "sar ser@a 2.5 &g . la )ant2a2 2e ag"a a "sar es a5r#$a2a$ente 2e

ag"a !"e e!"1ale a 3.5 % .

%E$PERA%URA

El e5er$ent# !"e 2"r= s#l# &- 2@as , !"e se real= a "na te$5erat"ra n)al 2e 23℃ % el 4#rea)t#r

)#nstr"2# es a2a4>t)#% se )#ntr#l= 2ara$ente la te$5erat"ra 2el 4#rea)t#r. L#s 2at#s #4ten2#s se

$"estran a )#ntn"a)=n , la gr>+)a res5e)t1a

*O-U$EN &E ,AS PRO&UC"&O:

En este )as#% 5ara realar esta $e22a se "sa "na t?)n)a e$5lea2a O)a*a P?reCer2>% 8/&&J % el

5r#)es# se reala 2e la sg"ente $anera

• Se "sa "n 2e5=st# 2e al$a)ena$ent# 2e )#ntr#l !"e n)al$ente estar> llen# 2e ag"a.

Se reala "na $ar)a 2e la alt"ra 2el ag"a en el 42=n antes 2e !"e se 5r#2")a el )#$en# 2e la

2gest=n , 5#r tant# la 5r#2"))=n 2e 4#g>s.

Una 1e )#$en)e a 5r#2")r gas , )#$en)e a llenar el 2e5=st# 2e )#ntr#l% este gas 1a e$5"<an2# el

ag"a% 0a)en2# !"e esta as)en2a 5#r el t"4# 2e 12r# 5re5ara2# 5ara ell#. De este $#2#% , )#n#)en2#

las $e22as 2el 2e5=st#% 5#2re$#s 2eter$nar 5#r la alt"ra 2e ag"a 2es5laa2a% el 1#l"$en 2e gas !"e

se 0a 5r#2")2#% , la 5res=n $an#$?tr)a a la !"e se en)"entra.

Esta $e22a se reala a 2ar#% 5"2en2# as@ 2eter$nar el 1#l"$en 2e gas 5r#2")2# 2@a a 2@a.



2(


• S se ne)esta el 1#l"$en 2e gas a la 5res=n at$#s+?r)a s#l# se tene !"e

g"alar el n1el 2e ag"a 2el re)5ente )#n el 2e la $ang"era )#n el t"4# 2e

12r#. Est#

se l#gra

1a)an2# el

ag"a 5#r la

lla1e 2e

2rena<e 2el

t"4# 2e

n1el% 0asta

l#grar

!"e laalt"ra

2el

n1el 2e ag"a en el re)5ente , t"4# est?n g"ales 1er +g"raJ. Esta es la t?)n)a !"e "tlare$#s 5ara

n"estr# e5er$ent#.

Gráfico #: "iodigestor y recipiente de control de gas $Gasmetro%

Fuente: )aBier O1aa P5rez9&i3estor Anaeroio de -aoratorio

3a, !"e t#$ar las sg"entes 5re)a")#nes O)a*a P?reCer2>% 8/&&J

- Prestar especial atención a las posibles fugas de gas en su proceso de construcción.

- Aplicar silicona o masilla selladora en todas las uniones.

- Pasado un tiempo considerable (!"#! min$ se empie%an a notar fugas en el sistema.

- &istema barato ' sencillo de implementar.

-

Proceso de calibración lento.

- na ve% obtenida la ecuación del a)uste el procedimiento de medida será más rápido.*

Pasa2# "n te$5# 2e "n#s 8/'/ 2@as )#$ena 5r#2")en2# 4#g>s% n# ser@a re)#$en2a4le "tlar este

a5arat# 5ara el al$a)ena<e 2el gas , 5ara la $e22a 2e 1#l"$en 5r#2")2# 2el $s$#. Se "sa en t#2#

)as# )#$# $e2# 2e al$a)ena<e te$5#ral 2el gas 5re1a a la $e22a.

P#r tant#% 5ara el al$a)ena<e , $e22a 2el 1#l"$en 5r#2")2# se "sa el 2e5=st# )#nstr"2# 5ara ell#%

tenen2# se$5re )#$# #5)=n 2s5#n4le el "s# 2el gas=$etr#.

A )#ntn"a)=n se 5resentan las ta4las 2e 1#l"$en 2e gas #4ten2as 2ara$ente , el 1#l"$en a)"$"la2#)a2a 2@a. Ta$4?n se 0an a*a22# las gr>+)as )#rres5#n2entes a l#s 1al#res 2e 1#l"$en.



