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     A todas aquellas personas que nos han

    brindado en forma desinteresada e

    incondicionalmente su apoyo, teniendo la

    plena confianza en nuestra capacidad y nos

    dieron su confianza, y que seamos

    profesionales capaces.

    Los autores

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    3.2 Forma de alimentar

    3.3 Preparación de la mezcla de estiércol y agua

    3.4 Definición de la digestión Anaeróbica

    3.5 Cocina de biogás

    3.6 Utilización del biogás para cocinar

    3.7 Biodigestores

    CAPÍTULO IV

    IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE BIOGAS.

    4.1 La planta de biogás

    4.2 La poza de sedimentación primaria

    4.3 La poza secundaria de almacenamiento de gases

    4.4 Tanque principal de presión mayor

    4.5 Tanque secundario de contrapresión

    4.6 Tubería de transporte

    4.7 Aplicación del biogás en uso doméstico

    4.8 Características favorables del biogás

    4.9 Beneficios de la tecnología del biogás

    CAPÍTULO V

    DISEÑO DE BIODIGESTORES

    5.1 Materiales necesarios para la construcción del biodigestor de bajo costo

    5.2 Instalación del biodigestor

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    5.3 Operaciones del biodigestor

    5.4 Producción de biogás

    CAPITULO VI

    FACTIBILIDAD TECNICA Y ECONOMICA DE UNA PLANTA PRODUCTIVA

    DE BIOGAS

    6.1 Diseño y factibilidad

    6.2 Tanque de Recolección

    6.3 Conducción de la mezcla

    6.4 Digestor

    6.5 Conducción del biogás

    6.6 Equipos para la limpieza del biogás

    6.8 Equipos que utilizan biogas

    6.9 Intercambiador de calor

    6.10 Control

    6.11 Planta piloto

    6.12 Dimensionamiento de las plantas de biogás

    6.13 Dimensionamiento del digestor

    6.14 Dimensionamiento del depósito de gas

    6.15 Biodigestor: Tecnología amigable para disminuir

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    CAPÍTULO VII

    ESTUDIO ECONÓMICO:

    7.1 Estudio económico

    7.2 El balance económico del uso del biogás

    7.3 Investigación

    7.4 Producción de gas

    7.5 Costo de inversión en la construcción de una planta de biogás

    CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    BIBLIOGRAFIA

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    INTRODUCCION

    El presente trabajo de tesis que presentamos es para poder dar a conocer que

    es lo que se puede lograr en un proceso para obtener biogás y esta se realiza

    en cámaras mediante todos los sistemas de procesos cerrados.

    En la actualidad existe un método para obtener gas combustible y esto se

    realiza a través del sistema BIO-GAS el cual serviría para uso domestico,

    tratando de esta manera darle uso a los desechos orgánicos que se botan como

    desperdicio a los botaderos de basura.

    Este medio de obtener gas-butano es importante y permite obtener de los

    recursos orgánicos de una descomposición que al descomponerse en lugares

    cerrados generan gases naturales provenientes de todos los compuestos que

    se encuentren en procesos de degradación.

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    La instalación se conoce como biodigestor o planta de biogás.

    El metano obtenido puede ser usado para cocinar, iluminar y calentar. También

    puede ser usado como combustible para un motor, siempre y cuando éste sea

    modificado ligeramente.

    Es de gran ayuda el tener una planta de procesamiento de gases del tipo

    combustible energético de calor, porque permite la obtención de energía

    renovable esta a su vez se realiza con desechos orgánicos que después de

    obtener un compuesto de gas natural sus residuos se convierten o transforman

    en un fertilizante con un alto grado de nitrógeno el cual sería muy importante

    para la agricultura.

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    CAPITULO I

    GENERALIDADES DEL PROYECTO

    1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

    1.1.1 ANTECEDENTES 

    En la actualidad las zonas rurales de ICA, tiene uno de los

    problemas mas urgentes la cual es la de conseguir energía de

    consumo calorífico, para el uso domestico empleado en la cocina.

    Es también importante dar a conocer que la energía de

    combustión del BIO-GAS es la que permite el aprovechamiento, de

    los recursos orgánicos no renovables los cuales se pueden

    descomponer mediante un proceso de descomposición cerrada.

    Situación actual.

      Los consumos de la energía en la actualidad, son costosos tanto

    en la energía calorífica, así como también en la energía de

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    combustión calorífica, por lo cual seria conveniente implementarlo

    en la provincia de ICA por medio de un plan de desarrollo.

      En la actualidad no existe planes de desarrollo energético para

    aprovechar el medio de descomposición del BIO-GAS la cual a

    través de un proceso se llegan a conseguir energía de

    combustión.

      Los promedios de necesidad de contar con un sistema de

    extracción no existen en la ciudad de ICA. Debido a la poca

    investigación y la escasez de falta de proyectos en este rubro

    energético.

    1.2. Formulación del Problema.

    ¿De qué manera un sistema de instalación de una planta de bio-gas

    soluciona la alimentación de gas combustible para uso doméstico en el

    área rural de Ica?

    1.3. Importancia de la Investigación.

    Es de gran importancia tener una planta de procesamiento de BIO-GAS

    el cual permitiría alimentar de gas combustible a las zonas rurales en

    donde se necesitan satisfacer sus necesidades de cocción de alimentos

    para su uso domestico los cuales al ser procesados mediante pozas

    cerradas y al ser conducidos por medio de tuberías y contenedores de

    deposito o cilindros tipo balón cerrado hermético.

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    1.4 OBJETIVOS

    1.4.1 OBJETIVO GENERAL

    Sugerir la construcción de un sistema de instalación de una planta

    de bio-gas para la alimentación de gas combustible para uso

    doméstico en el área rural de Ica.

    1.4.2 OBJETIVO ESPECIFICO:

      Planificar una buena distribución de gas natural

      Cubrir con las necesidades, de consumo de energía caloríficaen los diferentes domicilios.

      Considerar el IMPACTO AMBIENTAL al construir la planta de

    BIOGAS considerando las leyes del Perú.

    1.5 HIPOTESIS

    La construcción de una planta biogás seria importante para poder

    satisfacer la alimentación de gas combustible para el uso domestico en

    el área rural de Ica.

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    CAPITULO II

    SISTEMA DE BIOGAS

    2.1. SISTEMA DE BIOGAS

    2.1.1 El Biogas

    El término “Biogas” se refiere a los equipos construidos para

    producir gas metano mediante la digestión anaerobia de los

    desperdicios de granja u otros tipos de biomasa, tales como

    estiércol, abono humano, residuos de cosechas, etc.

    El Biogas o gas metano se obtiene mediante un procedimiento

    de digestión, que es un proceso anaerobio, es decir, que debe

    producirse sin oxígeno.

    Este tratamiento tiene por objeto descomponer materias

    orgánicas y/o inorgánicas en un digestor hermético, sin oxígeno

    molecular, prosiguiendo el proceso hasta que se produzca

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    metano y dióxido de carbono. el proceso es una suma de

    reacciones bioquímicas provocadas por el cultivo de una mezcla

    de bacterias .

