proyecto de biodigestor
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE
LA FUERZA ARMADA
NÚCLEO PORTUGUESA – EXTENSIÓN ACARIGUA
APROVECHAMIENTO DE LOS DESECHOS ORGÁNICOS PARA LA
PRODUCCIÓN DE BIOGÁS Y BIOABONO A TRAVÉS DE UN
BIODIGESTOR
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ACARIGUA, 2008
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA
FUERZA ARMADA
NÚCLEO PORTUGUESA – EXTENSIÓN ACARIGUA
APROVECHAMIENTO DE LOS DESECHOS ORGÁNICOS PARA LA
PRODUCCIÓN DE BIOGÁS Y BIOABONO A TRAVÉS DE UN
BIODIGESTOR
MATERIAS:
Educación Ambiental
Hombre, Sociedad, Ciencia Y Tecnología
TUTORES:
LIC. Piña, Legna
LIC. Rufa, Loredana
INTEGRANTES:
Estudiantes II semestre de Ing. Gas “Ñ”
ACARIGUA, 2008
ÍNDICE
Pag.
AGRADECIMIENTOS........................................................................................ i
INTRODUCCION............................................................................................... 1
CAPITULOS
I LA INVESTIGACION........................................................................... 3
Planteamiento del Problema................................................................... 3
Objetivos de la Investigación................................................................. 4
General.......................................................................................... 4
Especifico...................................................................................... 4
Justificación del Problema............................................................. 5
Alcances de la investigación.................................................................. 6
II MARCO TEORICO............................................................................... 8
Antecedentes........................................................................................... 8
FUNDAMENTOS TEORICOS............................................................. 13
Gas Metano.................................................................................... 13
Origen del Gas Metano.................................................................. 13
Biomasa......................................................................................... 14
Clasificación de la Biomasa.......................................................... 15
Aplicaciones de la Biomasa........................................................... 15
Ventajas de la Biomasa................................................................. 16
Desventajas de uso de la Biomasa................................................. 18
Biogás............................................................................................ 18
Origen del Biogas.......................................................................... 19
Elementos que afectan la producción de Biogas........................... 20
Usos del Biogas............................................................................. 23
Utilización del Biogas en Diversos Países.................................... 24
Bioabono........................................................................................ 26
Biodigestor.................................................................................... 27
Procesos dentro del Biodigestor.................................................... 28
Tipos de biodigestores................................................................... 28
Ventajas de los Digestores de alta velocidad o Flujo inducido..... 33
Precauciones a tener en cuenta con los digestores de alta velo-
cidad o flujo inducido.................................................................... 34
Criterio a considerar en el diseño de un Biodigestor..................... 35
Factores Humanos................................................................ 35
Factores Físicos.................................................................... 36
Factores Biológicos.............................................................. 36
Factores de Construcción..................................................... 36
Factores Utilitarios............................................................... 37
Ventajas de los Biodigestores........................................................ 37
La Utilización de los biodigestores además de permitir la pro-
ducción de biogas ofrece enormes ventajas para la transfor-
mación de desechos....................................................................... 38
Dificultades técnicas de los biodigestores..................................... 39
III METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION............................. 41
Materiales...................................................................................... 41
Métodos y Procedimientos............................................................ 42
1er Experimento realizado para comprobar la producción de
Biogas y Bioabono a partir del estiércol de cerdo......................... 42
Observaciones Generales............................................................... 45
IV ANALISIS DE LOS RESULTADOS........................................... 48
Tabulacion de las observaciones realizadas.................................. 48
Estrategias para la difusión y diseminación de la tecnología de
Biodigestores................................................................................. 49
V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................ 51
Conclusiones.................................................................................. 51
Recomendaciones.......................................................................... 54
GLOSARIO........................................................................................................... 56
BIBLIOGRAFIA................................................................................................... 66
CITAS BIBLIOGRAFICAS................................................................................. 67
ANEXOS............................................................................................................... 69
AGRADECIMIENTOS
Primeramente a Dios, por iluminarnos y brindarnos la salud, las ganas y la
disposición necesarias, para emprender el camino a la realización de nuestras metas,
siendo este proyecto, una de ellas.
Seguidamente, agradecemos profundamente a la Lic. Loredana Rufa por toda
su dedicación y colaboración brindada en la realización de este proyecto, así como
también por su disposición de ayudarnos en los proyectos que están por venir, no solo
académicos y profesionales, sino también personales. A ella que gracias a sus
orientaciones y sabios consejos, cada día nos hace reflexionar y nos incentiva a ser
grandes y excelentes personas, pero sobre todo que nos impulsa a continuar luchando
para llegar a ser esos profesionales excelentes y exitosos que tanto necesita nuestro
país, le queremos extender una y mil veces más nuestro profundo agradecimiento,
deseándole de todo corazón, éxitos, alegrías y bendiciones.
Equivalentemente, extendemos nuestra más sincera gratificación a la Lic.
Legna Piña, por su colaboración en esta investigación y augurándole dicha,
prosperidad y muchos éxitos profesionales y personales.
De igual manera, queremos expresarle al Ing. Rafael Balza, nuestro más
profundo agradecimiento, ya que él oportunamente y sin interés alguno, colaboró con
nosotros, durante la realización de esta investigación.
Finalmente, queremos agradecer infinitamente a todas aquellas personas que
de una u otra forma se vieron involucrados en la consolidación de nuestra meta, a
todos ellos muchísimas gracias por su valiosa colaboración, siempre les estaremos
agradecidos.
INTRODUCCIÓN
La contaminación ambiental es un mal que afecta a la población mundial, la
cual es la principal responsable de su avance desmedido. Abordando específicamente
el caso de la contaminación producto de los desechos orgánicos, se puede decir que,
los mismos son generadores de grandes deterioros al ambiente en toda su extensión,
afectando de manera directa la salud del hombre, ya que este se encuentra en
constante interacción con el medio ambiente en general. Y utiliza la mayoría de los
recursos que este le ofrece.
En el caso de las zonas suburbanas se puede observar con mayor detalle la
situación antes descrita, la cual amerita una pronta y efectiva solución; es por esto qué
a continuación se presentará de manera clara y sencilla la información necesaria
acerca del aprovechamiento de los desechos orgánicos, a través de un biodigestor, el
cual representa una excelente alternativa para erradicar dicho problema y además
obtener como beneficios la producción de biogás y bioabono, generándose así un
beneficio, ambiental , económico y social.
La investigación se agrupa en cinco capítulos, de manera de facilitar la
comprensión al lector.
El capitulo I, se refiere al planteamiento del problema, objetivos, justificación,
alcances y limitaciones.
El capitulo II, plantea el marco teórico, en donde se refleja la
conceptualización de las variables relacionadas con el Biodigestor y sus afines.
El capitulo III, describe la metodología utilizada.
El Capitulo IV, refleja el análisis de los resultados obtenidos.
El Capitulo V, esboza las conclusiones y las recomendaciones.
C A P I T U L O I
CAPITULO I
LA INVESTIGACIÓN
Planteamiento del Problema
El ser humano, a través de sus acciones ha impactado de manera directa y
significativa a la salud del planeta, por lo que indudablemente, harían falta unos
cuantos siglos llenos de intensos esfuerzos, para que éste recuperara la salud en forma
natural. Al enfermarse el planeta irremediablemente la biodiversidad presente en él,
se ve igualmente afectada.
Es por esto qué, en el presente planteamiento se expone una problemática
existente a nivel mundial. La contaminación ambiental ejecutada por los desechos
orgánicos. De allí, parte la necesidad de implementar una estrategia para disminuir en
lo posible, este problema existente. Actualmente, en países tales como: México,
Cuba, Colombia, El Salvador, India, Chile, Asia, África y Argentina…; preocupados
por la situación antes descrita, se ha implementado la fabricación de un instrumento
sumamente práctico, sencillo, y en la mayoría de los casos sumamente económico,
llamado Biodigestor, el cual ayuda a disminuir la contaminación ambiental, mediante
la utilización de los desechos orgánicos, para la producción de Biogás y Bioabono,
los cuales pueden ser utilizados tanto para generar energía eléctrica y gas doméstico,
como para fertilizante respectivamente, lo cual a parte de generar salubridad a la zona
y por ende al ambiente en general, proporciona un beneficio o ahorro económico a las
personas que implementan este mecanismo. Por último, es necesario tomar en cuenta
ciertos criterios para considerar el diseño del mismo, como son: cual tipo de
Biodigestor se adapta más a las necesidades de la finca, granja o lugar donde se
quiera implementar y cuáles son las condiciones más viables y fiables para su
construcción.
Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Aprovechar los desechos orgánicos para producir Biogás y Bioabono a través
de un Biodigestor.
Objetivos Específicos
Divulgar la presente investigación para dar a conocer tanto a la comunidad
estudiantil, como a los dueños o poseedores de granjas y fincas, a toda la
sociedad en general interesada, la información acerca de la producción de
Biogás y Bioabono, por medio del Biodigestor.
Conocer el beneficio otorgado por el Biodigestor en la minimización de la
contaminación ambiental.
Desarrollar una propuesta para la implantación de Biodigestores como fuente
de bienestar económico, social y ambiental.
Justificación del Problema
La contaminación ambiental se encuentra presente a nivel mundial y sus
efectos se hacen sentir notablemente en la sociedad. Abordando el caso específico de
las zonas rurales y ganaderas que generalmente vierten las excretas de los animales en
las corrientes fluviales adyacentes, con el propósito de deshacerse de las mismas, es
necesario destacar qué, este método rudimentario utilizado para eliminar las excretas,
es altamente contaminante e invasivo, ya que produce en las comunidades contiguas,
daños a la salud de las mismas, debido a que se abastece y consume de las aguas de
estos ríos contaminados. Es por esto qué, aquí entra el importante uso de los
Biodigestores, que tienen como función primordial la erradicación de la
contaminación producida en las construcciones que albergan a los animales y por
ende la contaminación que sus excretas producen en las corrientes acuáticas
adyacentes.
Otro punto importante, es que las comunidades que se encuentran alejadas de
las urbes necesitan en algunos casos, poseer autonomía energética, para garantizar
una buena calidad de vida, la cual puede ser otorgada por los Biodigestores, siendo
éste otro aspecto positivo. La producción de Biogás procedente de éste a través del
aprovechamiento de los desechos orgánicos, no sólo es capaz de producir dicha
energía, sino que también puede ser utilizado como gas doméstico para la cocción y
el Bioabono resultante del mismo proceso utilizado como Biofertilizantes.
Alcances de la Investigación
La presente investigación está delimitada al levantamiento y divulgación de
información referente a Biodigestores, la cual engloba desde el concepto mismo de
qué es un biodigestor, sus tipos, ventajas, desventajas…, hasta la descripción del
proceso que realiza éste para el aprovechamiento y control de los desechos orgánicos,
produciendo así Biogás y Bioabono y disminuyendo la contaminación ambiental.