+&


PRES"'N &E A-$ACENA$"EN%O &E ,AS PRO&UC"&O:

C#$# se e5l)= anter#r$ente la 5res=n 2e al$a)ena$ent# 2e gas es a 5res=n at$#s+?r)a% !"e en

n"estra reg=n es a5r#$a2a$ente -8/ $$3g.

(A-ANCE &E $A%ER"A

(alan1e &e $ateria ,loal:

Para el 4alan)e 2e $atera gl#4al )#ns2ere$#s el sste$a

' + A= (+ ) …(11)

D#n2e

F 9#$asa 6gJ

A Ag"a 6gJ

P Pr#2")t#s 6gJ

R Res2"#s 6gJ

Para 0allar la $asa% 2el 4#g>s 5r#2")2# 2es5e<a$#s 2e la e)"a)=n &&J P

(= ' + A− ) … (12)



+/


Fb 8.-

Ab '.&8-

Rb './8Pb 8.-'/

a!a"#e De Ma$e%&a Pa%#&a!:

3allan2# la $asa 2e $etan# , #tr#s )#$5"est#s en el 5r#2")t#

Sea la rea))=n 05#t?t)a 2e la 5r#2"))=n 2e 4#g>s H. L"s Maga*a R.% 8//J

C c H O o ! n Ss+ "∗ H 2 O → $ # C H 4+n # ! H 3+s # H 2 S+ (c− $ )C O2… [7 ]

Para )al)"lar el nK$er# 2e $#les 5r#2")2# 2e $etan#% 0a)e$#s "n 4alan)e este!"#$?tr)a 2e lae)"a)=n !"@$)a cd

• Para el #@gen#

o+ "=2∗( c− $ )… (13 )

• Para el 02r=gen#

+2 "=4 $+3 n+2 s … (14)

De la e)"a)=n &'J , &BJ se #4tene !"e

$=1

8( 4 c+−2o−3 n−2 s )… (15 )

"=1

4( 4 c−−2 o+3 n+3 s) … (16 )

Para )al)"lar el 1al#r 2e l#s 5ar>$etr#s% c , , o , n , s , $ e " * 0alla$#s la +=r$"la $#le)"lar 2e la

9#$asa

Sa4e$#s !"e el nK$er# 2e $#les nJ est> 2e+n2# 5#r

ni= mi

(+ i=

i∗mt

( + i…(17)

D#n2e

ni=numero de moles del componente i

(+ i= peso molecular de componentei



+2


mi=masa del componente i

i= porcenta-e de masa del componentei

mt =masatotal del biomasa

Donde 5

componen6e

> masa P0 masa#?7$

n

C )/'2/ /2 &'*-./) &'&-,&/2)

*).'-----*

22*-

@ -'+) /'&&. &'&()2) &'&(,,(,&)

///('(2(,)

++)('*..+-

O +)'/ /- &')2-) &'&+2(&-2)

+(& //*&

N &'2+ /, &'&&+,) &'&&&2,-,+

2'(2&-+,(2

.'*-/(&,*-

S &'/. +2 &'&&2* .',+*)E%&)

/ +

c=nC

=n H

o=no

n=n !

s=ns

En6onces de la 6a9la5

c 22*-

,)(.

o //*&

n /22

s +&

Res#l1en2# las e)"a)#nes% &-J , &J 0alla$#s x e y :



++


&'

, B

De 2#n2e

C 2276

H 4598

O1170

! 122

S30+648 H

2O →1367CH

4+122 ! H

3+30 H

2S+909C O

2…[8]

Cal)"lan2# la )ant2a2 2e ag"a )#ns"$2a

agua=

2.53808kgsustrato∗1 molsutrado

53334.784 kgsustrato

∗648 molagua

1 molsustrato ∗18 kgagua

1 molagua

agua=0.555 kgagua

biom#cons#= sutrato− agua …(18)

=1.983080kgbiomasaconsumida

3allan2# la )ant2a2 )a2a gas 5r#2")2#% )#n la e)"a)=n

i=

biom #cons#∗1molbiomasa (+ biomasa

∗amoli

1molbm ∗ (+ i

1moli

… (19)

D#n2e

biom#cons#=masa dela biomasa consumida

(+ biomasa= peso molecular dela biomasa(5334.748 kg

mol

)

amoli=coeficiente estq #de laespeciei

(+ i= peso molecular de la especiei

)#$5"est# )#e+. Este!. PM6g$#lJ $asa6gJ

$etan# &' &./'8 /.&B-B

a$#na)# &88 &./8B /./88'

s"l+"r# 2e 02r=gen# '/ 'B./& /./'B'88



+,


2#2# 2e)ar4#n#

/ BB &.B&8/8

t#tal &&&./8 2#/I!++

(A-ANCE &E ENER,QA

9alan)e 2e energ@a

A=. )$n+.biodigestor+. p/rdida …(1)