    La descomposición se produce en dos fases:

    1-. Fase de licuación.

    2-. Fase de gasificación.

    La primera fase la producen principalmente saprófitos, la mayoría

    de los cuales son bacterias que se producen rápidamente y no

    son tan sensibles a los cambios de temperatura.

    En la segunda fase las bacterias transforman casi toda la materia

    carbonacea en ácidos volátiles y agua. las bacterias que forman

    metano con la ayuda de enzimas intracelulares transforman casi

    todos estos ácidos en metano y en dióxido de carbono.

    Las bacterias que forman metano son estrictamente anaerobias,

    tienen un bajo porcentaje de reproducción, y son sumamente

    sensibles a los cambios de temperatura y de ph. En ausencia de

    bacterias metanógenas, solamente se produce el fenómeno de

    licuación de los excrementos, que los hace a veces más

    repulsivos que en su estado original, en cambio si en ciertas

    condiciones la licuación se produce más rápidamente que la

    gasificación, la resultante acumulación de ácidos inhibe todavía

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    más las bacterias metanógenas y el proceso de digestión

    funciona mal.

    Sin embargo, las condiciones óptimas para las bacterias

    gasificantes son también satisfactorias para las bacterias

    licuantes.

    Los excrementos licuados en el digestor se llaman

    sobrenadantes, mientras que los sólidos estabilizados se llaman

    lodos digeridos. Ambos materiales tienen que extraerse a

    intervalos regulares del digestor, al objeto de evitar la inhibición

    del proceso anaerobio.

    El proceso de digestión anaerobia se efectúa en un tanque

    hermético dentro del cual se regulan los factores ambientales y

    se dispone del espacio necesario para los sólidos y líquidos y

    para los gases que se generan.

    Todo digestor bien proyectado debe tener tuberías de muestreo

    de por lo menos 7,5 cm de diámetro, tanto para el sobrenadante

    como para los lodos. deben estar provistos de un mecanismo

    para la extracción de los lodos y sobrenadantes, a acumulación y

    expulsión de gases y la eliminación de los sólidos y de

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    dispositivos de seguridad contra la explosión y para la purga del

    digestor.

    COMPOSICIÓN DEL BIOGAS 

      Metano (ch4).............................. .......55 a 70 %

      Dióxido de carbono................... (co2)30 a 40 %

      Hidrógeno.................................. ..........1 a 3 %

      Gases diversos........................... .........1 a 5 %

    a. Biodigestor de bajo costo para la producción de

    combustible y fertilizante

    Para procurarse su alimento y vivienda, nuestros

    antepasados talaron y quemaron áreas de bosque con el fin

    de limpiar el suelo para cultivarlo, atraer al mismo tiempo a

    los animales silvestres para darles caza, así como también,

    obtener madera para combustible, construcción de refugios y

    fabricación de las herramientas necesarias en las labores de

    supervivencia. Con baja población humana era factible la

    regeneración del bosque nativo pero, durante la última mitad

    del siglo, se ha presentado un aumento considerable de la

    población mundial y esto ha ocurrido principalmente en las

    naciones en vía de desarrollo y con menores recursos.

    Tanto la agricultura y la ganadería en pequeña y gran escala,

    como la tala de los bosques nativos y la baja escala de

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    reforestación están afectando el suministro de leña; fuente

    energética de la cual depende más de una tercera parte de la

    población rural de bajos ingresos en todo el mundo (CATIE,

    1984)

    El aumento de la población es superior al crecimiento de los

    árboles plantados actualmente, ya que el usuario rural

    quema en promedio una tonelada de leña por año. Los

    resultados son un alza vertiginosa en los precios de dicho

    combustible, con su consecuente efecto detrimental sobre los

    bajos ingresos, un aumento en el tiempo y la mano de obra

    requeridos para satisfacer las necesidades básicas de

    combustible en el medio rural y la aparición, cada vez mayor,

    de paisajes sin árboles creando un fenómeno

    ecológicamente desastroso y potencialmente irreversible.

    Los costos crecientes y la disponibilidad limitada de las

    fuentes minerales de energía, adicionados a la dificultad de

    su distribución en el medio rural y los altos costos de los

    fertilizantes químicos hacen necesario desarrollar métodos

    más eficientes y de bajo costo para el reciclaje de las

    excretas y la producción de combustible y fertilizante en los

    sistemas agropecuarios.

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    2.1.2. PARÁMETROS DE DISEÑO

    Para dimensionar una planta de biogás, se consideran

    diferentes valores. Para una planta de biogás sencilla son los

    siguientes:

      La cantidad diaria de materia orgánica que se va

    a fermentar (Cf ).

      El tiempo de retención técnico (TR)

      La producción específica de gas al día (Gd), que

    esta ligado al tiempo de retención y del tipo de

    materia orgánica a fermentarse.

    Otros factores que se consideran a la hora de diseñan

    una planta de biogás:

      La masa seca (MS, SS, DM). Como el porcentaje de

    agua contenido en la materia orgánica varía

    dependiendo su procedencia, en investigaciones

    mas exactas se trabaja con la parte sólida o

    materia seca del material de fermentación.

      La masa orgánica seca (MOS, SOS, ODM). Para el

    proceso de fermentación son importantes sólo los

    componentes orgánicos o volátiles del material de

    fermentación. Por eso es que solamente se trabaja

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    con la parte orgánica de la masa seca.

      La carga del digestor (R, al). La carga del digestor

    se calcula en kilogramos de masa orgánica por metro

    cúbico del digestor por día (kg MOS/m/d) largos

    tiempos de retención producen una menor carga

    del digestor. Para las plantas de biogás sencillas,

    cargas de 1,5 kg/m/d ya son bastante altas.

    Plantas grandes con control de temperatura y

    agitación mecánica se pueden cargar con unos 5kg/m/d. Si la carga del digestor es demasiado alta,

    baja el valor del pH. La planta se queda atorada en

    la fase ácida, porque hay más material de

    fermentación que bacterias de metano.

    La producción específica de gas es indicada en relación

    con la cantidad de cieno de fermentación, con la masa

    seca o con la masa orgánica seca. En la práctica ella

    indica la producción de gas que se obtiene de un

    determinado material de fermentación durante un

    determinado tiempo de retención con determinada

    temperatura en el digestor.

    El grado de fermentación se mide en porcentaje. Este

    indica cuánto gas se obtiene en comparación con la

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    producción total específica de gas. En plantas de biogás

    sencillas el grado de fermentación alcanza alrededor del

    50%. Esto quiere decir que la mitad del material de

    fermentación queda sin aprovechar.

    2.1.3. Dimensionamiento del digestor  

    El tamaño del digestor, el volumen del digestor

    (VD), es determinado por el tiempo de retención (TR) y

    por la cantidad diaria de cieno de fermentación (Cf ). La

    cantidad de cieno de fermentación se compone del

    material de fermentación y del agua de mezcla.