También puede destacarse el diseño de una propuesta, para todo aquel ente
interesado que pueda tomar el presente proyecto como una opción viable para la
aplicación de éste en su granja, finca o lugar donde quiera implementar el
Biodigestor.
Limitaciones de la Investigación
Los factores lugar, tiempo y dinero, son los principales limitantes para la no
aplicación del presente proyecto, ya que a pesar de la viabilidad de éste para su
implementación, es necesario en primer lugar contar con la zona afectada, que posea
el espacio y la materia prima, para así realizar un estudio de factibilidad que
determine que tipo de Biodigestor es el más adecuado, que se adapte a las
necesidades de la zona utilizada y a los deseos de uso del propietario en cuanto a el
Biogás y Bioabono resultante de éste, seguidamente contar con el tiempo suficiente
para ejecutarlo de la mejor manera posible y por último y no menos importante contar
con el dinero necesario para la compra de los materiales a utilizar en la construcción
del mismo.
C A P I T U L O I I
CAPITULO II
MARCO TEORICO
Antecedentes
Según Metcalf y Harrison (1977) (Citado por Miranda, Peña, y Verde, 1995).
En 1983, Donald Cameron, construyó el primer tanque séptico, en la ciudad de Exeter
(Inglaterra), para la obtención de biogás a partir de la descomposición de desechos
orgánicos.
Según Hobbson et al, (1980) (Citado por Miranda, Peña, y Verde, 1995) En
Inglaterra y otros países de Europa, principales fuentes de contaminación, son las
granjas de porcino y avícolas, la cual se ha incrementado la presión popular como las
legislativas para el control de problema
Según Taylhardat (1985) (Citado por Miranda, Peña, y Verde, 1995). Entre
1909 y 1912 fueron llevados a cabo en EEUU experimentos de tanques bioliticos. En
el periodo comprendido entre 1920 y 1935, se estudió ampliamente el proceso de
digestión anaeróbica. En 1940 la China y la India iniciaron el desarrollo de la
tecnología de biogás aprovechando residuos agrícolas y estiércoles de animales,
principalmente de bovinos, con fines energéticos y de fertilización. En la China se
han construido unos 7 millones de biodigestores, de los cuales unos cuatro millones
de ellos están en uso actualmente y benefician a quince millones de habitantes.
Se evaluó el efluente proveniente de dos tipos de biodigestores utilizando
diversos tipos de desechos.
Con respecto a Cuba la Oficina Nacional de Estadística reporta que habían 70
mini digestores instalados hasta el 2001, con un crecimiento de 16 % con respecto al
2000; Pinar de Río, con 17, es la provincia donde hay más instalados.
En Venezuela se encuentran algunos biodigestores dedicados a la
investigación de esta tecnología ubicados en centros de enseñanza como: Facultad de
Agronomía U.C.V; UNELLEZ e Instituto Internacional de Tecnología Simón
Bolívar.
En el Estado Guarico la finca San José fue dotada con un biodigestor modelo
“Chino” de cincuenta metros cúbicos, que genera unos 10.000 metros cúbicos de
biogás por día, se espera utilizarlo en lámparas de mantillas, cocinas y neveras de
Kerosén modificadas para el biogás.
En América, Brasil es el país que mas impulso le ha dado a esta técnica,
también México, Guatemala y Colombia, están dentro de los principales difusores. El
resto de los países están iniciando el uso de la tecnología del biogás.
Según Castillo, (1986) (Citado por Miranda, Peña, y Verde, 1995). En 1776,
Alejandro Volta, descubre la conversión de materiales, mediante la fermentación
anaeróbica, en metano.
Según Mendoza (1988) (Citado por Miranda, Peña, y Verde, 1995). A finales
del siglo XIX se descubrió el proceso de digestión anaeróbica, cuando un alumno de
Pasteur, llamado Gayon, la detecto y estudio la posibilidad de su uso como fuente de
combustible.
Para finales del año 1995, se instaló en Cendigranja (UNELLEZ, Venezuela)
el primer sistema de descontaminación productiva con biodigestor plástico de flujo
continuo en esta zona, en una pequeña unidad porcina con una población de cerdos
que ha variado entre 16 y 42 unidades.
En 1996 Cendi-UNELLEZ, Guanare, Venezuela, propuso y firmó un
convenio con la Gobernación del Estado Portuguesa para desarrollar un programa de
extensión dirigido al fomento de la agricultura sostenible en comunidades
campesinas. Para mediados de 1998, fecha en que culminó este convenio de
cooperación se habían instalado ya 42 Biodigestores.
A cuatro años de haberse iniciado la instalación de biodigestores auspiciado
por el programa de extensión, el 57% de ellos se mantenían en funcionamiento de
manera normal y satisfactoria para sus usuarios.
Entre las causas de inoperatividad de los biodigestores que cesaron de
funcionar estaban: desinterés en la cría de cerdos en aquellos productores que fueron
seleccionados por la Gobernación, y las rupturas accidentales de la manga de plástico
en dimensiones que imposibilitaban ser reparadas, la mayoría de ellas por falta de
poda de árboles cercanos al biodigestor o por falta de cercas perimetrales que
protegieran la caída accidental de animales como cerdos y ganado bovino.
En aquellos casos donde los biodigestores funcionaban normalmente, se han
podido evidenciar procesos de valor agregado en el desarrollo de la tecnología tales
como: se constituyeron en sitios muy concurridos por otros productores, favoreciendo
muchas actividades de difusión “de campesino a campesino”, así como maestros y
organismos diversos de capacitación a campesinos que se apoyan en la innovación
local. Los mismos usuarios han innovado soluciones tales como: estufas de diseño
propio, mecanismos de monitoreo práctico al proceso de sedimentación de sólidos en
la tanquilla de entrada para facilitar su remoción en el momento oportuno. Técnicas
sencillas y funcionales para reparar rupturas del plástico, con trozos de ligas y bandas
de neumáticos. Aparición de albañiles campesinos que se han especializado en
instalar las tanquillas y amarrar las bolsas plásticas a los tubos. Construcción del
tamaño del biodigestor a tamaño reducido para usarlas en demostraciones practicas en
la escuela y otros sitios de interés. Obras de teatro relacionadas con el aporte que hace
el biodigestor y sus elementos en la descontaminación del agua en la comunidad…
Según Olivia (1999). El desarrollo de sistemas de descontaminación para
aguas pecuarias servidas con biodigestores era un área de investigación poco activa
en Venezuela, y la misma solo era abordada por un pequeño grupo de investigación
en una Universidad Nacional. El énfasis de la investigación se dirigía a estudiar el
rendimiento energético del biodigestor en términos de metano producido por unidad
de estiércol ingresado al sistema, dejando en un segundo plano la evaluación de los
beneficios de la descontaminación,
Lo anterior trajo consigo la experimentación casi exclusiva con modelos de
biodigestores de estructura fija cuyos elevados costos de instalación y recurrentes
daños por fracturas de difícil reparación impedía, su adopción por parte de los
productores.
Para ese entonces la circulación de Preston y Leng (1989), en cuya portada
aparecía la fotografía de un biodigestor plástico de flujo continuo instalado para su
uso y evaluación en una finca de Colombia, el cual en su interior contenía otra fotos y
comentarios en las que se mostraban mujeres campesinas preparando sus alimentos
en sus modestas estufas con biogás, generó una interesante polémica entre “los
especialistas en biogás” y los “Especialistas en Biodigestores”. Años después de esta
polémica se puede decir que en Venezuela comienza a verse la integración de ambos
enfoques y corrientes de investigación, lo cual se evidencia por la creciente
instalación de biodigestores plásticos de flujo continuo en fincas campesinas y
empresariales (Cordones, Maldonado y Cardozo, 2000; Palencia y Cardozo, 1999).
Resulta difícil hacer una proyección confiable del número total de
biodigestores plásticos de flujo continuo instalados en Venezuela, sin embargo se
estima que puedan existir de 100 a 300 instalados, de los cuales podemos mencionar:
Cendigranja-UNELLEZ, Estado Portuguesa (1), Comunidades Campesinas en zonas
rurales del Estado Portuguesa (42), Modelos de Agricultura Tropical Sostenible,
Fundación Polar, Estado Yaracuy (1), Comunidades Campesinas en las Cuencas
Medias y Altas del Río Yaracuy, Estado Yaracuy (2), Comunidad Campesina en el
Estado Táchira (1), Unidad Bovina de Mataderos de la UNELLEZ (3), Productor
Medio de Cerdos del Estado Cojedes (1), Comunidad Campesina en el Estado
Barinas (1), Comunidad Indígena del Estado Amazonas (1), Comunidades
Campesinas del Estado Portuguesa (10).
En el estado Portuguesa, específicamente en la población de Mijagüito, se
implemento un biodigestor de flujo continuo en la Granja Integral “Santa Elvira” para
la cocción de alimentos. (Ver anexo)
http://www.acicafoc.net/leer.php/15 (2007). En el estado Barinas se
implemento una campaña de capacitación para la instalación de biodigestores para la
producción de biogás y bioabono contando con el apoyo y promoción de instituciones
como el Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales (MARN), la Cooperativa
Autogestión Comunitaria (AFINCO) y Cooperativas de Comunitarios de las Reservas
Forestales de las Poblaciones de Ticoporo y Caparo, en donde los comunitarios
instalaron cuatro biodigestores en sus parcelas y espacios comunitarios para hacer un
manejo adecuado de los desechos de la producción de ganado y cerdos para el
aprovechamiento de los recursos locales para la fabricación de insumos orgánicos
usados en agricultura.
FUNDAMENTOS TEORICOS
Gas metano
Htttp://es.wikipedia.org/wiki/Metano, Es el hidrocarburo alcano más sencillo,
el primer miembro de la serie de los alcanos, su fórmula química es CH4. Cada uno de
los átomos de hidrógeno están unidos al carbono por medio de un enlace covalente.
Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones
ordinarias, es incoloro e inodoro, es más ligero que el aire. Y apenas soluble en agua
en su fase liquida. En la naturaleza se produce como producto final de la composición
de forma anaeróbica, procesándola y convirtiéndola en gas metano. El metano es el
componente principal del gas natural y además un gas de efecto invernadero.
Origen del Gas Metano
http://html.rincondelvago.com/el-metano.html Se produce por la
descomposición de sustancias vegetales, principalmente celulosa, por la acción de
microorganismos y se desprende del cieno de algunos pantanos, por lo que se
denomina “Gas de los Pantanos”, se desprende también de los volcanes de fango y de
algunas aguas y fuentes no cenagosas, así mismo en las minas de carbón de piedra de
lignito. También en los procesos de digestión y defecación de animales.
(Especialmente del ganado), en las bacterias en plantaciones de arroz y digestión
anaeróbica de la biomasa.
