Post on 26-Sep-2015
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Biodigestores
Biodigestores
La reduccin del impacto ambiental de los productos animales es un gran desafi para los criadores. La descapitalizacin de criadores provocada por la baja rentabilidad de actividades en los ltimos aos y el desconocimiento de las alternativas tecnolgicas existentes son los principales problemas para alcanzar este objetivo.
Los materiales geosintticos de Cidelsa son largamente utilizadas en el sector agropecuaria, por ejemplo para impermeabilizar reservorios y sistemas de irrigacin, de igual manera se utilizan para pozos de tratamientos y tratamiento de desechos de cerdos y aves. Nuestros productos son materiales verstiles y durables para la implantacin y fabricacin de cmaras de digestin y gasmetros.
El problema
El lanzamiento de desechos no tratados en el medio ambiente o su utilizacin inadecuada, terminan por contaminar el ambiente y representan un riesgo para la salud de la poblacin.
Alergias, hepatitis, hipertensin, cncer al estomago y esfago.
Proliferacin de moscas e insectos.
Muerte de peces y animales.
Contaminacin de la capa fretica.
El biodigestor es un ambiente donde ocurre la digestin anaerbica de desechos, generando en su interior los siguientes gases:
Gases
Porcentaje (%)
Metano (CH4)
55 70
Dixido de Carbono (CO2)
27 -45
Nitrgeno (N2)
3 5
Hidrogeno (H2)
1 10
Oxigeno (O2)
0.1
Gas Sulfhdrico (H2S)
Monxido de Carbono (CO)
0.1
Produccion de Biogs de diferentes residuos orgnicos.
Animal
(Peso Vivo)
Kg. Estircol / Animal/da
M3 Biogs/ Kg. Estircol
M3 Biogs / Kg. SV
M3 Biogs/Animal Da
Bovino (500 Kg.)
10-15
0.038
0.094 0.31
2.00
Cerdos (90 Kg.)
2.3 2.80
0.079
0.37 0.50
0.24
Aves (2.5 Kg.)
0.12 0.18
0.050
0.31 0.62
0.014
Utilizacin de Biogs
El biogs o metano son utilizados para combustin directa o como combustible para motores alternativos; 30 m3 de biogs equivale a una botella (13 Kg.) de gas de cocina.
Una combustin de metano es procesada a travs de esta ecuacin:
CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O + 213 Kcal.
Necesitamos de 9,5 mt3 de aire para cada m3 de gas. Una ignicin ocurre alrededor de 500oC.
Cantidades de gas requeridas y su aplicacin especifica.
Uso
Especificaciones
Cantidades de gas Necesario
Cocimiento
Peso Diario
0.34 a 0.42 m3/H
Iluminacin
Lmpara / 100 W
Camisa / 40 W
0.13 m3/h
0.45 a 0.51 m3/h
Motor a Gasolina o Diesel
Biogs / HP
0.45 a 0.51 m3/h
Incubadora
Por m3 de capacidad
0.46 a 0.71 m3/h
Agua (Ebullicin)
Litro
0.11 m3/h
Gasolina
Litro
1.33 m3
Diesel
Litro
1.6 a 2.07 m3
Aceite combustible
Cardera
Litro
1.40 a 1.8 m3
Electricidad
KWH
0.62 m3/h
Campana
1400 Kw
0.146 m3 0.167 m3/h
Costo de KWH de s. / 0.3310
Nro. de Horas
Nro Dias
Potencia del Equipo (watt) /1000
Masa especfica y poderes calorficos superiores
Combustible
Masa Especifica Kg/m3 (1)
Poder calorfico Kcal/ Kg
Kcal/m3 (2)
Gasolina para automvil
734
11.1
Aceite Diesel
828
10.9
Gas Licuado (GPL)
544
10.9
Gas Natural (m3)
-
9.370
Lea
400
3.250 (3)
Bagazo de Caa
---
2.257 (4)
Carbn Vegetal
--
6.798
Alcohol Carburante
789
6.400
(1) A temperatura de 20oC
(2) Solamente para gases
(3) Lea con 10% de humedad
(4) Bagazo con 50% de humedad y 5% de sacarosa.
Vista del Biodigestor
Comparacin de biogs con otras fuentes de Energa.
Combustible
Valor Calorfico JOULE/cm3
Kcal/m3
Biogs (65-70% CH4)
21.50 27.7
5.151 6.622
Metano
32.2 39.6
7.931 -9.460
Gas Carbn
16.7 18.5
3.990 4.420
Gas Natural
38.9 81.