    El volumen del digestor se obtiene con la siguiente

    formula:

    VD (l) = Cf (l/día) x TR (días)

    Si se conoce el volumen del digestor y la cantidad de cieno

    de fermentación se puede calcular el tiempo de retención

    efectivo según la siguiente formula:

    TR (días) = VD (l) : Cf (l/días)

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    Si se conoce el volumen del digestor y se desea un

    determinado tiempo de retención, se puede calcular la

    cantidad diaria de relleno con la siguiente fórmula:

    Cf (l/días) = VD(l) : TR (días)

    2.1.3.1. Dimensionamiento del depósito de gas 

    El volumen del depósito de gas (VG) depende de

    la producción de gas y de la cantidad de gas que se

    utilice.

    Si las temperaturas son altas y constantes, tiempos

    largos de retención. Temperaturas bajas y oscilantes

    tiempos cortos de retención.

    El tamaño del depósito de gas está determinado

    sobre todo por lo siguiente: en qué momento se

    necesita el gas y en que cantidad.

    La capacidad de almacenamiento de gas requerida y

    con esto, el tamaño que debe tener el depósito,son factores muy importantes en la planificación.

    Si la capacidad de almacenamiento no es

    suficiente, se pierde parte del gas producido.

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    El depósito de gas debe de estar dimensionado de

    tal manera que pueda almacenar todo el gas que se va

    a usar de una vez y además, debe acumular todo el

    gas que se produzca entre las horas de consumo.

    También el depósito de gas debe de compensar

    las fluctuaciones diarias en la producción de gas, las 

    que van desde el 75% hasta el 125% de la

    producción de gas calculada.

    2.1.3.2. Relación digestor/depósito de gas 

    La forma de una planta de biogás es

    determinada por la relación existente entre el

    tamaño del digestor y del depósito de gas.

    Para plantas con campana flotante y con una

    baja relación digestor/depósito de gas (1: 1 hasta

    3:1) la mejor forma para digestor es la cilíndrica.

    Si la relación es más alta, es mas conveniente

    una construcción en forma de casco y de bóveda.

    Esta relación depende sobre todo de:

    - Tiempo de retención (TR)

    - Producción especifica de gas ( Gd)

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    - Capacidad de almacenamiento de gas ( C)

    La relación digestor/depósito de gas debe ser elegida

    en forma correcta independientemente del tipo de

    planta, de lo contrario, la planta de biogás no cumple

    los fines deseados. 

    Para una planta con cúpula fija, la relación

    digestor/depósito de gas equivale a la relaciónentre el volumen aprovechable del digestor y el

    tanque de compensación por encima de la línea

    cero.

    2.1.3.3 Partes de una planta de biogás

    Las partes pueden ser las siguientes:

    El tanque de mezcla: 

    En donde se mezcla el material de

    fermentación con agua y se eliminan impurezas

    que pueden obstruir la planta.

    El tubo de carga:

    Por donde entra el cieno de fermentación al

    digestor.

    El digestor: 

    Donde las bacterias producen el biogás. 

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    Las paredes divisorias:

    En el digestor ayudan a que el cieno de

    fermentación tenga que recorrer largos trayectos.

    El tubo de descarga:

    Es por donde el cieno fermentado deja el digestor.

    El depósito de gas:

    Es donde se acumula el gas. 

    El tanque de compensación:

    En las plantas de cúpula fija sirve como depósito

    para el cieno de fermentación que es desplazado

    por el biogás.

    La tubería de gas:

    Que lleva el biogás hacia el sitio de consumo.

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    CAPITULO III

    UTILIZACION DEL BIOGAS

    3.1 LA COCINA CON BIOGAS.

    El biogas o gas metano, que resulta menos peligroso que el Propano

    utilizado en las ciudades, se produce en un biodigestor, aprovechando

    el estiércol de las vacas, cerdos, cabras, conejos, gallinas, caballos y

    burros, con lo cual se evita el empleo de la leña y, desde luego, la

    destrucción de los árboles.

    El biodigestor es un depósito completamente cerrado, donde el estiércol

    de los animales se fermenta sin aire para producir gas metano y un

    sobrante, o líquido espeso, que sirve como abono y como alimento para

    peces y patos.

    3.2 FORMA DE ALIMENTAR.

    Para producir gas en una granja debe tener por lo menos el estiércol de

    una vaca adulta o de un caballo o de un mular o de dos burros que

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    permanezcan encerrados por lo menos doce horas diarias en una

    pesebrera, o diez ovejas o cabras o cerdos en levante o tres cerdas de

    cría encorraladas, quince conejas o cualquier revoltura de animales que

    le produzcan diez kilogramos diarios de estiércol fresco.

    Un biodigestor se compone de las siguientes partes:

    * La fosa.

    * Bolsa o campana.

    * Salida del Biogas.

    * Válvula de seguridad.

    * Tubos conductores del gas.

    * Quemador del fogón.

    Para su construcción siga los siguientes pasos:

    1. Ubicación del biodigestor . 

    * Se debe establecer un sitio cercano a la porqueriza o establo, para

    llevar hasta el biodigestor, por un canal, el estiércol disuelto en el

    agua de lavado.

    2. Fosa del Biodigestor.

    * Haga una fosa con el fondo completamente a nivel, lo más lisa

    posible, de 7 metros de largo, 70 centímetros de ancho en su parte

    superior, 70 centímetros de profundidad y 64centímetros de ancho

    en el piso (fig. 1).

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    *

    En cada extremo de la fosa y en el centro de cada pared haga 2

    zanjas de 1 a 1.25 metros de largo, 30 a 40 centímetros de ancho,

    para colocar los tubos terminales o canecas que serán la entrada y

    salida del biodigestor (fig. 2).

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    3. Bolsa o Campana:

    * Para su fabricación compre los siguientes materiales:

    * 22 metros de tubular en polietileno transparente, calibre 6 (calibre

    dado comercialmente en décimas de pulgada), de 1.25 metros de

    ancho 2.5 metros de circunferencia.

    * 11 metros de lámina en plástico "cristal", vinilo o polivinilo o

    transparente, calibre 6, de 1.5 metros de ancho.

    * 4 canecas circulares plásticas usadas, con capacidad para 5 ó 15

    galones, a las cuales sele quitan completamente las tapas superior e

    inferior, quedando a manera de tubos, o en su remplazo 2 tubos en

    concretó o en gress de 12 pulgadas de diámetro por un metro de

    longitud.

    * 3 metros de manguera flexible en polietileno transparente, de una

    pulgada de diámetro.

    * 1 macho en P.V.C., de media pulgada de diámetro.

    * 1 macho en P.V.C., de una pulgada de diámetro.

    * 1 hembra en P.V.C., de una pulgada de diámetro.

    * 1 te en P.V.C., de una pulgada de diámetro.

    * 2 reducciones no roscadas o bujes, en P.V.C., de una media pulgada

    de diámetro.

    * 50 centímetros de tubería gris de presión en P.V.C., de una pulgada

    de diámetro.