En algunos lugares emana naturalmente de la tierra, como en Italia, Irán, La
República Popular de China, América del Norte..., Los fuegos sagrados de Bakú no
es más que gas metano, que va mezclado con nitrógeno, gas carbónico y vapores de
petróleo. Este proceso natural se puede aprovechar para producir biogás, puede
constituir hasta el 97% del gas natural, en las minas de carbón se le denomina grisú y
es muy peligroso por su facilidad para inflamarse.
Biomasa
http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa. La biomasa, abreviatura de masa
biológica, es la cantidad de materia viva producida en un área determinada de la
superficie terrestre, o por organismos de un tipo específico. Es el resultado del
proceso de transformación que sufre la materia orgánica de origen animal o vegetal.
Por medio de este proceso, que puede hacerse en forma natural o artificial, se generan
subproductos que no tienen valor para la cadena nutritiva o no sirven para la
fabricación de productos de mercado, pero pueden utilizarse como combustible. (Ver
anexo 1)
El término es utilizado con mayor frecuencia en las discusiones relativas a la
energía de biomasa, es decir, al combustible energético que se obtiene directa o
indirectamente de recursos biológicos. La energía de biomasa que procede de la
madera, residuos agrícolas y estiércol, continúa siendo la fuente principal de energía
de las zonas en desarrollo.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centrostic/14002984/helvia/aula/archivos/
repositorio/biomasa.swf Los residuos con posibilidad de generar energía a partir de la
biomasa son:
Los desechos producidos por las actividades rurales: residuos agrícolas y
forestales, residuos animales.
Los desechos producidos por actividades industriales: residuos de industrias
agrícolas y forestales.
Los desechos producidos por actividades urbanas: residuos sólidos urbanos y
aguas residuales.
Clasificación de la biomasa:
Biomasa natural: producida por la naturaleza sin intervención humana.
Ejemplo: podas naturales.
Biomasa seca: subproductos sólidos no utilizados en actividades agrícolas,
forestales ni industrias agroalimentarias o madereras. Ejemplo: cáscara de
almendra, podas de frutales, aserrín...
Biomasa residual húmeda: vertidos biodegradables. Ejemplo: aguas
residuales, urbanas e industriales y residuos ganaderos.
Cultivos energéticos: cultivos cuya finalidad es producir biomasa
transformable en combustible. Ejemplo: girasol destinado a la producción de
biocarburantes…
Biocarburantes: tiene su origen en el reciclado de aceites y también en la
transformación del trigo, maíz, girasol...
Aplicaciones de la Biomasa
http://www.textoscientificos.com/energia/biomasa
Producción eléctrica: La electricidad puede ser generada a partir de un número
de fuentes de biomasa y al ser una forma de energía renovable se la puede
clasificar como "energía verde". La producción de electricidad a partir de
fuentes renovables de biomasa no contribuye al efecto invernadero ya que el
dióxido de carbono liberado por la biomasa cuando es quemado, (directa o
indirectamente después de que se produzca un biocombustible) es igual al
dióxido de carbono absorbido por el material de la biomasa durante su
crecimiento.
Calor y Vapor: La combustión de la biomasa o de biogás puede utilizarse para
generar calor y vapor. El calor puede ser el producto principal, en usos tales
como: calefacción de hogares y para la cocción de alimentos, o puede ser un
subproducto de la producción eléctrica en centrales combinadas de calor y
energía. El vapor generado por la biomasa puede utilizarse para accionar
turbinas de vapor para la producción eléctrica, utilizarse como calor de
proceso en una fábrica o planta de procesamiento, o utilizarse para mantener
un flujo de agua caliente.
Gas Combustible: Los biogases producidos de la digestión o de la pirolisis
anaerobia tienen un número de aplicaciones. Pueden ser utilizados en motores
de combustión interna para accionar turbinas para la producción eléctrica,
puede utilizarse para producir calor para necesidades comerciales y
domésticas, y en vehículos especialmente modificados como un combustible.
Ventajas de la biomasa
http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa
Permite eliminar residuos orgánicos e inorgánicos, al tiempo que les da una
utilidad.
Es una fuente de energía renovable.
Es una fuente de energía no contaminante.
El uso de la biomasa como biocarburante en motores de combustión interna
reduce el empleo de los motores alimentados por combustibles fósiles que
provocan altos índices de contaminación.
Tiene contenidos de azufre prácticamente nulos por lo que la emisión de
dióxido de azufre es mínima. El dióxido de azufre, junto con los óxidos de
nitrógeno, son causantes de la lluvia acida.
Aunque para el aprovechamiento energético de esta fuente renovable
tengamos que proceder a una combustión, y el resultado de la misma sea agua
y CO2, la cantidad de este gas causante del efecto invernadero, se puede
considerar que es la misma cantidad que fue captada por las plantas durante su
crecimiento. Es decir, que no supone un incremento de este gas a la atmósfera.
No emite contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni apenas partículas
sólidas.
Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en
un reciclaje y disminución de residuos.
Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de
alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.
Puede provocar un aumento económico en el medio rural.
Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.
Desventajas de uso de la biomasa
http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa
El rendimiento de las calderas de biomasa es inferior a los de las que usan
combustible fósil.
Se necesita mayor cantidad de biomasa para conseguir la misma cantidad de
energía que otras fuentes.
Canales de distribución de la biomasa menos desarrollados que los
combustibles fósiles.
Biogás
http://es.wikipedia.org/wiki/Biog%C3%A1s
El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en
dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica,
mediante la acción de microorganismos, (bacterias metanogénicas…), y otros
factores, en ausencia de aire (en un ambiente anaeróbico). Cuando la materia orgánica
se descompone en ausencia de oxígeno, actúa este tipo de bacterias, generando
biogás.
La producción de biogás por descomposición anaeróbica es un modo
considerado útil para tratar residuos biodegradables ya que produce un combustible
de valor además de generar un efluente que puede aplicarse como acondicionador de
suelo o abono genérico. El biogás tiene como promedio un poder calorífico entre
4.500 a 5.600 kilocalorías por metro cúbico. Se llama biogás a la mezcla constituida
por metano CH4 en una proporción que oscila entre un 50% a un 70% y dióxido de
carbono conteniendo pequeñas proporciones de otros gases como hidrógeno,
nitrógeno y sulfuro de hidrógeno. El biogás es considerado como productor de
energía y eliminador de la contaminación y los residuos.
Origen del Biogás
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/04/07/1410
21.php La creación y utilización del biogás de manera artificial se remonta a la
segunda guerra Árabe-Israelí, a mediados de los años setenta del siglo XX, cuando el
precio del petróleo subió ostensiblemente al ser utilizado como arma política, lo que
hizo que se investigasen otras posibilidades de producir energía. Es entonces cuando
se experimentó con reactores, los llamados de alta carga, capaces de retener los
microorganismos anaerobios y de tratar las aguas residuales mediante este proceso.
En un primer momento, el desarrollo del biogás fue más fuerte en la zona
rural, donde se cuenta de manera directa y en cantidad con diversos tipos de desechos
orgánicos, como el estiércol. De esta manera, el aprovechamiento de los residuos
agrícolas se practica desde hace años en instalaciones individuales de tamaño medio
que utilizan el biogás para cocinar o como fuente de iluminación. Según los expertos,
ésta manera de tratar los residuos es más efectiva, controlada y ecológica que las
soluciones tradicionales de tratamiento, que en algunos casos pasan directamente por
el vertido incontrolado. No obstante, el biogás también tiene sus inconvenientes
porque, además del metano y dióxido de carbono, pueden aparecer otros componentes
minoritarios como el ácido sulfhídrico que es necesario eliminar. Por otra parte, si el
residuo queda almacenado en condiciones de ausencia de aire, como ocurre en los
estercoleros, se formaría metano que escaparía a la atmósfera, produciendo efecto
invernadero y destrucción de la capa de ozono sin que se aproveche su energía.
Elementos que afectan la producción de Biogás
Según Peña, Miranda y Verde (1995)
Tipo de materia prima: Las materias primas fermentables incluyen dentro de
un amplio espectro a los excrementos animales y humanos, aguas residuales
orgánicas de las industrias (producción de alcohol, procesado de frutas,
verduras, lácteos, carnes, alimenticias en general), restos de cosechas y
basuras de diferentes tipos, como los efluentes de determinadas industrias
químicas. El proceso microbiológico no solo requiere de fuentes de carbono y
nitrógeno sino que también deben estar presentes en un cierto equilibrio sales
minerales (azufre, fósforo, potasio, calcio, magnesio, hierro, manganeso,
molibdeno, zinc, cobalto, selenio, tungsteno, níquel y otros menores).
Normalmente las sustancias orgánicas como los estiércoles y lodos cloacales
presentan estos elementos en proporciones adecuadas. Sin embargo en la
digestión de ciertos desechos industriales puede presentarse el caso de ser
necesaria la adición de los compuestos enumerados o bien un post tratamiento
aeróbico Las sustancias con alto contenido de lignina no son directamente
aprovechables y por lo tanto deben someterse a tratamientos previos (cortado,
macerado, compostado) a fin de liberar las sustancias factibles de ser
transformadas de las incrustaciones de lignina. En lo atinente a estiércoles
animales la degradación de cada uno de ellos dependerá fundamentalmente
del tipo de animal y la alimentación que hayan recibido los mismos. Los
valores tanto de producción como de rendimiento en gas de los estiércoles
presentan grandes diferencias. Esto es debido al sinnúmero de factores
intervinientes que hacen muy difícil la comparación de resultados. Como
norma se deberá tomar en cuenta que a raíz de estar trabajando en un medio
biológico sólo los promedios estadísticos de una serie prolongada de
mediciones serán confiables siempre y cuando figuren las condiciones en las
cuales fueron realizadas las pruebas. En cuanto al volumen de estiércol
producido por las distintas especies animales son variables de acuerdo
fundamentalmente al peso y al tipo de alimentación y manejo de los mismos.
Cuando se encare un proyecto específico se recomienda realizar una serie de
mediciones en el lugar donde se emplazará el digestor.
Acidez: Este parámetro nos indica la forma en la cual se desenvuelve la
fermentación dentro del biodigestor. Se mide mediante papeles indicadores o
aparatos electrónicos llamados peachimetros, ambos indican un valor
numérico llamado pH. En esta escala el valor de 7 indica la neutralidad, los
valores inferiores acidez y los superiores alcalinidad. Los valores del pH
superior a 8, indican acumulación excesiva de compuestos alcalinos y el
digestor corre el riesgo de putrefacción. Los valores inferiores a 6 indican una
descomposición entre la fase ácida y la metanogénica, pudiendo bloquearse
ésta última. Normalmente los digestores no presentan las alteraciones
mencionadas, exceptuando el periodo de estabilización luego del arranque
inicial; o cuando se le somete a violentos cambios ambientales o en el material
de fermentación. Los digestores acidificados pueden volver a estabilizarse
luego prolongado periodo. Por esta razón se aconseja no someter los
digestores a fuentes cambios en la temperatura de funcionamiento, ni en el
material de carga. Si se cumple esta premisa los digestores funcionan sin
interrupción y tiene la capacidad de mantener su estabilidad, a pesar de que el
material con el cual se los alimenta tenga variaciones en su acidez.