. )$n=r (−∆ H )$n) 0 …(2)

Donde:

•r esla 1elocidad de reacci2n[ mol

m3

# s ]•

−∆ H )$n : es elcambio de entalpia para transformarla materia

org3nicaenbiog3s(−145 4

mol)

• 0 : esel 1olumen donde se produce lareacci2n [m3 ]

Ree$5laan2# l#s 1al#res en 8J

. )$n=1mol

m3

# s (−1454

mol )0.02m3

. )$n=−2.9W

La sg"ente e5res=n se "tlar> 5ara el )>l)"l# 2el +l"<# )al=r)# en el 4#2gest#r.

. p/rdida= (5 aire−5 lodo)

1

6 d A+

stecnopor

k tecnopor A+

saluminio

k aluminio A

D#n2e

. b Fl"<# 2e )al#r [ kW ]

6 d b )#e+)ente gl#4al 2e trans+eren)a [W /k m2 ]

A b Area s"5er+)al [m2 ]

5 aire b te$5erat"ra a$4ente [ & ]



+)


5 lodo b 6empera6ra del lodo qe pasa por el in6erior del

9iodi7es6or [ & ]

s b el espesor del aislamien6o 6an6o para el 6ecnopor como para el alminio

Bm

? es la condc6iidad 68rmica de el 6ecnopor F del alminio B3GHm'

%ala Dat#s #4ten2#s

Areas7per4i1ial A &'..- [m2 ]

Coe4i1iente 3loalde trans4eren1ia

6 d *',, [W /k m2 ]

E'e'% *e e!$e#"%

stecnopor &'&/ [ m ]

E'e'% *e!a!m&"&

saluminio &'&&+ [ m ]

C"*#$&,&*a*$%m&#a *e e!

$e#"%

k tecnopor &'&+, B3GHm

C"*#$&,&*a*$%m&#a *e!

a!m&"&

k alumino&'&,+ B3GHm

%emperat7raamiente

5 aire 2(& JH

Teme%a$%a *e!!* e a'a% e! &"$e%&%

*e! /&*&0e'$%

5 lodo +&/ JH

Fe"$e: Ela9oraci4n propia

Res"lta2# . perdido b &.-- [ kW ]

Para 0allar Q 2e 4#2gest#r se t#$a )#$# re+eren)a la 44l#gra+@a O)a*a P?reCer2>% 8/&&J.

%ala 2: Par>$etr#s 5ara )al)"lar las 5?r22as 2e )al#r en las t"4er@as , en el 4#2gest#r.

*is1osidad del aire aire #E90! NsTm2

Cond71tiBidad t5rmi1a del aire 6are /./' WX.$

NMmero de Re6nolds para el lado e>terior Nre B.8E]/'

Coe4i1iente e>terno 0e .-' WX.$8

.7ente: Ela4#ra)=n 5r#5a

%ala +: Cálclo del coeKcien6e in6erior de la pel!cla en el 9iodi7es6or'



+-


*is1osidad dellodo lodo .'E/' NsTm2

Cond71tiBidad t5rmi1a del lodo 6l#2# /.8 WX.$

NMmero de Prandtl N5r -&.'8

NMmero de Re6nolds para el lado interior Nre &./8E]/-

NMmero de N7sselt Un ./E]/8

Coe4i1iente interno 0 /.B8 WX.$8

.7ente Ela4#ra)=n 5r#5a

Una e realiados los cálclos de las pel!clas in6ernas F e<6ernas se procedi4 a calclar elcoeKcien6e 7lo9al de 6rans=erencia F las p8rdidas de calor en el 9iodi7es6or'

Ta/!a 15 Resl6ados de las p8rdidas de calor por el 9iodi7es6or

Ce2#&e"$e0!/a! *e

$%a"'3e%e"#&aU *',, T#m2

A!$%a *e!/&*&0e'$%

L &',& 0

A"#4 *e!

