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Angie Daniela Garzon Castro 20172081005 Energías Renovables

Cuestionario Biodigestores 1. ¿Qué es un biodigestor? Un biodigestor es una cámara hermética donde se acumulan residuos orgánicos (vegetales o excremento de animales) mediante un proceso natural de bacterias (anaerobias) presentes en los excrementos que descomponen el material contenido en metano y en fertilizante. 2. ¿Cuáles son las aplicaciones de los biodigestores? MANEJO SUSTENTABLE DE RECURSOS EN FINCAS AGROECOLÓGICAS: Esta aplicación es la más usual, especialmente en pequeños productores que buscan aprovechar al máximo los recursos de sus fincas en base a una planificación en el marco de un manejo agroecológico, permitiendo que el BIODIGESTOR se considere un complemento en el entorno de la finca, y propiciando un aprovechamiento del BIODIGESTOR como una herramienta que permite, la generación de Bio gas y bio abono, que permite ahorrar recursos económicos y genera una fuente autónoma de estos recursos. TRATAMIENTO DE DESECHOS EN INDUSTRIAS DE PRODUCCIÓN PECUARIAS: En esta aplicación el BIODIGESTOR se considera una planta de tratamiento de desechos que permite la una reducción de contaminación provocada por la gran cantidad de desechos (estiércol), permitiendo disminución de malos olores etc. Se recomienda que en este tipo de aplicación los usuarios de biodigestores integren su descarga de desechos a áreas de producción agrícola especialmente de ciclo largo para fertilización, dado que de una u otra forma son grandes cantidades de efluentes y deben de ser devueltos al suelo. TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS EN FAMILIAS: Existen situaciones en las cuales las viviendas están ubicadas cerca de vertientes de agua y ríos o esteros, para lo cual es recomendable aplicar la tecnología de BIODIGESTOR, la cual permitirá una reducción de contaminación que posterior de este proceso se pueden descargar a las fuentes de afluencia de agua, para esta aplicación las condiciones técnicas son indicadas de forma que se logre la mayor descomposición posible. 3. ¿Cuáles son los tres límites básicos de los biodigestores? La disponibilidad de agua para hacer la mezcla con el estiércol que será introducida en el biodigestor, la cantidad de ganado que posea la familia (tres vacas son suficientes) y la apropiación de la tecnología por parte de la familia. 4. ¿Cuál es la composición química del biogás en porcentajes? Dióxido de carbono Nitrógeno molecular Sulfhídrico Metano

20-40% 2-3% 0,5-2% 60-80%

5. ¿Cuál es la presión aproximada de una tubería de conducción de gas proveniente de un biodigestor? Entre 8 y 13 cm de columna de agua dependiendo la altura y el tipo de fogón. Cuanta mayor altura, menor presión se necesita y menos tiene que estar sumergido el tubo en el agua. Cuanta mayor distancia a la cocina mayor presión se necesita y más sumergido ha de estar el tubo.

6. ¿En la conducción del biogás se pueden instalar reservorios?, si es así cuál es la capacidad en m3. Si, el reservorio va a ser el tanque de almacenaje de biogás y va a servir para aumentar la presión en caso de que ésta descienda, permite almacenar unos 2 a 3 metros cúbicos de biogás. 7. ¿Cuál es el costo aproximado de un biodigestor? Los costos en materiales de un biodigestor pueden variar de 135 dólares para el trópico a 220 dólares para el altiplano, ya que en la altura tienen mayores dimensiones y requieren de carpa solar. 8. ¿Qué es la GTZ? La GTZ está presente en más de 130 países de África, Asia, América Latina y Europa Oriental. Trabaja para contribuir al desarrollo político, económico, ecológico y social de los países en desarrollo en procesos de reformas para mejorar de forma sostenible las condiciones de vida de la población. 9. ¿Cuál es el parámetro que define el tiempo de retención en un biodigestor? La temperatura ambiente media del lugar donde se vaya a instalar. La temperatura marcará la actividad de las bacterias que digieren el estiércol, y cuanto menor temperatura, menor actividad tendrán éstas, y por tanto será necesario que el estiércol esté más tiempo en el interior del biodigestor. De esta forma la temperatura marca el tiempo de retención. 10. Realice un diagrama del proceso biológico que sucede en el interior de un biodigestor.

ESTIÉRCOL FRESCO

11. la

ÁCIDOS ORGÁNICOS

HIDRÓLI SIS

¿Cuál es

ACETOGEN ESI

METANOGE NESI

temperatura mínima para que las bacterias ya no produzcan biogás? La temperatura marcará la actividad de las bacterias que digieren el estiércol, y cuanto menor temperatura, menor actividad tendrán éstas, y por tanto será necesario que el estiércol esté más tiempo en el interior del biodigestor. A temperaturas inferiores a 5ºC se puede decir que las bacterias quedan ‘dormidas’ y ya no producen biogás. 12. ¿Cuál es el tiempo de retención en un proceso de digestión anaerobia? En el proceso de digestión anaerobia son las bacterias metanogénicas las que producen, en la parte final del proceso, metano. El tiempo de retención es la duración del proceso de

digestión anaerobia, es el tiempo que requieren las bacterias para digerir el lodo y producir biogás. Este tiempo, por tanto, dependerá de la temperatura de la región donde se vaya a instalar el biodigestor. 13. Para una temperatura de 25°C ¿Cuál es el tiempo de retención? Para una temperatura ambiente de 25°C el tiempo de retención será de 25 días. 14. ¿Cuál es la materia prima para la producción de biogás? La materia prima para la producción de biogás es el estiércol fresco. El estiércol más equilibrado es el de vaca, además que por animal se produce gran cantidad de estiércol, y por tanto es el más fácil de recoger. 15. Realice un esquema de metodología de diseño de un biodigestor.

16.Se desea construir en una finca una vivienda ecológica proyectando un biodigestor para el área de cocina y agua caliente. (Tabla 1) En la finca se proyecta tener 3 vacas de 450 Kg cada una, 2 cerdos de 250 Kg, y 2 caballos de 320 Kg cada uno. La temperatura ambiente promedio 20oC.

VOLU MEN LÍQUIDO Carga Diaria * Días de Retención Vl: 253.2 * 30 = 7596 L 7596 / 1000 = 7,596 m3 VOLUMEN GASEOSO Volumen Líquido / 3 Vg: 7596 / 3 = 2532 L 2532 / 1000 = 2,532 m3

VOLUMEN TOTAL Volumen Gaseoso + Volumen Líquido Vt: 2,532 + 7,596 = 10,12 m3

NÚMERO MÁGICO Producción de Biogás día (Litros) Bovino: 27 * 35.3 = 953.1 L Cerdo: 20 * 51 = 1020 L

Así se estima que se producirán 1973,1 litros de biogás al día. Esto significa que si el biogás se emplea en una cocina doméstica, se podrá cocinar por más de siete horas cada día.

Dimensionado de un biodigestor de volumen total 2,532m3 (2532 litros) Zona de valle de 20°C de temperatura media Carga de estiércol diaria: 58,3 kilos Mezcla de carga diría: 253,2 litros Producción de biogás diario: 1973,1 litros