Temperatura: este parámetro es importante no solo por su valor sino por su
constancia a través del tiempo. Las bacterias metanogénicas se pueden dividir
según su temperatura ideal de actividad en mesofilas (30a.C. - 37a.C.) y
termofilas (50ºC – 57ºC). El proceso fermentativo anaeróbico no genera una
cantidad apreciable de calor por lo tanto las temperaturas mencionadas deben
lograrse por calor exterior. Es por esta razón que a pesar de ser el proceso
termofilico se dará un proceso más allá de la producción de biogás, el
mesofilico tiene como ventaja el tener un balance energético más favorable y
por lo tanto, mayor energía neta producida. El proceso termofilico presenta
una ventaja para los casos en los cuales la cantidad de material a digerir es
muy grande, pues a mayores temperaturas el material permanece menos
tiempo dentro del digestor (tiempo de retención). Esto acelera el proceso y
evita tener que poseer enormes digestores para realizar la fermentación. Otro
punto de gran importancia es la estabilidad de la temperatura elegida, pues la
variación rápida superior en ± 2ºC influye negativamente en la producción de
biogás y en la estabilidad del biodigestor. Es preferible trabajar a menos
temperatura si resulta difícil mantener las temperaturas mas elevadas. En el
caso de regiones frías es aconsejable calefaccionar el digestor para obtener
mayores rendimientos y un mejor funcionamiento del sistema, o aislar
convenientemente el digestor.
Relación Carbono/Nitrógeno: Según Taylhardat (1985). Los materiales a
utilizar en el digestor deben tener una adecuada relación entre estos dos
elementos, los cual permitirá lograr mayores rendimientos. Se considera en
general que los estiércoles tienen una relación adecuada y para el caso de
materiales desbalanceados, los mismos pueden ser corregidos mediante la
adición de materiales con altos contenidos de carbono, como pueden ser los
residuos vegetales. Se considera como optima la relación C/N ubicada en el
intervalo comprendido entre 16/1 y 19/1 para el estiércol del porcino.
Niveles de amoníaco: este parámetro cobra importancia cuando se utilizan
materiales que tiene un alto contenido de N, como es el caso de los estiércoles
de ave, para un correcto funcionamiento del sistema los niveles dentro del
digestor deben mantenerse por debajo de los 2000mg/l, lo que se logra
aumentando la dilución del material de carga.
Otros Factores: La fermentación metanogénica se basa en un crecimiento
microbiano y depende, por lo tanto, de un aporte adecuado de nutrientes. Las
bacterias responsables de la digestión metanogénica requieren Fósforo, cuyas
necesidades se cifran 1/5 de los del nitrógeno y una serie de microelementos,
S, K, Na, Ca, Mg, Fe, en pequeñas cantidades para un crecimiento celular
óptimo.
Usos del Biogás
http://www.textoscientificos.com/energia/biogas/usos
El biogás puede ser utilizado en cualquier equipo comercial diseñado para uso
con gas natural.
Principales artefactos que utilizan biogás juntamente a su consumo medio y su
eficiencia:
Quemador de cocina: consumo de 300-600 l/h, rendimiento 50-60 %.
Lámpara a mantilla: consumo de 120-170 l/h, rendimiento 30-50 %.
Nevera de 100 l: consumo de 30-75 l/h, rendimiento 20-30 %.
Motor a gas: consumo de 0.5 m³/kwh o Hph, rendimiento 25-30 %.
Quemador de 10 kW: consumo de 2 m³/h, rendimiento 80 – 90%.
Infrarrojo de 200W: consumo de 30 l/h, rendimiento 95 – 99 %.
Co-generador: consumo de 1 kW elect. 0,5 m/kwh 2kW térmica; rendimiento
hasta 90%.
Las cocinas y calentadores son fácilmente modificables, agrandando el paso
del gas de los quemadores. La amplia disponibilidad de este tipo de equipos hace
promisoria e interesante su utilización a gran escala.
Las lámparas a gas tienen una muy baja eficiencia y el ambiente donde se las
utilice debe estar adecuadamente ventilado para disipar el calor que generan.
Las neveras domésticas constituyen un interesante campo de aplicación
directo del biogás debido a que tienen un consumo parejo y distribuido a lo largo de
las 24 horas del día lo cual minimiza la necesidad de almacenaje del gas.
Recientemente se han desarrollado equipos para el enfriamiento de leche y/u otros
productos agrícolas lo que abre un importante campo de aplicación directa y rentable
del mismo.
Los quemadores infrarrojos comúnmente utilizados en la calefacción de
ambientes (especialmente en criadores y parideras) presentan como ventaja su alta
eficiencia lo cual minimiza el consumo de gas para un determinado requerimiento
térmico.
El biogás puede ser utilizado en motores de combustión interna tanto a
gasolina como diesel.
Los motores a biogás tienen amplio espectro de aplicación siendo los más
usuales el bombeo de agua, el picado de raciones y el funcionamiento de ordeñadoras
en el área rural. El otro uso muy generalizado es su empleo para activar generadores
de electricidad.
Utilización del Biogás en diversos países
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/
2005/04/07/141021.php
Asia es el continente que más instalaciones de Biogás ha construido. En 1973
se creó la Oficina de Difusión del Biogás y posteriormente el Centro Regional
de Investigación en Biogás para Asia y el Pacífico.
En China, el 70% del combustible para uso doméstico en las zonas rurales
proviene de la descomposición de la paja y los tallos de cultivos.
En la India, más de medio millón de personas se han servido de plantas de
biogás como combustible doméstico, y hoy en día existen plantas
demostrativas multifamiliares donde el gas se hace llegar por tuberías a cada
vivienda por un precio módico.
En Estados Unidos, existen incluso algunas plantas de Biogás de gran tamaño,
mientras que en América Latina se hacen esfuerzos aislados en distintos
países.
En Japón, se presentó un sistema que consigue fermentar también el
hidrógeno, además del metano, separadamente, lo que amplia los residuos a
utilizar para la obtención de Biogás, como los desechos de las cocinas, por
ejemplo.
En Europa, existen más de 500 instalaciones productoras de este gas
biológico, Holanda y Dinamarca son los países que marcan la pauta.
En España, la implantación es menor respecto al resto de Europa en el campo
de las aguas residuales, existe en industrias azucareras o cerveceras.
Concretamente con el estiércol, tanto de vacuno como de porcino, ha habido
algunas plantas piloto, pero ahora mismo a escala industrial no hay ninguna.
Estos temas se investigan fundamentalmente desde las Universidades. Su
aplicación a escala industrial dependerá de las exigencias medioambientales y
de los precios del coste de la energía.
En Venezuela, se ha implementado en varios Estados, tales como: Guárico,
Yaracuy, Barinas, Portuguesa,…, en este último mayormente el biogás
producido es utilizado como gas doméstico para la cocción de alimentos.
Bioabono
Según Peña, Miranda y Verde (1995). Es el residuo del proceso de producción
de biogás en biodigestores anaeróbicos y contiene elementos tales como: N, K, P, Ca,
S, Mg y cantidades menores de Cu, Zn y otros elementos necesarios para el
crecimiento de las plantas. Dichos elementos se encuentran tanto en la porción sólida
del efluente como disuelto en su fracción acuosa.
Según López (1986) (Citado por Peña, Miranda y Verde, 1995). El efluente se
clasifica como abono orgánico, igual que el “Compost” (Producto de la fermentación
aerobia de desechos orgánicos), el estiércol fresco de animales o los residuos
vegetales.
Como abono orgánico el efluente tiene la propiedad de incrementar el
contenido de la materia orgánico o Humus del suelo, lo que conduce al mejoramiento
de algunas características de este, tales como textura, capacidad de retención de
agua, capacidad de intercambio cationico y capacidad de retención de nutrientes,
produciéndose además, un incremento en la actividad microbiana a nivel del suelo.
El mismo autor expresa que el efluente no puede ser considerado como un
sustituto de los fertilizantes químicos, en términos de una respuesta inmediata,
traducida en un mayor crecimiento de pasto o en una mayor cosecha de algún cultivo.
La ventaja que tiene el uso del efluente sin procesar, es prácticamente todos
los nutrientes contenidos en el estiércol a procesar son preservados durante el proceso
de fermentación anaeróbica.
Según Demalt (1990) (Citado por Peña, Miranda y Verde, 1995). Por otro
lado las sustancias que producen fuertes olores e inhiben el crecimiento de plantas
son descompuestas y la cantidad de sustancias promotoras de crecimiento de las
plantas es incrementada.
Biodigestor
http://es.wikipedia.org/wiki/Biodigestor. Un digestor de desechos orgánicos o
biodigestor es, un contenedor cerrado, hermético e impermeable, dentro del cual se
deposita el material orgánico a fermentar (excretas animales y humanas, desechos
vegetales – no se incluyen cítricos ya que acidifican-, entre otros) en determinada
dilución de agua para que se descomponga, produciendo gas metano y fertilizantes
orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio. El biodigestor es un sistema natural
que aprovecha la digestión anaeróbica (en ausencia de oxigeno) de las bacterias que
ya habitan en el estiércol.
El biodigestor es un sistema sencillo de implementar con materiales
económicos y se está introduciendo en comunidades rurales aisladas y de países
subdesarrollados para obtener el doble beneficio de conseguir solventar la
problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los
residuos tanto humanos como animales. (Ver anexo 2)
Procesos dentro del Biodigestor
El fenómeno de biodigestión ocurre porque existe un grupo de
microorganismos bacterianos anaeróbicos presentes en la biomasa, al actuar sobre los
desechos orgánicos de origen vegetal y/o animal producen una mezcla de gases con
alto contenido de metano (CH4) llamado biogás, sumamente eficiente si se emplea
como combustible. Como resultado de este proceso se generan residuos con un alto
grado de concentración de nutrientes y materia orgánica (ideales como fertilizantes)
que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaeróbico elimina los malos
olores y la proliferación de moscas. Mediante la digestión por bacterias anaeróbicas
se destruyen microorganismos, huevos de parásitos y semillas de malezas contenidos
en las excretas frescas, quedando el fertilizante residual libre de tales gérmenes y
plantas indeseables.