/&*&0e'$%D &'2& 0

5%ea 'e%2#&a!*e! /&*&0e'$%

A9io7es6or &'..- m2

F!6 #a!7%&# e"e! /&%%ea#$%

9iodi7es6or %2.('(2 3

.7ente: Ela4#ra)=n 5r#5a

Se o9sera en el resl6ado qe el M;o cal4rico 6iene si7no ne7a6io: es6o qiere decir qe elcalor es6á saliendo del sis6ema' Reemplaando en la ecaci4n / se o96iene qe la acmlaci4n

del sis6ema es %+/2'+*.*,-) k4 : lo cal indica qe se es6á perdiendo mca ener7!a en el

sis6ema F la principal p8rdida se encen6ra en las paredes del 9iodi7es6or' Por 6al mo6io serealiaron los cálclos de las p8rdidas de calor en el sis6ema con aislamien6o 68rmico alrededordel 9iodi7es6or como se mes6ra a con6inaci4n'

A %+/2'+*.*,-) ?

A=. )$n+.biodigestor+. p/rdida …(1)



+*


*""# RESU-%A&OS Y &"SCUS"'N

• %E$PERA%URA

Tabla #: Temperatura de "iodigestor registrado&diario a partir del d'a de produccin de biogás(

!'

a

1 ) # * + , - . / 10 11 1) 1# 1* 1+

T )# )+ )+ )+ )+ )+ )+ )+ )+ )- )- )- ). ). ).

Fuente: Elaboracin propia

TE0PERATURA s DA

Gráfico ): Temperatura

2egistrada !e "iodigestor 3 !iario



+.


Fuente: Elaboracin propia

• L#s 2at#s #4ten2#s 2e la te$5erat"ra% $"estran !"e la te$5erat"ra as)en2eG est# se 2e4e a !"e

la rea))#nes !"e se 2an en el sste$a s#n e#t?r$)as O)a*a P?reCer2>% 8/&&J.• En la ta4la se #4ser1a !"e la $>$a 1ara)=n 2e te$5erat"ra se 2a 2el 2@a & al 2@a 8 8 CJ% l"eg#

la 1ara)=n se $antene )as esta4le% est# se 2e4e a !"e se regstr= "n )a4# 4r"s)# 2e

te$5erat"ra 2e a$4ente en este la5s# 2e 2@a.

*O-U$EN:

Tabla *: 4olumen de gas registrado diariamente

a 1 ) # * + , - . / 10 11 1) 1# 1* 1+

)# )+ )+ )+ )+ )+ )+ )+ )+ )- )- )- ). ). ).

lumen

m

3

%

0(#) 0(#, 0(#, 0(** 0(+) 0(,* 0(*. 0(** 0(*+ 0(*) 0(*) 0(*+ 0(*) 0(*) 0(#,

lumen

umulado

0(#) 0(,. 1(0* 1(*. ) )(,* #(1) #(+, *(01 *(*# *(.+ +(# +(-) ,(1* ,(+

Fuente: Elaora1in propia



+(


&'+2

,!me"-*8a

Grafico *: 4olumen de gas registrado diariamente




,&


=#<$ &',-< % &'2R /

,)!+me" a#+m+!a$&,)-*8a

D!a

Linear #D!a$

Volmen #m+Gd!a$

Linear #Volmen#m+Gd!a$$

Grafico +: 4olumen total

de gas producido


• Los resl6ados de olmen nos mes6ra qe la prodcci4n de olmen de 9io7ásprodcido es cons6an6e en n d!a: siendo lineal l relaci4n en6re el olmen de 9io7ásprodcido F el nQmero de d!as'

(A-ANCE &E $A%ERQA:

• %O%A-:

En el 4alan)e 2e $atera t#tal se #4t"1# la $asa 2e 4#g>s 8.-'/ 6g.

• PARC"A-

En el alan1e par1ial se ot7Bo los si37ientes res7ltados:

Compes6o 0asa #?7$

0e6ano&'./,.-),

*

Amoniaco&'&**22+*

(Sl=ro de@idr47eno

&'&+*(,+22

Di4<ido deCar9ono

/',.*/2&.2

To6al 2',/*/)++



,/


-os res7ltados otenidos del alan1e de masa total 6 par1ial de io3ás

otenido< di4ieren en 7n Balor m76 pe7eo< 1on 7n error relatiBo de

74.76

V esto error es m76 aLo por la 17al el Balor otenido es a1eptale#

(A-ANCE &E ENER,QA:

En el 9alance de ener7!a: se o96iene %'&8.' k4 : lo cal si7niKca el proceso li9era ener7!a al

sis6ema es6á ener7!a es de9ido a qe la reacci4n de prodcci4n de 9io7ás es e<o68rmica #'Lis 0a7aa R': 2&&-$ es6a li9eraci4n de ener7!a se e<presa en el incremen6o de 6empera6radel sis6ema'

*"""# CONC-US"ONES

• El iodi3estor 5ara la #4ten)=n 2e 4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 2e 5#r)n#% tene lassg"entes )ara)ter@st)as