9.293 9.446
Propano
81.4 -96.2
19.446 22.982
Butano
107.3 125.8
24.561 30.054
Dimensiones
Existen varios modelos de biodigestor. Los ms simples poseen una nica zona de digestin, una alimentacin continua y sin agitacin. El tiempo de retencin de los desechos depende de la capacidad de las bacterias en degradar la materia orgnica. Un mtodo practico de estimar el tamao del biodigestor esta dado por la formula siguiente:
VB = Volumen del Biodigestor (m3)
VD =Salida de desechos (m3/da)
TRH=Tiempo de retencin Hidrulica (das)
(Depende de la capacidad de las bacterias.
Vara entre 20 y 50 das
Produccion de Estircol y orina de caractersticas de desechos (expresados en 1000 Kg. Peso vivo)
Variable/especie
Bovinos
Cerdos Terminacin
Pollos de corte
Volumen (l/d)
Leche
Corte
Slidos Totales (Kg/diario)
37
26|
62
58
Slidos Voltiles (Kg/diario)
8.5
6.41
5.4
15
DB05 (Kg / d)
1.6
1.3
2.08
5.1
N (Kg / d)
0.45
0.30
0.42
1.1
P (kg / d)
0.07
0.10
0.16
0.34
K (kg / d)
0.26
0.20
0.22
0.46
C : N (Kg / d)
10
12
7
8
Sistema Integrado de Biodigestor para el sector agropecuario.
a) Los desechos de cerdos son direccionados a un biodigestor, donde ocurre una transformacin desde residuos, por accin de las bacterias.
b) En este proceso se obtiene el biogs que puede ser utilizado para sustituir las necesidades de uso de gas de cocina o para un sistema de calefaccin de criaderos de cerdos, vacas y ganado en general.
c) Los residuos slidos del biodigestor pueden ser utilizados como un potente fertilizante sin problema de mal olor.
d) La parte liquida que sale del biodigestor va a un tanque de algas, donde ocurre un desarrollo de algas microscpicas.
e) Las algas que se desarrollan en este tanque sern colectadas e irn para el tanque de peces donde servir de alimento para los mismos, dispensando el uso de racin, Los tanques posibilitan tambin la produccin de camarones.
Los tipos de telas que se utilizan generalmente son
Geomembrana de PVC de 1 mm, Blanco Negro.
Entre otra tela que venimos desarrollando, dependiendo de la capacidad de los biodigestores.
Sistema de calentador por biogs utilizando un rea limpia u ordenada.
Vista de Sistema de Biodigestor
Cuidado con el biogs
Una combustin espontnea pueden ocurrir cuando en una mezcla de gases, el aire esta en una proporcin de 1:10 a 1:14, produciendo explosin en caso del gas este retenido.
Para evitar este inconveniente es necesario impedir el contacto del gas con el aire al interior de la tubera, el biodigestor y el gasmetro, y con presin positiva.
El retorno de la llama de quemadores puede ser impedido a travs de las vlvulas de seguridad, orificios con telas metlicas y otros cuidados.
La inspeccin diaria de las instalaciones para eliminar eventuales vacos en los tubos y vlvulas y puntos importantes.
Construccin de Biodigestores con rea de biodigestin nica
Este biodigestor se construye con utilizacin de geosinteticos de Cidelsa como es Geomembrana, para el almacenamiento del biogs.
Los biodigestores con estructura geosintetica de PVC no solo son revestidos en las paredes sin no en la cobertura que se infla y sirve de gasmetro quedando la formacin del gas.
El 90% de calefaccin de biodigestor es hecho con rayos solares a travs de la cobertura de Geomembrana de PVC, absorbe el calor y al mismo tiempo acumula el biogs.
Integra y biodigesta, facilitando y aprovechando el calor de la tierra.
Mayor eficiencia de produccin de biogs, gracias a los rayos solares que calientan automticamente millones de bacterias que participan de la descomposicin de materiales y la produccin de gas.
Sistemas de agitacin son necesarios para mejorar la eficiencia.
Al entorno del biodigestor deber ser construidas canaletas de albailera en el cual va fijada la manta geosintetica esta canaleta debe esta llena de agua para evitar fugas de gas.
Para el anlisis de la viabilidad econmica, el retornote la inversin para la construccin del biodigestor es de aproximadamente de 2 ao, ms all de los valores agregados es la de la ventaja del fertilizante y el preservacin ambiental del medio ambiente.
CORTE DE PLANTA
Geomembrana de PVC
VB = VD X TRH
Gasmetro
Afluente
Lamina de Agua
Efluente
Geomembrana de PVC
Salida de Biogs