Tipos de Biodigestores
http://imagenes.tupatrocinio.com/img-bbdd/documentos/biodigestores.doc
Pozos sépticos: Es el más antiguo y sencillo digestor anaeróbico que se
conoce, utilizado normalmente para la disposición de aguas residuales
domésticas. Se cree que de allí deriva el uso potencial de los gases producidos
por la fermentación anaeróbica, para el uso doméstico. Para la correcta
operación de estos pozos es requisito indispensable aislar las aguas servidas
que caen en él, de las que contienen jabón o detergentes. El efecto de los
jabones y en especial los detergentes, inhibe la acción metabólica de las
bacterias, razón por la que los pozos se colmatan con rapidez y dejan de
operar, haciendo necesario destaparlos frecuentemente para recomenzar la
operación. Cuando no es posible separar las aguas negras de las jabonosas,
como en el alcantarillado urbano, es necesario hacer un tratamiento químico
con Polímetros a esta agua a fin de solucionar el problema antes de iniciar la
fermentación anaeróbica. (Ver anexo 3).
Biodigestor del domo flotante (Indio): Este biodigestor consiste en un tambor,
originalmente hecho de acero pero después reemplazado por fibra de vidrio
reforzado en plástico (FRP) para superar el problema de corrosión.
Normalmente se construye la pared del reactor y fondo de ladrillo, aunque a
veces se usa refuerzo en hormigón. Se entrampa el gas producido bajo una
tapa flotante que sube y se cae en una guía central. La presión del gas
disponible depende del peso del poseedor de gas por el área de la unidad y
normalmente varía entre 4 a 8 cm. de presión de agua. El reactor se alimenta
semi-continuamente a través de una tubería de entrada. (Ver anexo 4)
Biodigestor de domo fijo (Chino): Este reactor consiste en una cámara de gas
firme construida de ladrillos, piedra u hormigón. La cima y " fondos son
hemisféricos y son unidos por lados rectos. La superficie interior es sellada
por muchas capas delgadas de mortero para hacerlo firme. La tubería de la
entrada es recta y extremos nivelados. Hay un tapón de la inspección a la cima
del digestor que facilita el limpiado. Se guarda el gas producido durante la
digestión bajo el domo y cambia de sitio algunos de los volúmenes del
digestor en la cámara del efluente, con presiones en el domo entre 1 y 1.5 m de
agua. Esto crea fuerzas estructurales bastante altas y es la razón para la cima
hemisférica y el fondo. Se necesitan materiales de alta calidad y recursos
humanos costosos para construir este tipo de biodigestor. Esta instalación
tienen como ventaja su elevada vida útil (pueden llegar como promedio a 20
años), siempre que se realice un mantenimiento sistemático. (Ver anexos 5,
5.1)
Biodigestor de estructura flexible o de flujo continuo: En este digestor el gas
se acumula en la parte superior de la bolsa, parcialmente llena con Biomasa en
fermentación; la bolsa se va inflando lentamente con una presión de operación
baja, pues no se puede exceder la presión de trabajo de la misma. Este
biodigestor presenta un tubo de plástico de 20 a 30 cm. de diámetro, que debe
usarse para la admisión de desechos y debe sumergirse en los residuos al
menos a 15 cm. de profundidad, lo cual previene el escape del metano, es
necesario utilizar un pozo para limpiar le material celulítico antes de ingresar
al biodigestor, porque éste puede obstruir con facilidad la entrada de éste, un
fermentador y bolsa de almacenamiento que representa el principal
componente del biodigestor y la bolsa de almacenamiento está en la parte
superior del biodigestor. El tamaño del fermentador depende de la cantidad de
desechos a fermentar. Es deseable que el biodigestor esté aislado y cuente con
un dispositivo de calentamiento y de agitación. Un mecanismo bueno seria la
construcción de una pared de tierra en la parte norte del biodigestor para
prevenir el enfriamiento a causa de los vientos, en el lado sur un colector solar
simple para la calefacción esto con el fin de mantener la temperatura del
fermentador constante. La bolsa de almacenamiento de gas puede incorporarse
al digestor o estar independiente y puede instalarse cerca de la cocina. Posee
un tubo de afluente cuyo diámetro debe ser de 4 a 6 pulgadas de material de
plástico, éste se localiza por debajo del tubo de entrada en el lado opuesto del
digestor, el tubo del afluente también debe ser sumergido a 15 cm. de
profundidad del fermentador para prevenir el escape del gas, se debe mantener
el flujo constante. El tubo de metano se ubica en la parte de la bolsa de
almacenamiento de metano, este tubo debe tener 2 pulgadas de diámetro y se
usa para transportar el biogás a su lugar de uso, el tubo posee una salida que
está sumergida en agua y que drena la humedad condensada. El dispositivo de
seguridad se utiliza para prevenir la ruptura del fermentador debido a
presiones altas de la fermentación anaeróbica de los desechos. Consiste en una
botella de al menos 10 cm. de profundidad insertada en el tubo de salida,
cuando la presión del digestor es mayor a la del agua, se libera el biogás. El
tubo de limpieza del lodo que se sedimenta en el fondo del biodigestor debe
ser removido cada dos años, la tubería sirve para evacuar estos lodos por
mecanismos como bombeo, se pueden disponer cuando el biodigestor es muy
largo de un tubo en un extremo del biodigestor y otro tubo en la mitad del
mismo. Para su Instalación lo primero que se debe hacer es preparar un foso
que debe ser un poco más grande que el biodigestor, luego se procede a
instalar el biodigestor y los tubos de admisión y de afluentes. Después de tres
o cuatro días se llena el foso con agua, se descargan los desechos de animales,
el agua que rodea el digestor puede ayudarle a expandirse completamente y
disminuye la tensión que ejerce en los tubos de entrada y de salida.
Dependiendo de la época del año en la que se haga la instalación el proceso de
fermentación se hace más rápido en verano y más lento en invierno. En
cuanto al mantenimiento de estos biodigestores, pueden tener una durabilidad
de 20 años, en el caso de presentarse rupturas de este pueden ser fácilmente
reparadas del mismo material del biodigestor usando un adhesivo fuerte, la
parte reparada debe permanecer seca hasta su endurecimiento por completo.
Cuando se necesita el metano solo se ejerce una pequeña presión sobre la
bolsa de almacenamiento moviendo de esta forma el biogás a donde se
necesita. (Ver anexos 6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4)
Digestor flotante: Un rasgo innovador de usar polietileno tubular es que los
biodigestores pueden localizarse para flotar en cualquier superficie de agua,
con la mitad sumergida, su boca se localizada sobre el nivel de agua más alto,
mientras la toma de corriente debe ajustarse a un objeto flotante, como un
coco seco o un recipiente de plástico. En Vietnam más de 5% de los
biodigestores flotantes se ubican en estanques que facilitan su instalación,
generalmente donde el espacio de las granjas es limitado. Para el
funcionamiento del digestor es posible usar cualquier tipo de excreta, pero la
producción de gas es más alta con estiércol de cerdo y mezclas de
excrementos de pollos y ganado. La cantidad requerida depende de la longitud
del digestor, pero generalmente es aproximadamente 5 Kg. de estiércol fresco,
para cada 1 m. A esto deben agregarse 15 litros de agua para que el volumen
de los sólidos represente 5 por ciento aproximadamente. No es aconsejable
usar menos agua, esto puede llevar a la formación de escoria sólida en la
superficie del material. Cuatro a cinco cerdos (peso vivo supuesto de 70 Kg.)
proporcionará bastante estiércol para producir el gas requerido para una
familia de cuatro a cinco personas. Se ha experimentado este biodigestor con
excrementos humanos siendo una manera eficaz de reducir transmisión de
enfermedades y dar otro uso a las letrinas. En cuanto a su mantenimiento los
digestores de éste tipo deben cercarse para evitar averías en el sistema. Debe
proporcionarse un tejado para prevenir el daño al plástico por la radiación
ultravioleta. Cualquier tipo de cobertura en material tradicionalmente usado
en la granja es conveniente. Para aumentar la presión de gas al cocinar, se
puede atar un objeto pesado (ladrillo o piedra) al fondo del depósito o apretar
un cordón alrededor del medio. La lluvia no debe entrar en el digestor, porque
puede causar dilución excesiva. El nivel de agua en la válvula de seguridad
debe verificarse semanalmente. Se debe cubrir el digestor diariamente y
asegurarse que el tubo de la salida no este bloqueado. (Ver anexo 7)
Digestor con tanque de almacenamiento tradicional y cúpula de polietileno:
Otro tipo de planta de producción de biogás que ha logrado disminuir los
costos hasta 30 % con respecto a los prototipos tradicionales, es la que se
caracteriza por tener una estructura semiesférica de polietileno de película
delgada en sustitución de la campana móvil y la cúpula fija, y un tanque de
almacenamiento de piedra y ladrillo como los empleados en los prototipos
tradicionales. Este tipo de instalación posee a su favor que resulta más
económica que los sistemas tradicionales y su estructura de polietileno
flexible puede llegar a alcanzar hasta diez años de vida útil.(Ver anexo 8).
Digestores de alta velocidad o flujo inducido: estos son los utilizados
comúnmente en instalaciones industriales o semiindustriales. Generalmente
trabajan a presión constante, por lo que se podrían catalogar como Digestores
Tipo Hindú Modificado. Se les conoce de ordinario como CSTD
(Convencional Stirred Digestor). Se diferencian de los digestores
convencionales en que se les ha agregado algún tipo de agitación mecánica,
continua o intermitente, que permite al material aún no digerido, entrar en
contacto con las bacterias activas y así obtener buena digestión de la materia
orgánica, con tiempos de retención hidráulica relativamente cortos, de hasta
15 días. Este es un concepto nuevo dentro de la tecnología de fermentación
anaeróbica, combina las ventajas de varios tipos de digestores en una sola
unidad, facilitando el manejo y procesamiento de material biodegradable de
diverso origen y calidad. Generalmente los desechos de origen animal,
excrementos de cualquier clase, son procesados en digestores convencionales
de tipo continuo, que periódicamente reciben carga y entregan por desalojo
efluente ya digerido. El tiempo de operación continua de estos equipos es
bastante largo y requiere un mínimo de atención al momento de cargarlos,
como es el evitar introducir elementos extraños tales como arena, piedra,
metal, plásticos o cualquier otro tipo de material lento o imposible de digerir.
Luego de unos cuatro o cinco años se debe detener su funcionamiento para
hacer una limpieza general y retirar sedimentos indigeridos.
Ventajas de los Digestores de Alta Velocidad o Flujo Inducido
Menor tiempo de operación.
Evita la formación de una costra de material dentro del digestor.
Logra la dispersión de materiales inhibitorios de la acción metabólica de las
bacterias, impidiendo concentraciones localizadas de material potencialmente
tóxico para el sistema.
Ayuda a la desintegración de partículas grandes en otras más pequeñas, que
aumentan el área de contacto y por lo tanto la velocidad de digestión.
Mantiene una temperatura más uniforme de la biomasa dentro del digestor
para una reacción y degradación más uniformes.
Inhibe el asentamiento de partículas biodegradables de mayor tamaño.
Permite una más rápida separación y el ascenso del gas a medida que se va
formando dentro del digestor.
Mejora las condiciones de control y estabilidad de la biomasa dentro del
digestor.