    * Tubería Conduit (tubería comercial en pvc, utilizada para

    conducción de redes eléctricas) en P.V.C.; o en su remplazo

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    manguera negra en polietileno, de una pulgada de diámetro,

    en longitud suficiente para llegar desde el sitio del biodigestor hasta

    el quemador del fogón.

    * 1 frasco de limpiador y uno de pegante soldadura para P.V.C.

    * 50 centímetros de tubería galvanizada de media pulgada de

    diámetro, rosca en ambos extremos.

    * 1 codo en tubería galvanizada, de media pulgada de diámetro.

    * 1 llave de paso en bronce de media pulgada.

    * 2 abrazaderas metálicas con capacidad para dos pulgadas.

    * 1 frasco de 50 gramos de pegante "solución" Boxer o AXW.

    * 2 arandelas, preferiblemente en acrílico, fibra de vidrio, material

    sintético firme o en último caso metálicas, cuyo agujero central

    permita el ingreso en toda su longitud de la rosca del macho en

    P.V.C; su diámetro total debe ser mayor de 10 centímetros y su

    grosor individual inferior a 4 milímetros.

    * 1 lápiz marcador de tinta en color oscuro, un marcador indeleble

    industrial a gasolina o un lápiz vidriogaf.

    * 1 frasco en plástico transparente, sin tapa, de un galón de

    capacidad.

    * 2 empaques en neumático usado de 20 X 20 centímetros, en forma

    de ruana, ambos con un hueco central de una pulgada que permita la

    entrada ajustada de la rosca del macho en PVC.

    * 5 correas en neumático usado, de aproximadamente 5

    centímetros de ancho por dos metros de largo.

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     29

    4. Forma de hacer la bolsa de campana.

    * Escoja un lugar amplio, seco, de piso firme, sin piedras, como un

    corredor o ramada cubierta, para trabajar cómodamente.

    * Corte por la mitad el polietileno tubular de 22 metros de largo, para

    que le queden 2 tubos de 11 metros de largo cada uno.

    * Marque con un lápiz de tinta oscura, a todo su largo, el borde de uno

    de los tubulares.

    * Doble a lo largo la lámina de polivinilo, en dos partes iguales; con el

    lápiz de tinta oscura marque a todo lo largo el borde del doblez.

    * Coloque a caballo la lámina de polivinilo doblada sobre el tubular de

    polietileno de 11 metros que usted marcó a todo lo largo, haciendo

    coincidir las dos rayas trazadas (fig. 3).

    * Con la mano elimine todas las arrugas y empiece a doblar o a

    * Extienda sobre el suelo el otro tubular de polietileno de 11 metros de

    largo.

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    * Con la ayuda de una persona descalza, quien pasará metiéndose de

    un lado a otro del tubular extendido en el suelo, introduzca una de las

    puntas del tubo doblado; de esta manera la hoja de polivinilo quedará

    metida entre los dos tubos de polietileno.

    * Elimine con las manos las arrugas formadas durante este proceso,

    buscando que la lámina de polivinilo quede bien repartida a los lados,

    haciendo coincidir las rayas en el quiebre superior del tubular sobre

    el cual va "montada a caballo" (fig. 4).

    5. Salida del Biogas.

    * Tome un primer parche o empaque de neumático 20 X 20

    centímetros.

    * Hágale un hueco o ranura en el centro, de 2.54 centímetros de

    largo.

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    * Pegue el parche con solución, a 4 metros de cualquiera de los

    extremos, previo secado y limpieza de la bolsa y el parche o

    empaque de neumático sobre el quiebre superior de la

    bolsa y centrado sobre las rayas que se trazaron (fig. 5).

    Con una tela seca y limpia aplique el limpiador de P.V.C. a la parte

    interna del acople dela hembra sin rosca y después unte el pegante

    para P.V.C. con el fin de agregar 25 cmts.

    de tubería transparente de P.V.C. de una pulgada.

    Introduzca a presión uno de los extremos de la manguera flexible

    transparente de vinilo, de una pulgada de diámetro.

    Coloque al empate una abrazadera metálica para dar mayor

    seguridad y aprétela con cuidado (fig. 6).

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    6. Llenado de la bolsa o campana con humo o aire.

    * Coloque la bolsa o campana cerca de un motor de explosión o

    de vehículo campero o motocicleta, para facilitar el inflado o

    llenado de la bolsa o biodigestor con el humo de la combustión

    del motor.

    * Extienda bien la bolsa o biodigestor en un sitio limpio.

    * Doble cada extremo, amárrelo con una correa de neumático y

    meta cada punta a través de dos canecas plásticas que harán

    las veces de tubo de concreto o degress.

    * Deje por lo menos 50 centímetros libres después de los bordes

    de las canecas de las puntas.

    Quiebre superior del

    tubular en polietileno

    Arandelas externa e

    interna en material

    firme

    Manguera flexible en

     polietileno transparente de 1

     pulgada

    Abrazadera metálicade 2 pulgadas

    Sección de tubería

    gas (de presión) en

    PVC de 1 pulgada

    Hembra en PVC de 1

     pulgada

    Macho en PVC de 1

     pulgada

    Empaques exterior e Interior

    en neumático

    FIGURA 6. Colocación del macho y la hembra en PVC como salida para el biogas

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    * Recubra los bordes con empaques de polipropileno, con el fin

    de evitar la ruptura de la bolsa.

    * Amarre provisionalmente con una correa de neumático cada

    punta de la bolsa.

    * Para inflar la bolsa o biodigestor, tome el extremo libre de la

    manguera flexible de vinilo transparente de una pulgada de

    diámetro, agréguele 50 centímetros de tubería galvanizada de

    media pulgada de diámetro, utilizando correas de neumático

    enrolladas fuertemente (fig.8).

    * Introdúzcale 20 a 25 centímetros de un tubo galvanizado de 60

    centímetros de largo y media pulgada de diámetro.

    * Para inflar la bolsa o biodigestor prenda el motor el tiempo

    necesario para llenarla completamente.

    * Si se presenta salidas de humo en la bolsa o biodigestor, las

    cuales se pueden notar por su color u olor, séllelas utilizando

    partes de neumáticos pegados con solución, antes de

    colocar la bolsa en la fosa del biodigestor.

    * Para evitar que se derrita la manguera de polietileno, mójela

    continuamente en agua fría, durante el llenado con humo del

    motor.

    * Si usted no tiene un motor, trate de llenar la bolsa con la ayuda

    de varias personas, así: levántela y abra alguno de los

    extremos y muévanse en sentido contrario a la dirección del

    viento.

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    * La bolsa o biodigestor se llena con humo o gas para facilitar y

    quitar las arrugas antes de colocarla en la fosa del biodigestor.

    * Antes de colocar la bolsa o campana en la fosa del biodigestor,

    fíjese que la salida del biogás quede lo mas cerca posible a la

    cocina o fogón.

    * Coloque la bolsa o campana dentro de la fosa, cuidado que las

    canecas queden bien situadas en los huecos de las extremos

    de la fosa.

    7. Llenado de la bolsa del biodigestor con agua.

    * El primer llenado de la bolsa puede hacerse con agua sola o con

    agua a la que se haya agregado estiércol de los distintos

    animales de la finca.

