Este documento describe un proyecto de construcción de un biodigestor. El biodigestor consiste en una cámara hermética que produce biogás a través de la descomposición de materia orgánica. El documento explica los materiales necesarios para construir el prototipo de biodigestor, los tipos de materia orgánica que pueden usarse, cómo funcionará, y concluye que el biodigestor podría beneficiar a las personas que producen desechos orgánicos al darles un uso para estos desechos.

1. Biodigestor
Integrantes: Leonardo Costa
Christian Gómez
Felipe Olivares
Alexis Sánchez
Jaime Silva
Grupo N° 4
Jefe de grupo: Leonardo Costa
Profesor: Jorge Nusser A.
Fecha: 31 de Mayo de 2012
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2. Resumen ejecutivo.
En nuestro proyecto se basa en un biodigestor el cual consiste en una especie de
cámara hermética que al interior se produce el proceso de descomposición de elementos
biodegradables los cuales emanan gases combustibles. Buscando así una alternativa de
producción de energía que es una de las problemáticas que tenemos hoy en día ya sea por
costos o escases.
El biodigestor necesita estar equipado con ciertos márgenes de seguridad ya sea por la
posibilidades de inflamación del gas.
Se estudió cuales son a nivel de productividad los elementos biodegradables más
convenientes para trabajar en el biodigestor creando así una especie de restricciones al
momento de procesar algún material.
Se establecieron límites de la retención de la materia biodegradable dentro de la
cámara hermética para poder así sacar un mayor provecho de la energía y tiempo.
Los resultados a los que llegamos es una posibilidad de energía alternativa
aprovechando los desechos, dando solución y servíos a instituciones para la problemática de
sus desechos.
Nuestro prototipo es un biodigestor estable y seguro gracias a sus dispositivos de
seguridad evitando la devolución de gas y líquidos. Es total mente hermética evitando así la
gran emanación de gas hacia el exterior y aprovechando al máximo la productividad de
nuestros elementos biogredadables.
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3. Índice
Contenido
Resumen ejecutivo ........................................................................................................................ 1
Introducción .................................................................................................................................. 3
Conceptos previos ......................................................................................................................... 4
¿Qué es un Biodigestor? ........................................................................................................... 4
¿Qué es el biogás? ..................................................................................................................... 4
Composición del biogás............................................................................................................. 4
Prototipo ....................................................................................................................................... 5
Los Materiales y su descripción: ............................................................................................... 5
Materia Orgánica Utilizable....................................................................................................... 7
Carga ......................................................................................................................................... 7
Tiempo de retención y Carga diaria .......................................................................................... 7
Tiempo de retención según temperatura ................................................................................. 7
Funcionamiento ........................................................................................................................ 8
Costos ........................................................................................................................................ 8
Conclusión ..................................................................................................................................... 9
Bibliografía .................................................................................................................................. 10
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4. Introducción
El informe tiene como objetivo principal tratar a fondo el proyecto sobre la creación de
un biodigestor que funciona con materia orgánica, el cual generará gas combustible que será
útil para las necesidades del día a día.
Se comenzará definiendo que es un biodigestor, para dejar en claro su estructura y su
funcionamiento, luego definir que es el biogás, sus partes, donde se encuentra naturalmente
en la tierra y como se puede generar “artificialmente” y con qué tipos de residuos. Luego de
esto se mencionará de que está compuesto molecularmente el biogás, los gases que lo
estructuran y sus fórmulas, después se va a explicar y definir la estructura del prototipo, su
capacidad su funcionamiento, definir cada parte que lo compone y como será acoplada a él,
luego de esto, se mencionará el tipo de material orgánico que se puede utilizar y cómo será el
llenado del prototipo y para finalizar se explicará el funcionamiento del biodigestor, los pasos
a seguir los días posteriores y como debe mantenerse para que funcione a la capacidad
máxima y su costo final .
En cuanto a los resultados, se analizarán al final del informe.
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5. Conceptos previos
¿Qué es un Biodigestor?
El biodigestor es un depósito completamente cerrado, donde los residuos orgánicos, o
el estiércol de los animales se fermentan sin aire para producir gas metano y un sobrante, o
líquido espeso, que sirve como abono y como alimento para peces y patos.
¿Qué es el biogás?