Precauciones a tener en cuenta con los Digestores de alta velocidad o flujo
inducido
http://imagenes.tupatrocinio.com/img-bbdd/documentos/biodigestores.doc
Cuando al digestor convencional de tipo continuo se introducen
indiscriminadamente materiales orgánicos de origen vegetal como pasto u hojas
de árbol, sobrantes de cosechas o basuras biodegradables, que tienden a flotar en
el agua por su alto contenido celulósico, terminan por atascarlo y parar su
operación efectiva en poco tiempo, incluso días, dependiendo de la cantidad de
material suministrado. Para evitar taponamientos, la materia de origen vegetal se
procesa en digestores convencionales en tandas o carga única (Batch Digestors)
en ciclos de 60 a 80 días, lo que supone que para el suministro de gas y efluente
durante un año, se debe disponer mínimo de cuatro unidades con una producción
alternada. Estas soluciones representan un alto costo y un gran esfuerzo.
Instalaciones Industriales: Las instalaciones industriales de producción de
biogás emplean tanques de metal que sirven para almacenar la materia
orgánica y el biogás por separado. Este tipo de planta, debido al gran volumen
de materia orgánica que necesita para garantizar la producción de biogás y la
cantidad de biofertilizante que se obtiene, se diseña con grandes estanques de
recolección y almacenamiento construidos de ladrillo u hormigón. Con el
objetivo de lograr su mejor funcionamiento se usan sistemas de bombeo para
mover el material orgánico de los estanques de recolección hacia los
biodigestores, y el biofertilizante de los digestores hacia los tanques de
almacenamiento. También se utilizan sistemas de compresión en los tanques
de almacenamiento de biogás con vistas a lograr que éste llegue hasta el
último consumidor. Para evitar los malos olores se usan filtros que separan el
gas sulfhídrico del biogás, además de utilizarse válvulas de corte y seguridad
y tuberías para unir todo el sistema y hacerlo funcionar según las normas para
este tipo de instalación. La tendencia mundial en el desarrollo de los
biodigestores es lograr disminuir los costos y aumentar la vida útil de estas
instalaciones, con el objetivo de llegar a la mayor cantidad de usuarios de esta
tecnología. (Ver anexos 9, 9.1)
Criterios a considerar en el diseño de un Biodigestor
Factores humanos
Necesidad, la cual puede ser sanitaria, energética, y/o de fertilizantes.
Recursos disponibles de tipo: económico, materiales de construcción, mano de
obra, utilización del producto, área disponible.
Disponibilidad de materia prima: si se cuenta con desechos agrícolas,
desechos pecuarios, desechos domésticos, desechos urbanos, desechos
industriales.
Factores físicos
Localización: la ubicación si es una zona urbana, rural o semi urbana.
Geografía: aspectos como la latitud, longitud y altitud.
Climáticos: dentro de estos aspectos están las temperaturas máximas y
mínimas, la precipitación pluvial, la humedad ambiental, la intensidad solar,
los vientos, su intensidad y dirección.
Topografía: teniendo en cuenta el declive del suelo si es plano, ondulado o
quebrado.
Suelos con sus características tales como: la textura, estructura, nivel freático
y capacidad agrológica.
Factores biológicos
Enfermedades y plagas tanto humanas como pecuarias y agrícolas.
Factores de construcción
Técnicas de construcción si es de tierra compactada, cal y canto o ladrillo,
planchas prefabricadas, ferrocemento, concreto, módulos prefabricados.
Factores utilitarios
Función principal, si se construye de manera experimental, demostrativa o
productiva.
Usos, si el uso es de tipo sanitario, energético, fertilizante, integral.
Organizativo, si el biodigestor se va a construir a escala doméstica, para grupo
familiar, comunitario o empresas.
Capacidad, si es pequeño, mediano o grande.
Operación de la instalación contemplando aspectos como el funcionamiento
del pretratamiento, la mezcla, la carga y controles de pH, obstrucciones de
líquidos, sólidos y gases: las descargas de efluentes tanto liquidas como
gaseosas y de lodos; el almacenamiento de los líquidos por bombeo, por
tanques regadores o arrastre por riego; los sólidos que están disueltos en el
agua y los sólidos en masa y por ultimo los gases utilizados para la cocción,
iluminación e indirectamente en los motores.
Ventajas de los biodigestores
Permite disminuir la tala de los bosques al no ser necesario el uso de la leña
para cocinar.
Humaniza el trabajo de los campesinos, que antes debían buscar la leña en
lugares cada vez más lejanos.
Una reducción de la carga de trabajo física especialmente de las mujeres y los
niños.
Produce biofertilizante rico en nitrógeno, fósforo y potasio, capaz de competir
con los fertilizantes químicos, que son más caros y dañan el medio ambiente.
Elimina los desechos orgánicos, tales como la excreta animal, contaminante
del medio ambiente y fuente de enfermedades para el hombre y los animales.
Producen biogás, que puede ser usado como combustible para, por ejemplo,
cocinar alimentos sin que adquieran un olor o sabor extraño.
Diversidad de usos del biogás producido (alumbrado, producción de energía
eléctrica, transporte automotor y otros).
Producción de energía barata.
Reducción de la contaminación, sobre todo en áreas urbanas.
La utilización de los biodigestores además de permitir la producción de
biogás ofrece enormes ventajas para la transformación de desechos
Mejora la capacidad fertilizante del estiércol. Todos los nutrientes tales
como nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio así como los elementos
menores son conservados en el efluente. En el caso del nitrógeno, buena
parte del mismo, presente en el estiércol en forma de macromoléculas es
convertido a formas más simples como amonio (NH4+), las cuales pueden
ser aprovechadas directamente por la planta. Debe notarse que en los
casos en que el estiércol es secado al medio ambiente, se pierde alrededor
de un 50% del nitrógeno.
El efluente es mucho menos oloroso que el afluente.
Control de patógenos. Aunque el nivel de destrucción de patógenos
variará de acuerdo a factores como temperatura y tiempo de retención, se
ha demostrado experimentalmente que alrededor del 85% de los patógenos
no sobreviven el proceso de biodigestión.
Dificultades técnicas de los biodigestores.
El digestor debe encontrarse cercano a la zona donde se recoge el sustrato de
partida y a la zona de consumo.
Debe mantenerse una temperatura constante y cercana a los 35º C. Esto puede
encarecer el proceso de obtención en climas fríos.
Es posible que, como subproducto, se obtenga SH2, el cual es tóxico y
corrosivo, dependiendo del sustrato de partida y de la presencia o no de
bacterias sulfatorreductoras. La presencia de SH2 hace que se genere menos
CH4, disminuyendo la capacidad calorífica del biogás y encarece el proceso
por la necesidad de depurarlo.
Necesita acumular los desechos orgánicos cerca del biodigestor.
Riesgo de explosión, en caso de no cumplirse las normas de seguridad para
gases combustibles.
C A P I T U L O I I I
CAPITULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
Materiales
Los materiales utilizados para el montaje de la prueba piloto son los
siguientes:
Teflón profesional ¾” .Alemán Carrete
Llave de ½” KH savaque de goma
Silicón rojo y blanco superflex Loctite
Manómetro metal 100lbs
Bushing HG ½” x 3/8”
CC 110-B Bushing 3/8” x ¼” NP
Spud plastico1/2” Tigre blanco
Tee HG ½”
2 Codos HG ½” x 90º
Anillo HG ½”
5 Niples HG ½” x 15cm
1 Niple HG ½” x 20cm
Contenedor de Manguera Espiga HEM ½”
Envase plástico de 222 Lts (87Cm de Alto x 57Cm de Diámetro)
Fibra de Vidrio
(Ver anexos 10)
Métodos y Procedimientos:
Para la realización del experimento se tomaron en cuenta una serie de
cálculos, de manera tal de precisar los volúmenes y cantidades necesarias de los
distintos elementos, pudiendo ser estos el envase y la materia prima, para la ejecución
de la prueba.
La información obtenida, será representada a través de tablas con su
respectiva descripción.
1er experimento realizado para comprobar la producción de Biogás y Bioabono a
partir del estiércol de cerdo.
DIA ACTIVIDAD DESCRIPCION
08/12/2007 Inicio de proceso de
montaje 1er experimento
realizado para comprobar
la descontaminación
productiva utilizando
excretas de cerdo
recurriendo a un
biodigestor.
Se procedió a lavar con agua el
envase de plástico de 222 Lts, con la
finalidad de limpiar todo suciedad que
se encontrara presente en el mismo. Ese
mismo día se le abrió un agujero de ½”
de diámetro al envase, ubicado a una
altura de 12 cm. hacia abajo con
respecto al borde de la tapa del
recipiente, agujero al cual se le anexaría
posteriormente el sistema de tuberías del
experimento. (Ver anexo 11)
10/12/2007 Sellado de uno de los
orificios de la tapa.
La tapa del envase de plástico
utilizado para el experimento poseía en
su parte superior dos orificios con tapa,
una de las cuales se encontraba dañada.
Debido a esto se procedió a sellar con
fibra de vidrio el orificio que carecía de
su tapa, para que éste quedara
herméticamente sellado y así evitar
futuras fugas en el envase. (Ver anexo
12)
12/12/2007 Armado del sistema de
tuberías.
En el contenedor después de haber
abierto el orificio se procedió a
colocarle, el colector de agua junto a el
3 niples de ½” x 15 cm. unidos a ellos 2
codos de ½” x 90º donde le sigue una
tee de ½”x ¼” que en la parte superior
de la tee, se le colocaría un manómetro
de 100 LBS, que seguido de este un
niple ½” x 15cm unido a el una llave de
paso lenta ½”con un niple ½”x 15Cm
con un anillo de ½” unido a el, un niple
de ½” x 20 cm. y al final del niple un
cachimbo de ½”(Ver anexo 13, 13.1,
13.2, 13.3, 13.4)
14/12/2007 Traslado y Prueba de
fuga
El contenedor ya armado con el
sistema de tuberías fue trasladado hasta
el Caserío de Montañuela de la ciudad
de Araure, estado Portuguesa, donde se
procedió a llenar de aire y a agregarle
jabón a todas las ranuras tanto del
envase como de las tuberías
evidenciándose así fugas en el envase.
15/12/2007 Eliminación de fugas Este día fueron selladas con silicón
blanco todas las partes en las que el
envase presentaba fugas, y se apretó la
tuerca situada por el interior del
contenedor, eliminando así toda
posibilidad de fuga. (Ver anexo 14,
14.1)
18/12/2007 Llenado del envase para
iniciar el proceso de
producción de Biogás y
Bioabono.
En un recipiente aparte se vertió la
mezcla de estiércol y agua, con una
proporción de estiércol y agua, esto fue
mezclado y vertido en el envase para el
experimento. Esta operación fue llevada
cabo 6 veces, luego se le agregaron 2
litros de agua directamente al envase
para cumplir así con la proporción.