    * Recuerde que la bolsa debe quedar sin arrugas antes de iniciar

    el llenado y la raya que se trazó en la lámina de polivinilo debe

    verse en la mitad de la fosa.

    * La válvula de seguridad debe estar conectada a la salida del

    biodigestor.

    * Con un taco de madera envuelto en plástico, tape o selle la

    salida de la válvula de seguridad que va hacia el quemador.

    * Meta una o dos mangueras por una de las puntas de la bolsa

    para llevar el agua hasta ella, cuidado de amarrarlas otra vez

    para evitar que se escape el gas; este saldrá

    lentamente por la válvula de seguridad a medida que se va

    llenando con el agua o la mezcla de agua y estiércol.

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    * Así se evita que la bolsa o campana del biodigestor se rompa.

    * Localice al final de la zanja un hueco o tanque cuadrado de un

    metro por 60 centímetros de profundidad, para recoger el

    efluente que le servirá como abono.

    * Aproveche el lavado de su porqueriza, haciendo una zanja o

    desagüe para que llegue mas fácil la mezcla de agua y estiércol

    a la bolsa o biodigestor.

    * Deje en uno de los lados de la zanja una salida o desviación que

    evite la entrada de sobrantes de la lavada de la porqueriza al

    biodigestor, colocando una tabla o trampa que

    impida su paso.

    3.3. PREPARACIÓN DE LA MEZCLA DE ESTIERCOL Y AGUA.

    * Para cargar la bolsa o campana del biodigestor, todos los días coja

    un balde lleno de estiércol fresco y mézclelo con cuatro de agua.

    Con el tiempo y con un poco de práctica usted podrá calcular esta

    cantidad cuando lave se porqueriza.

    3.3.1 TUBO CONDUCTOR DE GAS.

    * Retire el taco de madera envuelto en plástico.

    * Pegue a la punta de la T de la válvula de seguridad un

    pedazo de tubería gris de P.V.C.de presión, de 15 a 20

    centímetros de largo y de una pulgada de diámetro.

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    * Con la ayuda de una abrazadera metálica de dos pulgadas

    agregue una manguera negra flexible de una pulgada de

    diámetro, para llevar el gas hasta el quemador del fogón.

    * Si la cocina está a una distancia mayor de 20 metros entre la

    bolsa o campana y el quemador, use manguera de más

    diámetro para que pase o llegue más rápido el gas.

    QUEMADOR DEL FOGÓN. 

    * Al final de la manguera negra de polietileno pegue una reducción no

    rosca de PVC, de una a una y media pulgada de diámetro.

    * Agrege un pedazo de tubería de PVC, de media pulgada, y en su

    extremo coloque un macho en PVC de media pulgada, para que en

    su rosca se acople una llave de paso en

    bronce de media pulgada.

    * Del otro extremo de la llave enrosque un pedazo de tubo galvanizado

    para que salga el biogas hacia arriba.

    * Para sostener las ollas utilice una lata redonda, vacía (de galletas o

    de leche en polvo) o un quemador de fogón Esso Candela, al cual se

    le debe colocar por encima una parrilla.

    * Cuando utilice tarro de lata como quemador, ábrale huecos en la

    parte alta y alrededor de las paredes, lo cual permite la entrada del

    aire necesario para la combustión.

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    3.3.4 PRODUCCIÓN Y CONSUMO DEL BIOGAS.

    * Después de 30 a 35 días de iniciada la carga diaria de la bolsa

    o campana, puede esperar

    la producción de biogas, la cual puede llegar a 900 litros

    diarios.

    * Con un consumo de 150 litros por hora, se logra que el biogas

    producido permita cocinar

    por lo menos 6 horas diarias.

    UTILICE EL LÍQUIDO ESPESO O ABONO ORGANICO.

    * Le servirá como abono para los cultivos o como alimento para

    los peces.

    * Su uso mejora los suelos arenosos o arcillosos, que sean

    pobres en capa orgánica.

    * También puede utilizarse como alimento de los animales

    (vacas o cabras), añadiéndole miel para hacerlo más gustoso

    y por ser rico en elementos nutritivos.

    PROTECCIÓN DEL BIODIGESTOR.

    * Construya a todo lo largo de la bolsa o biodigestor, utilizando madera

    redonda o guadua,

    un techo o parrilla que evite la llegada directa de rayos de sol y la

    caída de animales al foso.

    * Cerque con alambre de púas el sitio del biodigestor para evitar la

    entrada de animales.

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    * Siembre maracuyá o badea para que el techo le sirva de enredadera

    y de sombra al biodigestor.

    * En épocas de lluvia tape las bocas de entrada y salida del biodigestor,

    para evitar que penetre el agua que daña la mezcla de agua y

    estiércol.

    * Evite también el paso de piedras o sobrantes de pasto al biodigestor.

    3.4.-   DEFINICIÓN DE LA DIGESTIÓN ANAERÒBICA

    El biogàs se produce por la fermentación de la matèria orgànica en

    condiciones anaeróbicas (ausencia de oxigeno). 

    El biogàs es una mezcla de metano (CH4, 55-80%), diòxid de

    carbono (CO2, 20 - 45%) y treses de toros elementos como sulfuro

    de hidrogeno. 

    La fermentación anaeròbica se produce de forma natural cuando se

    dan las condiciones adecuadas. 

     A nivel industrial se puede controlar la reacción para optimizar el

    proceso y recoger la energía (en forma de metano) que se

    desprende. Esto se realiza mediante unos digestores, tanques donde

    se homogeniza la biomasa y se controla el tiempo en que reside en

    su interior, la temperatura y otros parámetros de el proceso.

    El biogàs producido puede ser aprovechado tanto en una caldera

    como en un equipo de cogeneración, con la consecuente producción

    y venta de energía eléctrica a la red.

    Una planta de biogás ofrece diferentes ventajas, como pueden ser: 

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      Beneficio econòmico para la venta y ahorro de energía eléctrica y

    de calor.

      Beneficio en valor fertilizante del producto obtenido.

      Reducción de males olores, y semillas de males hiervas al purín

    digerido.

      Diversificación de la empresa.

      Reducción en la emisión de gases que causan el efecto

    invernadero (Kyoto).

      Puestos de trabajo rurales y descentralización de fuentes

    energéticas.

      Reducción del potencial contaminante de los residuos agrícolas.

      Cambio de visión del sector. Considerado como una actividad

    moderna y favorable al medio ambiente.

    Desarrollo de la tecnología Actualmente se están realizando muchas

    plantas de biogás a todo el mundo. A nivel europeo podemos

    destacar países como Dinamarca, Noruega, Suecia, Alemania,

     Austria, Polònia, Holanda o Italia donde la implantación de este tipo

    de instalaciones es muy comuna. 

