Biodigestores
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Este documento describe los biodigestores, sus ventajas y desventajas, y los diferentes tipos. Los biodigestores producen biogás y bioabono a partir de desechos orgánicos, reducen la contaminación, y tienen ventajas como ser livianos, resistentes y de fácil instalación. Requieren mantenimiento constante y control de temperatura. Los principales tipos son el discontinuo, los semicontinuos como el chino y hindú, y los continuos industriales.
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Biodigestores
- 3. VENTAJAS • Produce Biogás para suplir necesidades energéticas. • Produce Bioabono, útil para suelos y cultivos. • Destruye microorganismos: huevos de parásitos y semillas de malezas, mejorando la calidad del fertilizante obtenido. • Reduce la contaminación ambiental producida por vertimientos agroindustriales.
- 4. VENTAJAS • Son livianos y fáciles de transportar. • Son resistentes a la intemperie y corrosión. • Son construidos con polietileno lineal de alta resistencia de impacto. • Es impermeable a líquidos y gases. • Es de fácil instalación, operación y mantenimiento.
- 5. DESVENTAJAS • Requiere de mantenimiento contante. • Costos de mantenimiento elevados. • Posible obtención de acido sulfúrico (H2S). • Riesgo de explosión cuando no son tenidas las medidas de seguridad.
- 6. DESVENTAJAS • 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 35C. Esto puede encarecer el proceso de obtención en climas fríos.
- 8. DISCONTINUO O SISTEMA BATCH Cada metro cubico de materia orgánica produce alrededor de medio metro cubico de biogás.
- 9. SISTEMAS SEMICONTINUOS Tipo Chino (Estructura fija) Tipo Hindú (Campana flotante) Balón o Salchicha (Estructura flexible)
- 10. Biodigestor chino Desarrollado en China al observar el éxito del Biodigestor Hindú. Se adaptó a sus propias necesidades: Problema sanitario Se deshicieron de heces humanas en área rural y se obtuvo abono orgánico y gas para cocina.
- 11. Biodigestor chino o Reactor que consiste en una cámara de gas firme construida de ladrillos, piedra u hormigón. o La cima y fondos son hemisféricos y son unidos por lados rectos. o La superficie interior es sellada por muchas capas delgadas de mortero para hacerlo firme. o La tubería de la entrada es recta y extremos nivelados.
- 12. Biodigestor chino o Tapa de inspección en la cima del digestor que facilita el limpiado. o Se guarda el gas producido durante la digestión bajo el domo. o Se necesitan materiales de alta calidad y recursos humanos costosos para construir este biodigestor. o Durabilidad, fácil manejo, funcionabilidad y seguridad.
- 14. TIPO HINDÚ
- 15. SISTEMAS CONTINUOS • Se desarrollan principalmente para tratamiento de aguas residuales. • Son plantas muy grandes, en las cuales se emplean equipos comerciales para alimentarlos, proporcionarles calefacción y agitación, así como para su control. • Son instalaciones industriales.
- 16. CRITERIOS PARA CONSIDERAR EN EL DISEÑO DE UN BIODIGESTOR
- 17. • Necesidad. • Recursos disponibles de tipo económicos. • Disponibilidad de materia prima. Factores humanos
- 18. Factores biológicos • Enfermedades y plagas tanto humanas como pecuarias y agrícolas Factores de construcción • Técnicas de construcción.
- 19. Factores físicos • Localización. • Aspectos climáticos. • Vías de acceso. • Topografía. • Características de los suelos.
- 20. • Función principal. • Usos. • Capacidad. • Operación de la instalación. Factores utilitarios
Notas del editor
- Es un tanque herméticamente cerrado, donde la materia orgánica contenida en el estiércol, de ganado vacuno, cerdos y aves, así como otros desechos orgánicos se fermentan por medio de bacterias y microorganismos anaerobios, transformándose en biogás y bioabono, elementos de gran utilidad que contribuyen a obtener importantes beneficios ambientales y económicos.
- En el esquema suprior podemos ver una clasificación de Biodigestores, en función a su frecuencia de cargado, o sea la frecuencia con la que se introduce materia a descomponer. Cada uno posee diferentes ventajas y desventajas
- Este tipo de digestor se carga una sola vez en forma total y la descargase efectúa una vez que ha dejado de producir gas combustible. Normalmente consiste en tanques herméticos con una salida de gas conectada a un gasómetro flotante, donde se almacena el biogás. Este sistema es aplicable cuando la materia a procesar esta disponible en forma intermitente. En este tipo de sistemas se usa una batería de digestores que se cargan a diferentes tiempos para que la producción de biogás sea contante. El mas usado es el OLADE-GUATEMALA, por la facilidad de construcción del sistema, la sencillez del proceso de digestión, la alimentación del digestor, que puede ser con residuos vegetales o mezclando residuos vegetales con pecuarios y por su mayor producción de biogás, en comparación con el modelo chino e hindú.
- Es el tipo de digestor más usado en el medio rural, cuando se trata de digestores pequeños para uso doméstico. Entre los digestores clásicos tenemos: tipo chino (de estructura fija, Tipo Hindú (de campana flotante) y tipo balón o salchicha (de estructura flexible).
- Existen varios diseños pero en general son verticales y enterrados. Se cargan por gravedad una vez al día, con un volumen de mezcla que depende del tiempo de fermentación o retención y producen una cantidad diaria mas o menos constante de biogás si se mantienen las condiciones de operación. El gasómetro esta integrado al sistema, en la parte superior del pozo se tiene una campana flotante donde se almacena el gas, balanceada por contrapesos, y de esta sale el gas para su uso; en esta forma la presión del gas sobre la superficie de la mezcla es muy baja, de menos de 20 cm de columna de agua.
- De desplazamiento Horizontal Son los que tienen una cámara de digestión alargada, con un perfil cuadrado, rectangular o en V, dependiendo de las características del terreno o conveniencia. En este diseño, los residuos se van degradando a medida que transitan a lo largo del biodigestor. Esta característica lo hace útil en el procesamiento y aprovechamiento de residuos y materiales que requieran un tratamiento prolongado, tales como excretas humanas ciertos desperdicios de sacrificio de animales, cierto material vegetal muy fibroso o difícil de degradar. Se utilizan generalmente para explotaciones agropecuarias que generan grandes cantidades diarias de residuos, como tambos, criaderos de porcinos, granjas de gallinas ponedoras en jaulas, establos de vacunos, etc.; también sirven muy bien para pequeñas comunas que desean de estabilizar y neutralizar los residuos orgánicos municipales antes de verterlos al ambiente.
- Necesidad, la cual puede ser sanitaria, energía y de fertilizantes. Recursos disponibles de tipo económicos, materiales de construcción, mano de obra, utilización del producto, área disponible. Disponibilidad de materia prima, si se cuentan con desechos agrícolas, desechos pecuarios, desechos domésticos, desechos urbanos, desechos industriales.
- Localización, la ubicación si es en zona urbana, rural o semi-urbana y la 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. Vías de acceso. Topografía, teniendo en cuenta el declive del suelo: si es plano, ondulado, o quebrado. Suelos con sus características como la textura, estructura, nivel freático y capacidad agrológica.
- 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 domestica, para grupo familiar, comunitario o empresas. Capacidad, si es pequeño de 3 a 12 m3 / digestor; si es mediano de 12 a 45 m3 digestor y si es grande de 45 a 100 m3 / digestor. Operación de la instalación contemplando aspectos como el funcionamiento de el 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, sólidos y gases; la aplicación de 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.