(Ver anexo 15, 15.1, 15,2)
Una vez terminada la operación, en
la cual se lleno el envase del
experimento con 60Kg y 20 Kg. de
agua, luego se procedió a tapar el envase
19/12/2007 1ra revisión del
experimento ya puesto en
Durante su revisión en horas de la
mañana (7:30am) se noto que la
funcionamiento biomasa ya había fermentado y que ya
luego de 18hrs y 30min estaba
produciendo biogás, hecho notado
debido a que el envase se encontraba
visiblemente inflado, lo cual es señal de
la ya existencia de biogás en el mismo,
posteriormente durante su segunda
revisión en el día (12pm aprox.) se noto
un incremento en el volumen de gas por
el hecho antes descrito el cual se fue
incrementando con el paso de las
horas(ver anexo 16,16.1,16.2,16.3)
20/12/2007
–
25/12/2007
Quema del gas
excedente producido por el
biodigestor
Durante este periodo de tiempo se
procedió a quemar el gas abriendo la
llave de paso del experimento y
colocándosele una fuente de ignición en
la punta de la tubería por donde salía el
gas producido generándose así una
pequeña llama azul
26/12/2007
–
06/01/2008
Quema del gas
excedente producido por el
biodigestor
Durante este periodo el experimento
comenzó a emanar un olor putrefacto el
cual pudo ser causado por una alteración
en el pH alcanzado por el estiércol
durante la fermentación o un error al
momento de calcular las proporciones
del envase en cuanto a la mezcla y
espacio de fermentación
07/01/2008 Vaciado del Se procedió a quemar todo el gas
experimento presente en el biodigestor, luego se
procedió a desmontar el experimento, y
el biofertilizante semisólido resultante
fue utilizado como bioabono (Ver
anexo 18, 18.1, 18.2, 18.3, 18.4)
Observaciones Generales
El manómetro de metal de 100lbs colocado en la tubería del experimento con
la intención de medir la presión ejercida por el biogás producido durante el proceso
de fermentación anaeróbica no funciono, ya que este no es el indicado para este tipo
de experimento ni para este tipo de medición, debido a que la presión producida era
muy baja. (Ver anexo 17)
C A P I T U L O I V
CAPITULO IV
ANALISIS DE LOS RESULTADOS
Tabulacion de las observaciones realizadas
Fortalezas y Oportunidades Debilidades y Amenazas
Entre las fortalezas que pudimos
observar en el experimento realizado, cabe
destacar la producción de biogases, este
tiene diversos usos, resaltando su uso para
la cocción de alimentos, producción de
energía a partir de electrodomésticos
modificados, calefacción para las granjas.
También a su vez este produce
biofertilizantes, el cual puede ser
utilizados para mejorar el cultivo de
Entre las debilidades que laceran
al biodigestor como instrumento, esta el
desconocimiento de esta tecnología, seria
la impericia de uso por parte de los
productores, principalmente en las zonas
rurales y productores poseedores de
fincas o granjas.
Además, podemos destacar la no
aceptación por parte de los productores,
en la implantación de esta provechosa
plantas forrajeras y árboles madereros.
Entre las oportunidades para el
desarrollo optimo de esta tecnología cabe
mencionar, que este es un novedoso
instrumento, que una de sus funciones
primordiales es la descontaminación de
diversas regiones, cobrando mayor
importancia en las áreas rurales, esto
sucede porque en estas zonas, en la
mayoría de los casos, carecen de servicios
públicos, entre estos el servicio de luz, y
de aguas servidas.
tecnología.
Entre las amenazas, que afectan
directamente la integridad de este
proyecto, cabe resaltar la falta de una
correcta divulgación en aquellas zonas
potencialmente importantes para la
aplicación de este experimento, ya que
de esta manera se estarían
desperdiciando. Valiosos recursos que
pueden ser utilizados a través de un
biodigestor por parte de los productores.
Estrategias para la difusión, divulgación y diseminación de la tecnología de
Biodigestores
Ejecución de charlas brindadas por especialistas en materia de biodigestores
interesados en la propagación de esta tecnología y promovidas por los
estudiantes universitarios para diseminar la información acerca de los
conceptos básicos acerca de biodigestores.
Establecer talleres de difusión de la tecnología, cuyo objetivo es capacitar a
personas interesadas en el diseño, instalación y mantenimiento de sistemas de
descontaminación productiva a través de los biodigestores, con el objetivo de
que los conocimientos adquiridos sean retransmitidos a otras personas y/o
comunidades.
Realización de obras de teatro y/u otras actividades que incentiven a la
comunidad en general al aprendizaje de esta tecnología.
Publicación de avisos y gráficos informativos alusivos al tema.
Selección estratégica de fincas o granjas para la implementación de
biodigestores, las cuales sean propicias para promover un alto grado de
participación de los productores, para lograr así la retroalimentación técnica
entre ellos, llegando así la información finalmente a los campesinos.
Elaboración y exposición de maquetas que ejemplifiquen a menor escala el
diseño y proceso del biodigestor…
C A P I T U L O V
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
El biodigestor actúa como modelo de desarrollo de energías alternativas, qué
resulta beneficioso desde el punto de vista social, productivo desde el punto
de vista económico y amigable desde el punto de vista ecológico.
La utilización de biodigestores ofrece grandes ventajas para el tratamiento de
los desechos orgánicos, debido a que además de disminuir la carga
contaminante de los mismos, extrae gran parte de la energía contenida en el
material, mejorando su valor fertilizante y controlando, de manera
considerable, los malos olores.
Los resultados económicos no se pueden generalizar pues cambiarán de
acuerdo a las circunstancias de cada lugar.
El biodigestor contribuye de manera importante en la erradicación y control
de la contaminación de las aguas adyacentes a las granjas, ya que los desechos
que eran arrojados a las mismas serán utilizados para la generación de energía.
Gracias a la eliminación de los desechos orgánicos a través del biodigestor, se
controla y disminuye la aparición de epidemias que afectan directamente a las
comunidades rurales, debido a la no utilización de éstos desechos
contaminantes.
Los biodigestores pueden jugar un papel importante en las zonas rurales
contribuyendo a la reducción de polución y agregando valor a los
excrementos del ganado.
. El uso del biogás para la generación de gas doméstico, electricidad y energía
térmica…, da un valor adicional al empleo de biodigestores en las zonas
rurales, para que éstas logren su autonomía energética.
El uso del bioabono, es otra de las ventajas ofrecidas por los biodigestores, ya
que las aguas residuales provenientes de éste contienen Nitrógeno, Potasio,
Fósforo, resultan beneficiosos en los cultivos arbóreos.
La divulgación de la presente investigación es base fundamental, para que las
comunidades en general conozcan los aspectos más relevantes acerca de los
biodigestores, y su principal uso el cual es la descontaminación del ambiente
en general.
Recomendaciones:
Tomando en cuenta la problemática ambiental presente en la actualidad, es
necesario que las comunidades (especialmente las directamente afectadas) estén al
tanto de las nuevas tecnologías; éstas deben informarse acerca de los métodos
actualmente utilizados para la erradicación y aprovechamiento de los desechos
contaminantes.
Toda aquella persona o grupo que posea conocimientos sobre dichas
tecnologías o que haya (n) implementado las mismas, deben encargarse de difundir la
información acerca de éstas, para así lograr una buena campaña de divulgación.
Crear conciencia a través de talleres y/o charlas, en aquellas personas
propietarias de granjas o fincas productoras de gran cantidad de desechos orgánicos, a
través de sus actividades agrícolas, sobre el gran impacto ambiental que éstas
producen por medio del no aprovechamiento de dichos desechos, ocasionando daños
que pueden ser hasta irreversibles en la biodiversidad, y que además violan las leyes
reguladoras del ambiente.
Por otra parte, es sumamente necesario resaltar que, los dueños o poseedores
de ganado u otras fuentes de biomasa, deben considerar la aplicación de un
biodigestor en sus fincas o granjas, para así disminuir la contaminación ambiental y
coadyuvar al desarrollo sustentable y a la erradicación de las enfermedades
producidas a raíz de los desechos orgánicos.
Por ultimo es de vital importancia destacar, la supervisión y control efectivo,
por parte de los entes gubernamentales, en el cumplimiento cabal de las leyes,
decretos,…; por parte de los productores, para lograr así los objetivos planteados con
esta nueva tecnología.
… Y como recomendación final…
…Reflexionemos y comencemos a sembrar, valores, ética y moral a todo el
que nos rodea para lograr así “SALVAR NUESTRA MADRE TIERRA”
G L O S A R I O
GLOSARIO
Afluente: Arroyo o río secundario que desemboca o desagua en un río principal.
Anaeróbico: Es un término técnico que significa sin aire (donde "aire" usualmente es
oxígeno), es opuesto a aeróbico. En el tratamiento de aguas usadas, la ausencia de
oxígeno es indicada como anóxico; mientras que anaeróbico se usa para indicar la
ausencia de Aceptadores finales de electrones (nitrato, sulfato u oxígeno).
Autonomía: Potestad que dentro de un Estado tienen municipios, provincias,
regiones u otras entidades, para regirse mediante normas y órganos de gobierno
propios.
Bio: Significa 'vida'. Biografía, biológico, bioquímica. Microbio, anaerobio.
Con elementos fertilizantes en una forma química que permite sean utilizados por las
plantas.
Bioabono: Sustancia o mezcla química natural o sintética utilizada para enriquecer el
suelo y favorecer el crecimiento vegetal
Biocarburante: Combustible líquido, generalmente gasolina o gasóleo, utilizado en
los motores de combustión interna o de explosión.
Biocombustible: Cualquier combustible sólido, líquido o gaseoso producido a partir
de materia orgánica. Se produce directamente a partir de plantas o indirectamente a
partir de desechos industriales, comerciales, domésticos o agrícolas.
Biodiesel: El biodiesel es un biocombustible sintético líquido que se obtiene a partir
de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales.
Biodiversidad: Contracción de la expresión ‘diversidad biológica’, expresa la
variedad o diversidad del mundo biológico. En su sentido más amplio, biodiversidad
es casi sinónimo de ‘vida sobre la tierra.
Bioenergía: Capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee
energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas
que actúan sobre ella. La radiación electromagnética posee energía que depende de su
frecuencia y, por tanto, de su longitud de onda.
Biofertilizantes: Son productos que aportan al medio de cultivo como son el suelo, el
sustrato, etc. Una población de microorganismos capaz de enriquecer dicho medio.
Biogás: Término que se aplica a la mezcla de gases que se obtienen a partir de la
descomposición en un ambiente anaerobio (sin oxígeno) de los residuos orgánicos,
como el estiércol animal o los productos de desecho de los vegetales.
Biomasa: Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en
peso por unidad de área o de volumen.
Capa de ozono: Zona de la atmósfera que abarca entre los 20 y 40 Km. por encima
de la superficie de la Tierra, en la que se concentra casi todo el ozono atmosférico.