El biogás es una mezcla de gases cuyos principales componentes son el metano y el
bióxido de carbono, producidos como resultado de la fermentación de materia orgánica en
ausencia del aire y la acción de un grupo de microorganismos.
En la naturaleza se encuentra gran variedad de residuos orgánicos de los cuales se
puede obtener biogás, como por ejemplo: estiércol de animales domésticos como vacas,
cerdos y aves, residuos vegetales como pajas, pastos, hojas secas y domésticos como restos de
comida, yerba, frutas, verduras, etc.
Composición del biogás
La composición de biogás depende del tipo de desecho utilizado y las condiciones en
que se procesa.
Los principales componentes del biogás son el metano (CH4) y el dióxido de carbono
(Co2).
El metano, es el principal componente del biogás, y es el gas que le brinda las
características combustibles.
El metano es un gas combustible, incoloro, inodoro, cuya combustión produce una llama azul y
productos no contaminantes. Veintiuna veces más activo que el gas carbónico, el biogás
contribuye también muy activamente al “efecto invernadero”. También puede servir para
producir electricidad: 1 metro cúbico de biogás equivale a ½ metro cúbico de gas natural, es
decir, 5 kw/h.
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6. Prototipo
Después de haber definido que es un biodigestor y biogás nuestro prototipo será el siguiente:
Los Materiales y su descripción:
El reactor y la entrada de materiales
Un tanque o bidón de entre 120 y 220 litros de capacidad. Generalmente son azules con
tapa de cierre hermético.
Tapón de limpieza sanitario (4”): Es una especie de adaptador con tapón enroscable
Segmento corto de tubo (4”): Pasa a través de la abertura y conecta el “adaptado-
tapón” en el exterior con la Reducción en la parte interna del tanque. Debe ser
suficientemente corto para permitir que tanto la Reducción como el adaptador-tapón
aprisionen la pared de la tapa del tanque y así permitir una mejor sujeción y
sellamiento. También se pueden usar bridas sanitarias pegadas con silicona al tanque.
Reducción PVC de 4” a 3”
Tubo PVC sanitario (3”): Desde la reducción hasta 5cm antes del fondo del tanque.
Trampa de agua, para evitar una contra explosión.
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7. Parte superior e inferior
Para la salida del efluente:
Adaptador de tanque (2”)
Tubo PVC (2”) para la tubería de salida del efluente
3 Codos PVC (2”)
Adaptador de tanque (1”) para conectar la válvula
Válvula de esfera PVC (1”) Para la salida inferior del efluente más pesado.
Para la salida del biogás (en orden):
Conector de tanque (1/2”)
Válvula de esfera con roscas (1/2”)
Adaptador para manquera
Manguera
Para unir las partes y sellar:
Soldadura (pegamento) para PVC
Silicona selladora transparente, ¡resistente a hongos!: Para sellar alrededor de las
uniones al tanque e impedir filtración.
( ” ) = pulgadas
Al tanque se le realizan dos agujeros laterales y dos en la tapa. Uno en la parte lateral-
inferior para la válvula de 1 pulgada; otro en la parte media para la salida de efluente. En la
tapa uno será para la entrada del material y el otro para la salida del biogás, siempre del
diámetro de la pieza que lo atraviesa.
Para almacenar el biogás se utiliza un depósito de campana flotante, muy fácil de
construir con dos bidones; uno grande donde va el agua y otro ligeramente más angosto que
se sitúa boca abajo dentro del anterior. La manguera que viene del digestor se introduce al
tanque mayor y burbujea de tal forma que el gas sube y queda atrapado en el tanque menor el
cual tiene una válvula para la salida del gas con una manguera y una trampa de agua.
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8. Materia Orgánica Utilizable
Estiércol fresco o purines de animales herbívoros u omnívoros (ejemplo: cerdos).
Residuos de cocina y restos de alimentos, (excepto de cítricos).
Aceite de cocinar usado (solo el 5%)
Restos de vegetales de plaza de mercado.
Césped recién cortado -mezclado con otros materiales-
Aserrín (serrín) “viejo” -mezclado con otros materiales-
Existen otras materias que no se recomienda debido a que son más difíciles de degradar
o no aptos para un biodigestor de estas características. En general no deben utilizarse residuos
de frutas cítricas, semillas o granos enteros, paja o tallos de cereales, virutas de madera, hojas
secas, restos de podas, excremento de animales carnívoros como gatos o perros y tampoco
materia fecal humana. Están fuera de toda consideración para este uso los huesos, piedras,
vidrio, metal, plástico y cascarilla de arroz.