    La clave del rápido desarollo de esta tecnología, reside en la 

    codigestión,.y en el precio de venta de la energía eléctrica. 

    http://www.telefonica.net/web2/obiogas/codigestion.htmhttp://www.telefonica.net/web2/obiogas/codigestio.htmhttp://www.telefonica.net/web2/obiogas/codigestio.htmhttp://www.telefonica.net/web2/obiogas/codigestion.htmhttp://www.telefonica.net/web2/obiogas/codigestion.htm

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    La codigestión es la mezcla de diferentes subproductos al proceso de

    digestión, con objetivo de conseguir una elevada producción de

    biogàs y la valorización de residuos orgánicos. 

    3.5 COCINA DE BIOGÀS

    Las cocinas de biogàs se utilizan sobretodo en lugares de difícil

    accéso i bajo poder adquisitivo donde cocinar a veces es una tarea

    difícil. También cumplen la función de ayudar a disminuir al

    deforestación, a una gestión más higiénica de los residuos y al uso

    del producto digerido como fertilizante. En la Índia por ejemplo hay

    unos 2 millones de digestores y se construyen cada año unos

    200.000 más. 

    En las siguientes direcciones se muestran un par de ejemplos de

    pequeñas instalaciones de biogás en países subdesarollados. 

    3.6. UTILIZACIÓN DEL BIOGÁS PARA COCINAR

    a) Instalación del conducto para el desplazamiento del biogás hacia

    el quemador

    El biogás se desplaza fuera de la campana únicamente por efecto de

    la presión atmosférica, por lo que se requiere de una tubería amplia

    para disminuir el roce y favorecer su rápido y fácil desplazamiento

    hacia el quemador.

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     Al iniciar la instalación del conducto, se debe amarrar

    provisionalmente un quiebre provocado sobre la manguera, flexible y

    transparente, que une al biodigestor con la válvula de seguridad. Esto

    con el fin de evitar temporalmente (mientras se coloca la llave de paso

    hacia el fogón) el escape del biogás almacenado entre la campana.

    Luego a partir del codo con su sección pegada en PVC de una

    pulgada, en la salida hacia el quemador y una vez retirado el tapón

    provisional en PVC, se une y pega a ella la primera sección de tubería

    "conduit" en PVC de una pulgada, que trae las uniones haciendo

    parte de ella, uniendo y pegando tantas secciones como sean

    necesarias (vienen comercialmente de 3 metros de longitud), para

    llegar hasta el sitio donde se colocará el quemador para el biogás.

    La tubería "conduit" de una pulgada puede ser reemplazada por

    manguera negra en polietileno de 1 1/4 pulgadas que viene en rollos

    de hasta 100 metros de longitud y tiene un costo menor. La tubería

    para conducir el biogás, hacia el sitio de utilización, no debe ser

    enterrada para evitar la condensación interna de humedad y el sello

    que haría el agua dentro del conducto.

    b) Quemador del fogón

    Una vez con el extremo final de la tubería "conduit" o de la manguera

    negra en el sitio escogido para el quemador (cocina), se le introduce y

    pega o se fija mediante una abrazadera metálica una reducción en

    PVC de una a media pulgada de diámetro, para empatar y pegar

    sobre ella la sección sobrante de tubería en PVC de media pulgada y

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    a su extremo libre pegar el macho en PVC de media pulgada, para

    que su rosca se acople con la llave de paso en bronce o de balín de

    media pulgada. Del otro extremo de la llave se enrosca la sección de

    tubería galvanizada de media pulgada y a su extremo se enrosca el

    codo galvanizado a cuyo extremo libre se enrosca el niple

    galvanizado, para dirigir la salida del biogás hacia arriba, quedando

    así conformado el quemador para el biogás (Quemador del fogón para

    cocción con biogás)

    El quemador así construido, en tubería galvanizada, puede

    aprisionarse entre las caras laterales más angostas de dos ladrillos,

    bloques o adobes que a su vez sirven de base a una lata redonda y

    sin fondo, de galletas o leche en polvo, que actúa como soporte para

    las ollas o utensilios que contienen el alimento a ser cocinado.

    Con el fin de sostener recipientes de diferentes tamaños se debe

    colocar una parrilla de alambre sobre el borde superior de la lata. Al

    hacer derivaciones de la tubería galvanizada, se pueden colocar

    tantos quemadores independientes, con sus propias llaves de paso,

    como sean necesarios.

    c) Producción y consumo de biogás

    Después de 30 días de haberse iniciado la alimentación diaria del

    biodigestor, el biogás ya ha desplazado, a través de la válvula de

    seguridad, el humo del motor o el aire introducido y atrapado

    inicialmente dentro de la campana. Esto permite que al abrir la llave de

    paso y acercar una llama o chispa, al extremo del niple en tubería

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    galvanizada, se inicie una combustión con llama limpia, incolora y de

    color azul que alcanza una alta temperatura que permite la cocción

    rápida de los alimentos, al igual que el gas propano.

    Se puede esperar una producción diaria de biogás equivalente al 35%

    del volumen de la fase líquida (aproximadamente 1200 litros diarios en

    este caso).

    Con un consumo de hasta 150 litros de biogás por hora y por cada

    quemador, se logra que el biogás producido permita un tiempo de

    cocción, en este caso, de ocho horas por día. 

    3.7.- BIODIGESTORES

    Un biodigestor es un sistema sencillo de conseguir solventar la

    problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado

    manejo de los residuos tanto humanos como animales.

    En su forma simple es un contenedor (llamado reactor) el cual está

    herméticamente cerrado y dentro del cual se deposita material

    orgánico como excremento y desechos vegetales (exceptuando los

    cítricos ya que éstos acidifican). Los materiales orgánicos se ponen a

    fermentar con cierta cantidad de agua, produciendo gas metano y

    fertilizantes orgánicos ricos en fósforo, potasio y nitrógeno. Este

    sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del

    agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y

    almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y postratamiento

    (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

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    El proceso de biodigestión se da porque existe un grupo de

    microorganismos bacterianos anaeróbicos en los excrementos que al

    actuar en el material orgánico produce una mezcla de gases (con alto

    contenido de metano) al cuál se le llama biogás. El biogás es un

    excelente combustible y el resultado de este proceso genera ciertos

    residuos con un alto grado de concentración de nutrientes el cuál

    puede ser utilizado como fertilizante y puede utilizarse fresco, ya que

    por el tratamiento anaeróbico los malos olores son eliminados.

    El biodigestor hindú fue desarrollado en la India después de la

    segunda guerra mundial en los años 50, surgió por necesidad ya que

    los campesinos necesitaban combustible para los tractores y

    calefacción para sus hogares en época de invierno, luego cuando

    terminó la guerra se volvió a conseguir combustibles fósiles por lo

    que dejaron los biodigestores y volvieron a los hidrocarburos. Como

    India es pobre en combustibles se organizó el proyecto KVICK (Kaddi

    Village Industri Commision) de donde salió el digestor Hindú y el

    nombre del combustible obtenido conocido como biogas. Este

    digestor trabaja a presión constante y es muy fácil su operación ya

    que fue ideado para ser manejado por campesinos de muy poca

    preparación.