Carbono: Elemento químico de número atómico 6. Es extraordinariamente
abundante en la naturaleza, tanto en los seres vivos como en el mundo mineral y en la
atmósfera. Se presenta en varias formas alotrópicas, como el diamante, el grafito y el
carbón
Cenagosas: Lleno de cieno.
Cocción: Acción y efecto de cocer o cocerse.
Combustibles fósiles: Sustancias ricas en energía que se han formado a partir de
plantas y microorganismos enterrados durante mucho tiempo.
Condensador: Recipiente que tienen algunas máquinas de vapor para que este se
licue en él por la acción del agua fría
Contenedor: especialmente concebido para facilitar el transporte de las mercancías,
sin operaciones intermedias de carga y descarga, mediante uno o varios modos de
transporte
Cúpula: es un elemento arquitectónico que se utiliza para cubrir un espacio de planta
circular, cuadrada, poligonal o elíptica, mediante arcos de perfil semicircular,
parabólico u ovoidal, rotados respecto de un punto central de simetría.
Densidad: masa de un cuerpo por unidad de volumen.
Denso: Que contiene mucha masa con respecto a su volumen.
Desarrollo económico: Evolución progresiva de una economía hacia mejores niveles
de vida.
Desechos orgánicos. Son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres
humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que pueden ser
descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno.
Digestor: es, un contenedor cerrado, hermético e impermeable, dentro del cual se
deposita de cúpula. El material orgánico a fermentar (excrementos animales y
humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican.), produciendo
gas metano y fertilizantes.
Dióxido de carbono: Gas incoloro, inodoro y con un ligero sabor ácido, cuya
molécula consiste en un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno (CO2).
Domo: sinónimo de cúpula.
Efecto invernadero: término que se aplica al papel que desempeña la atmósfera en el
calentamiento de la superficie terrestre. La atmósfera es prácticamente transparente a
la radiación solar de onda corta, absorbida por la superficie de la Tierra.
Efluente: Que emana o se desprende de algo. Aguas contaminadas descargadas.
Energía: Capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee
energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas
que actúan sobre ella.
Etano: Hidrocarburo formado por dos átomos de carbono y seis de hidrógeno.
Estiércol: desechos vegetales o animales utilizados como fertilizante. Rico en humus
(materia orgánica en descomposición), el estiércol libera muchos nutrientes
importantes en el suelo. No obstante, es deficiente en tres de ellos: nitrógeno, fósforo
y potasio. Un fertilizante comercial contiene unas veinte veces más nitrógeno, fósforo
y potasio que el estiércol. Por ello, éste se utiliza a menudo junto con otros
fertilizantes. El estiércol contribuye también a aflojar el suelo y retener el agua.
Emanación: La aplicación sistemática del concepto de emanación para explicar los
orígenes universales fue el producto de la especulación en el gnosticismo y en el
neoplatonismo.
Energías verdes: son energías renovables que no contaminan, es decir, cuyo modo
de obtención o uso no emite subproductos que puedan incidir negativamente en el
medio ambiente.
Estercoleros: Semejante al estiércol o que participa de sus cualidades.
Excretas: enfermedad infecciosa aguda producida por el bacilo Salmonella typhi. Se
contagia por la leche, el agua o los alimentos contaminados por heces de enfermos o
portadores.
Factible: Que se puede hacer.
Fertilizante: Sustancia o mezcla química natural o sintética utilizada para enriquecer
el suelo y favorecer el crecimiento vegetal.
Fermentar: Dicho de los hidratos de carbono: Degradarse por acción enzimático,
dando lugar a productos sencillos, como el alcohol etílico.
Fumarolas: Emisión de vapor de agua y otros gases que se produce en los volcanes
una vez que ha terminado la fase de mayor actividad de la erupción.
Ganado: que aún no ha sido sacrificado para el consumo.
Gas: Fluido que tiende a expandirse indefinidamente y que se caracteriza por su
pequeña densidad, como el aire.
Gas doméstico: Gas enviado a consumidores desde una planta de gas. Puede
comprender gas manufacturado, así como gas natural para enriquecimiento.
Gas natural: Mezcla de gases entre los que se encuentra en mayor proporción el
metano. Se utiliza como combustible para usos domésticos e industriales y como
materia prima en la fabricación de plásticos, fármacos y tintes.
Gasoducto: Tubería de grueso calibre y gran longitud para conducir a distancia gas
combustible, procedente por lo general de emanaciones naturales. Gas doméstico:
Gas enviado a consumidores desde una planta de gas. Puede comprender gas
manufacturado, así como gas natural para enriquecimiento.
Hidrocarburos: En química orgánica, familia de compuestos orgánicos que
contienen carbono e hidrógeno. Son los compuestos orgánicos más simples y pueden
ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los
demás compuestos orgánicos.
Hidrógeno: Elemento químico de núm. atómico. 1. Es el más abundante de la corteza
terrestre y del universo. En la atmósfera se encuentra en su forma molecular H2, gas
inflamable, incoloro e inodoro.
Hormigón: Concreto, mezcla de arena cemento, triturado y en algunos casos un
aditivo. Mezcla de cemento, arena, triturado y agua. Mezcla de cemento, arena,
triturado, agua y algunas veces un aditivo para cambiar su propiedad.
Húmedo: Ligeramente impregnado de agua o de otro líquido. Se dice de la región,
del clima o del país en que llueve mucho y que tiene el aire cargado de humedad.
Kilocalorías: Unidad de energía térmica igual a mil calorías.
Licuado: Bebida que se prepara a base de frutas licuadas con leche o con agua.
Licuefacción: Acción y efecto de licuar.
Lignita: es un grupo de compuestos químicos usados en las paredes celulares de las
plantas para crear madera.
Lluvia acida: Dícese de la precipitación, normalmente en forma de lluvia, pero
también en forma de nieve, niebla o rocío, que presenta un pH del agua inferior a
5,65. Ésta implica la deposición de sustancias desde la atmósfera durante la
precipitación.
Mecheros: Encendedor de bolsillo.
Metano: Llamado gas de los pantanos, compuesto de carbono e hidrógeno, de
fórmula CH4, es un hidrocarburo, el primer miembro de la serie de los alcanos.
Microorganismo: también llamado microbio u organismo microscópico, es un ser
vivo que sólo puede visualizarse con el microscopio. La ciencia que estudia a los
microorganismos es la microbiología
Nitrógeno: Elemento químico de número atómico 7. Gas abundante en la corteza
terrestre, constituye las cuatro quintas partes del aire atmosférico en su forma
molecular N2, y está presente en todos los seres vivos.
Oxigeno: Elemento químico de número atómico 8. Muy abundante en la corteza
terrestre, constituye casi una quinta parte del aire atmosférico en su forma molecular
O2
Óxido nitroso: o muy popular gas de la risa (N2O) es un gas incoloro con un olor
dulce y ligeramente tóxico.
Patógeno: Productor o causante de enfermedad.
Piedra de lignito: Variedad de carbón, de calidad intermedia entre el carbón de turba
y el bituminoso. Desde el punto de vista geológico, el lignito es de origen reciente
pues se encuentra en los estratos del cretácico y del terciario.
Pirolisis: es la descomposición química de materia orgánica causada por el
calentamiento en ausencia de oxígeno u otros reactivos, excepto posiblemente el
vapor de agua
Poda: Acción y efecto de podar. Tiempo en que se ejecuta.
Poder calorífico: Es la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede
desprender al producirse una reacción química de oxidación (quedan excluidas las
reacciones nucleares, no químicas, de fisión o fusión nuclear, ya que para ello se usa
la fórmula E=mc²).
Polietileno: Material polimérico termoplástico, producto de la polimerización del
etileno (C2H4). Producido en las variedades de alta (HDPE) y de baja densidad
(LDPE), es un material muy utilizado en la fabricación de envases ligeros, en especial
botellas (de HDPE) y film (de LDPE).
Polución: Contaminación intensa y dañina del agua o del aire, producida por los
residuos de procesos industriales o biológicos
Pozo: Perforación que se hace en la tierra para buscar una vena de agua.
Presión: Acción y efecto de apretar o comprimir. Magnitud física que expresa la
fuerza ejercida por un cuerpo sobre la unidad de superficie.
Propano: Hidrocarburo gaseoso derivado del petróleo, con tres átomos de carbono,
que tiene usos domésticos e industriales.
Quemadores Infrarrojos: Emisión de energía en forma de ondas electromagnéticas
en la zona del espectro situada inmediatamente después de la zona roja de la
radiación visible
Seco: Que carece de agua u otro líquido
Sedimentos: detrito rocoso resultante de la erosión, que es depositado cuando
disminuye la energía del fluido que lo transporta.
Turbina: Rueda hidráulica, con paletas curvas colocadas en su periferia, que recibe
el agua por el centro y la despide en dirección tangente a la circunferencia, con lo
cual aprovecha la mayor parte posible de la fuerza motriz.
Turbina de Vapor: es una turbomáquina que transforma la energía de un flujo de
vapor en energía mecánica. Este vapor se genera en una caldera, de la que sale en
unas condiciones de elevada temperatura y presión. En la turbina se transforma la
energía interna del vapor en energía mecánica que, típicamente, es aprovechada por
un generador para producir electricidad.
Vacuno: Perteneciente o relativo al ganado bovino.
Yacimiento: Sitio donde se halla naturalmente una roca, un mineral o un fósil.
B I B L I O G R A F I A
BIBLIOGRAFIA.
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Taylhardat, L. 1985. El biogas: fundamento e infraestrutura rural. UCV. Facultad de
Agronomia. Maracay. ip
A N E X O S
ANEXOS
Anexo 1. Biomasa.
Anexo 2. Biodigestor
Anexo 3. Pozos sépticos
Anexo 4. Biodigestor tipo Hindú
Anexo 5.Biodigestor tipo Chino
Anexo 5.1Esquema del digestor chino: 1. tubería de salida del gas; 2. Sello removible;
3. Tapa móvil; 4. Entrada; 5. Tanque de desplazamiento; 6. Tubería de salida; 7. Almacenamiento de gas; 8. Materia orgánica.
Anexo 6. Biodigestor de estructura flexible o flujo continúo.
Anexo 6.1
Anexo 6.2
Anexo 6.3
Anexo 6.4
Anexo 7. Biodigestor flotante.
Anexo 8. Biodigestor con tanque de almacenamiento tradicional y cúpula de
polietileno
Anexo 9. Instalaciones industriales
Anexo 9.1
Anexo 10
Anexo 11
Anexo 12
Anexo 13
Anexo 13.1
Anexo 13.2
Anexo 13.3
Anexo 14.1
Anexo 15
Anexo 15.1
Anexo 15.2
Anexo 16
Anexo 16.1
Anexo 16.2
Anexo 16.3
Anexo 17
Anexo 18
Anexo 18.1
Anexo 18.2
Anexo 18.3
Anexo 18.4