Para permitir una rápida degradación, todos los materiales que se utilizarán deben
sertriturados, desmenuzados o machacados según sea el caso, en fragmentos no mayores a 1
mm para los más blandos y menores 5 mm los más consistentes. Entre más pequeños, mejor.
Carga
La carga se constituirá por la mezcla de un 20 a 25 % de material orgánico y de un 80 a
75% de agua. Parte de este agua puede reemplazarse por el líquido (efluente) tratado que sale
del biodigestor también conocida como biol, y de esa forma producir más biogás a expensas de
obtener menos fertilizante.
Tiempo de retención y Carga diaria
De acuerdo a la temperatura ambiental, así será el tiempo de retención de los
materiales añadidos al biodigestor:
Tiempo de retención según temperatura
Se dejará un espacio de “aire” en el biodigestor de un 25% (1/4) en tanque-
biodigestor, por lo que solo se utilizará el 75% de la capacidad de este, al cual
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9. llamaremos volumen de trabajo (VT). El tubo de salida se dispondrá a modo de rebosadero, de
tal forma que siempre quede 1/4 de la capacidad para la fase gaseosa.
La carga de mezcla que se debe adicionar diariamente se calcula como se indica a
continuación:
1. VT= CTT x 0,75
2. CD= VT/TR
Siendo:
VT: volumen de trabajo en Litros.
CTT: capacidad total del tanque en Litros.
CD: carga diaria de mezcla que se debe añadir.
TR: tiempo de retención en días (ver tabla)
Ejemplo: En clima cálido, para un biodigestor de 120 litros, el volumen de trabajo será 90 litros
(120 L x 0.75= 90) y la carga diaria de mezcla será 4.5 litros (90L/20=4.5L).
Funcionamiento
El biodigestor inicialmente deberá llenarse (los 3/4) con la mezcla de materia orgánica
y agua en pocos días para evitar que se liberen olores de forma excesiva. Luego del llenado no
se adicionará más mezcla hasta que haya comenzado bien la producción de metano y luego
mantenido por varios días. Posterior a que esto ocurra se adicionará diariamente la carga que
calculó para su biodigestor en concreto, siempre por la tapa PVC en la parte superior del
digestor.
El tubo de salida del biodigestor será el rebosadero por donde saldrá el efluente
líquido o biol cada vez que se adiciona la carga al aparato.
En cuanto a la cantidad de biogás que se producirá no hay un “número mágico” para
todos los sustratos posibles.
Costos
El biodigestor que se construirá tiene un costo total de $ 40000 aproximadamente
dependiendo de la calidad de los materiales y su procedencia.
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10. Conclusión
En conclusión, con la elaboración de este informe resultó que con la creación del
prototipo pensado, se beneficiaría a mucha gente, ya que muchas personas que se manejan en
el ámbito de la ganadería, no saben qué hacer con los desperdicios de sus animales o en
cualquier lugar en el que produzcan desechos orgánicos compatibles con el biodigestor, con
este prototipo se le daría un buen uso a dichos desperdicios.
También se concluyó que es un proyecto bastante rentable ya que los costos no serían
muy elevados, una de las desventajas del prototipo seria el clima de nuestra región, ya que
necesitaría una cierta temperatura para fermentar y generar gas de una manera más rápida,
por todo lo demás , este prototipo con su función.
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11. Bibliografía
-Municipalidad de Cerrito, programa de separación de residuos domiciliarios, proyecto
biodigestor, consulta 30 de mayo de 2012, <http://www.cerrito.gov.ar/b/?cat=3>
-Energía casera, tecnologías para generar tu propia energía, biodigestor casero de bidón,
consulta 30 de mayo de 2012,
<http://energiacasera.wordpress.com/2009/11/19/biodigestor-casero-de-bidon/>
-energia casera, tecnologías para generar tu propia energía, biodigestor de bidón: pautas de
uso, consulta 30 de mayo de 2012,
<http://energiacasera.wordpress.com/2010/01/23/biodigestor-de-bidon-pautas-de-uso/>
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