    El biodigestor chino fue desarrollado al observar el éxito del

    biodigestor Hindú, el gobierno chino adaptó esta tecnología a sus

    propias necesidades, ya que el problema en China no era energético

    sino sanitario. Los Chinos se deshicieron de las heces humanas en el

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    área rural y al mismo tiempo obtuvieron abono orgánico, con el

    biodigestor se eliminan los malos olores y al mismo tiempo se

    obtiene gas para las cocinas y el alumbrado. El biodigestor chino

    funciona con presión variable ya que el objetivo no es producir gas

    sino el abono orgánico ya procesado.

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    CAPÍTULO IV

    IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE BIOGAS.

    4.1 LA PLANTA BIO-GAS

    Esta planta estará implementada mediante dos pozas de sedimentación

    una de ellas serán la de almacenamiento y la otra de traslación de los

    gases las cuales servirán para poder realizar la descomposición de todos

    los desechos sólidos, en su control de temperatura será mediante

    controladores de temperatura y tendrán equipos para medir presión de

    gas, este tiene un grado de control de calidad en el uso.

    Factores a tener en cuenta para un buen funcionamiento de una

    planta de biogás.

    El proceso de producción de biogás depende de varios parámetros que

    afectan la actividad bacteriana:

     Temperatura

     Tiempo de retención.

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     Relación Carbono / Nitrógeno.

     Porcentaje de sólidos.

     Factor  PH. 

    4.2 LA POZA DE SEDIMENTACION PRIMARIA

    Es la primera poza en donde se depositaran todos lo desechos orgánicos

    en esta poza se segregan todos los desechos orgánicos en un 100 %

    esta poza tiene un alto grado de hermeticidad y conserva su estado de

    permanecía debido a que se mantienen en reposo y en descomposición

    permanente, estos desechos a la vez generan gases BIO- LIXIVIANOS

    que en la actualidad se le conocen como BIO-GAS

    4.3 LA POZA SECUNDARIA DE ALMACENAMIENTO DE GASES

    Esta poza permite almacenar los gases que segrega la poza de

    sedimentación esta se encuentra conectada o comunicada mediante

    tuberías de conexión de 3” con válvulas de paso que sirven para controlar

    el paso de los gases a altas presiones, una vez ingresado este gas

    quedara listo para ser transportado al tanque final de almacenamiento en

    donde tendrá una comunicación con una tubería de 3“ también tendrá

    una válvula de paso el cual permitirá el control de la presión, del gas.

    4.4 TANQUE PRINCIPAL DE PRESION MAYOR

    Este tanque tiene una altura de 6 metros de largo es el que se encarga de

    almacenar grandes cantidades de GAS a altas presiones su capacidad

    http://www.monografias.com/trabajos15/proteinas/proteinas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/proteinas/proteinas.shtml

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    máxima de almacenamiento es de 500 Kg. Teniendo una presión de

    contención de 1500 P.S.I y tiene conexión de entrada y salida de tuberías

    cada una con diferente diámetro de tuberías, la tubería e entrada es de un

    diámetro de 2” pulgadas y la tubería de salida es de 11/2” para que luego

    pase por un tanque de contra presión este reciba el gas apto para su

    repartición.

    4.5 TANQUE SECUNDARIO DE CONTRA PRESION

    Este tanque tiene una altura de 4 metros y un diámetro 1metro es el

    encargado de recepcionar el gas listo para consumir su función principal

    es reducir las altas presiones de precipitación que se puedan presentar en

    el momento q se empiece a trasladarse el gas.

    Una de las fuerzas de cohesión es la fuerza de van der wall es una

    fuerza expansiva que pueda precipitarse y romper los estados de

    permanencia de estanqueidad trata de controlar los medios de

    almacenamiento de estos gases.

    Una vez ingresado el GAS a este tanque final llega mediante una tubería

    de 1/12” tiene su función de repartir por medio de tuberías de salida a

    todo los consumidores de gas esta tubería es de ¾” listo y apto para su

    consumo directo, estos llegaran a su destino final de consumo.

    4.6 TUBERIAS DE TRANSPORTE

    La tubería de transporte deben de ser de cobre porque permitiría el paso

    mas ligero de los gases y se evitaría de crear oxidación en las paredes de

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    las tuberías, permiten que el gas se mantenga hermético y que no se

    forme micro-organismos gestores de corrosión pudiendo en algún

    momento generar desperfecciones de filtrado y fuga de gas.

    4.7 APLICACION DE LOS BIO-GASES EN EL USO DOMESTICO 

    Tiene su aplicación en el uso domestico empleándose como gas

    combustible en la cocina para Los diferentes procesos de usos cotidianos

    pudiendo de esta manera generar un ahorro de energía y tratando de

    producir elementos gestores de abono en su proceso de descomposición

    de estos elementos orgánicos, por lo general estas plantas aplican en

    zonas rurales en donde se encuentran con un escaso nivel de medios

    económicos en donde se trataría de apoyar a la población de escasos

    recursos económicos tratando de implementarles este servicio a un costo

    de un 70% menos que el precio del gas propano.

    4.8 CARACTERISTICAS FAVORABLES DEL BIO-GAS

      No es contaminante 

    Este tipo de BIO-GAS no es contaminante y esta producido mediante la

    descomposición de desechos orgánicos de origen vegetal y abonos

    orgánicos de las aves y animales mayores vacas y carneros, que en su

    mayoría son generadores de elementos gasiferos cuando se

    encuentran en lugares completamente cerrados.

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     50

      Punto de congelación muy bajo,

    Este tipo de gas tienen punto de congelación bajo porque permiten

    aclimatarse al medio ambiente en donde se procesan su punto de

    precipitación es de punto reducido menor que alcanzan medianas

    temperaturas en puntos críticos aproximados de transformación de la

    energía de descomposición de -50°C y un punto de inflamación superior

    a 180°C:

    4.9 BENEFICIOS DE LA TECNOLOGÍA DEL BIOGÁS.Los sistemas de biogás pueden proveer beneficios a sus usuarios, a la

    sociedad y al medio ambiente en general:

    Producción de energía (calor, luz, electricidad) 

    Transformación de desechos orgánicos en fertilizante de alta calidad. 

    Mejoramiento de las condiciones higiénicas a través de la reducción de

    patógenos, huevos de gusanos y moscas.

    Reducción en la cantidad de trabajo relacionado con la recolección de

    leña para cocinar (principalmente llevado a cabo por mujeres)

    Ventajas ambientales a través de la protección del suelo, del agua, del

    aire y la vegetación leñosa, reducción de la deforestación. 

    Beneficios micro económicos a través de la sustitución de energía y

    fertilizantes, del aumento en los ingresos y del aumento en la producción

    agrícola ganadera.