Es "n 5r$as re)tang"lar% )",a >rea s"5er+)al es 0.886 m2

% la )a5a)2a2 2e este es &-%

la )"al t"1# "na te$5erat"ra 2e #5era)=n n)al 238 C , llegan2# a "na te$5erat"ra

+nal 2e #5era)=n% en el nter#r% 28 8 C G las 5are2es 2e 2)0# 4#2gest#r est>n asla2as

)#n te)n#5#r , "na 2#4le )a5a 2e 5a5el al"$n#% 5ara e1tar la 5?r22a e)es1a 2e )al#rG ,

tene "n ta5=n 2e g#$a en la 4#)a 2e al$enta)=n )#n el +n 2e e1tar 5#s4le +"gas 2e gasG



,2


a2e$>s )"enta )#n "n ter$=$etr# n)#r5#ra2# 5ara regstrar

la 1ara)=n 2e te$5erat"ra 2"rante el 5r#)es##El 4#2gest#r% 5ara tener "n +"n)#na$ent# =5t$#% es "n sste$a asla2#% 5ara $antener

"na te$5erat"ra a2e)"a2a 8-'- CJ% a2e$>s se n)#r5#r= "n )#ntene2#r !"e 2e4e estar "4)a2# +"era 2el 4#2gest#r 5ara e1tar 5#s4les +"gas.

• Al realar el 4alan)e 2e $atera en el 4#2gest#r% se #4tene "na 2+eren)a $@n$a entre el

4alan)e t#tal , 5ar)al% )#n "n err#r relat1#% 7 4.76 % #4ten2# en el 4alan)e t#tal "n

1al#r 8.-'/ 6g , en la 5ar)al "n 1al#r 8.B&&-'' 6g.

• En el 4alan)e 2e energ@a% la a)"$"la)=n 2e energ@a res"lta "n 1al#r negat1# '&8.'6HJ%

est# sgn+)a n"estr# 5r#)es# 5r#2")e energ@a # l4era energ@a% la )"al se e5resa en el

n)re$ent# 2e te$5erat"ra 2el 4#2gest#r.• Llega$#s a #4tener 4#g>s a 5artr 2el 2e est?r)#l 5#r)n# 5#r +er$enta)=n anaer=4)a ,a

!"e las )#n2)#nes 2el 4#2gest#r +a1#re)er#n la 5r#2"))=n 2e esta.• A5l)an2# la 5r$era , seg"n2a le, 2e la ter$#2n>$)a en el 4#2gest#r% 5ara la #4ten)=n

2e 4#g>s a 5artr 2e est?r)#l 2e 5#r)n# se #4t"1# l#s sg"entes 2at#s.

• El 4#2gest#r es "n 5r$a re)tang"lar% )",a >rea s"5er+)al es 0.886m2

% la )a5a)2a2

2e este es &-% la )"al t"1# "na te$5erat"ra 2e #5era)=n n)al 23 8 C , llegan2# a "na

te$5erat"ra +nal 2e #5era)=n% en el nter#r% 28 8 C G las 5are2es 2e 2)0# 4#2gest#r

est>n asla2as )#n te)n#5#r , "na 2#4le )a5a 2e 5a5el al"$n#% 5ara e1tar la 5?r22ae)es1a 2e )al#rG "na te$5erat"ra a2e)"a2a 8-'- CJ% el 4alan)e t#tal "n 1al#r 8.-'/6g , en la 5ar)al "n 1al#r 8.B&&-'' 6g% en el 4alan)e 2e energ@a% la a)"$"la)=n 2eenerg@a res"lta "n 1al#r negat1# '&8.' 6HJ%l# !"e n2)a !"e el 5r#)es# l4era energ@a.

"W# RECO$EN&AC"ONES

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Al $#$ent# 2e a)#n2)#nar el a$4ente 5ara nstalar el $#2"l# 5r#)"rar !"e sea "n l"gar 2#n2e late$5erat"ra n# 1ar? $")0# las )#n2)#nes 2e te$5erat"ra.

Tener $")0# )"2a2# , 5re)s=n a la 0#ra 2e 0a)er las $e2)#nes res5e)t1#s% s es 5#s4le

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,)

Ima0e" N9: a!*e *e ;< !&$%'

Fe"$e: Propia Fe"$e: Propia

Ima0e" N9;: &*&0e'$%


FCodigestión anaeróbica de estiércol ' lodos de depuradora biogás*,

Marina 1arc5a Amado, ?oviembre !!;

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obtención de biogás por fermentación anaerobia a partir de estiércol de porcino a nivel...

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