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