    Por lo tanto, la tecnología del biogás puede contribuir sustancialmente a

    la conservación y el desarrollo. Sin embargo, el monto de dinero

    http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/soci/soci.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/deforestacion/deforestacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/cofi/cofi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/marx-y-dinero/marx-y-dinero.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/marx-y-dinero/marx-y-dinero.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/cofi/cofi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/deforestacion/deforestacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/soci/soci.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

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    requerido para la instalación de las plantas puede ser en muchos casos

    prohibitivo para la población rural. Por ello, se deben concentran los

    esfuerzos en desarrollar sistemas más baratos y en proveer a los

    interesados de créditos u otras formas de financiación. El financiamiento

    del gobierno podría verse como una inversión para reducir  gastos futuros

    relacionados con la importación de derivados del petróleo y fertilizantes

    inorgánicos, con la degradación del medio ambiente, y con la salud y la

    higiene. 

    http://www.monografias.com/trabajos/explodemo/explodemo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/financiamiento/financiamiento.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/financiamiento/financiamiento.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/derpub/derpub.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/cntbtres/cntbtres.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/rega/rega.shtml#gahttp://www.monografias.com/trabajos/comercioexterior/comercioexterior.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/derivados-petroleo/derivados-petroleo.shtml#DERIVADhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/Salud/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/higie/higie.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/higie/higie.shtmlhttp://www.monografias.com/Salud/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/derivados-petroleo/derivados-petroleo.shtml#DERIVADhttp://www.monografias.com/trabajos/comercioexterior/comercioexterior.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/rega/rega.shtml#gahttp://www.monografias.com/trabajos12/cntbtres/cntbtres.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/derpub/derpub.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/financiamiento/financiamiento.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/financiamiento/financiamiento.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/explodemo/explodemo.shtml

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    CAPITULO V

    DISEÑO DE BIODIGESTORES 

    5.1. Materiales Necesarios para la Construcción del Biodigestor de

    Bajo Costo

      32 metros de tubular en polietileno transparente, calibre* 6 u 8, de

    2 metros de ancho (4 metros de circunferencia).

      6 a 8 baldes circulares plásticos usados, con capacidad para 5

    galones ó 2 canecas o estañones circulares plásticos de 15

    galones, a los cuales se les quitan completamente las tapas

    superior e inferior (quedando a manera de tubos), o en su

    reemplazo, 2 tubos en concreto o en gress de 12 a 18 pulgadas de

    diámetro por un metro de longitud.

      3 metros de manguera plástica flexible de jardín en vinilo

    transparente de 1 1/4 pulgadas de diámetro.

      1 adaptador macho en PVC de media pulgada de diámetro.

      1 adaptador macho en PVC de una pulgada de diámetro.

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      1 adaptador hembra en PVC de una pulgada de diámetro.

      1 tee en PVC de una pulgada de diámetro.

      2 reducciones no roscadas (bujes), en PVC de una a media

    pulgada de diámetro.

      3 codos de 90 grados en tubería gris en PVC de una pulgada de

    diámetro.

      1 tapón cementado (liso) en PVC para una pulgada.

      50 centímetros de tubería gris (de presión) en PVC de media

    pulgada de diámetro.

      60 centímetros (o seis niples de 10cm c/u) de tubería gris (de

    presión) en PVC de una pulgada de diámetro.

      Tubería conduit** en PVC de una pulgada de diámetro, o en su

    reemplazo, manguera negra en polietileno de 1 1/4 pulgadas de

    diámetro, en longitud suficiente para llegar desde el sitio del

    biodigestor hasta el sitio de colocación del quemador para el

    biogás (cocina).

      1 frasco de limpiador y un frasco de pegante (soldadura) para

    PVC.

      50 centímetros de tubería galvanizada de media pulgada de

    diámetro, roscada en ambos extremos.

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     54

    5.2. Instalación del Biodigestor

    a) Localización de la fosa para alojar el biodigestor

    Con el fin de utilizarse como aislante térmico y protección para los

    materiales constituyentes del biodigestor, se excava una fosa sobre

    suelo firme y en forma tal que sus paredes de tierra no se

    derrumben y no queden con piedras cortantes o raíces salientes.

    En áreas con topografía quebrada, la fosa para alojar el biodigestor

    debe ser excavada al través de la pendiente, para poder lograr que

    el piso del fondo de la fosa quede sin desnivel y permitir así el

    llenado y auto vaciado diarios y por gravedad del biodigestor.

    La fosa debe situarse en inmediaciones de las instalaciones

    destinadas al alojamiento o manejo de bovinos, ovinos, caprinos,

    equinos, cerdos, conejos, cuyes o letrinas humanas y cercana a

    una fuente permanente de agua. Esto con el fin de que las excretas

    resultantes (heces y orina), de una o varias especies animales y de

    humanos, puedan ser conducidas diariamente con el agua del

    lavado, mediante un canal o tubería y porgravedad, hacia el

    biodigestor.

    Es conveniente además, que el efluente o residuo que sale del

    biodigestor se pueda conducir y distribuir por gravedad para

    utilizarlo como fertilizante en los cultivos o en estanques poblados

    con especies acuícolas.

    No se promueve la utilización de las excretas de aves de corral,

    para la alimentación del biodigestor, por su alto precio de venta y

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    por considerar que éstas tienen mayor valor en utilización directa

    para la alimentación de rumiantes o como fertilizante.

    b) Dimensiones de la fosa

    Las dimensiones de la fosa, para este caso específico, son de 70

    centímetros de ancho exterior por 70 centímetros de profundidad y

    10 metros de longitud, con las paredes laterales en leve talud del

    10% (64 centímetros de ancho en el fondo) para evitar su

    derrumbamiento y con el piso sin desnivel (Fosa escavada sobre el

    suelo para el alojamiento y protección del Biodigestor)

    En ambos extremos de la fosa deben excavarse, localizados en el

    centro de cada pared, huecos oblicuos hasta el fondo de la fosa,

    con 1.0 a 1.25 metros de longitud externa (25% mayor que la

    longitud de las canecas o tubos terminales) y en el mismo ancho del

    diámetro de las canecas o de los tubos disponibles (Excavación en

    las paredes de los extremos de la fosa para el alojamiento ajustado

    de las canecas o los tubos colocados en cada extremo de la bolsa

    del Biodigestor)

    c) Preparación de la bolsa para el biodigestor

    El tubular de 28 metros en polietileno se extiende sobre un piso

    seco, firme y sin piedras u objetos que puedan romperlo y se dobla

    longitudinalmente, a la mitad, para proceder a cortarlo,

    convirtiéndolo en dos tubulares de 14 metros de longitud cada uno.

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    Sobre uno de los tubulares, ya cortado, se señala en toda su

    extensión uno de sus quiebres, con un lápiz marcador de tinta

    oscura. Una vez eliminadas las arrugas que se forman, se procede

    a enrollar o doblar a lo ancho esta estructura.

    Seguidamente uno de los extremos de la estructura, ya enrollada,

    es tomado firmemente por una persona que se introduce, sin

    zapatos, dentro del segundo tubular en polietileno que está

    extendido sobre el suelo seco, firme y limpio, y a medida que un

    colaborador, desde el exterior, va desenrollando o desdoblando el

    primer tubular, la persona se pasa de un extremo al otro por dentro

    del segundo tubular, dejando así un tubular dentro del otro

    (Visualización de los tubulares interno y externo en polietileno)

    Se procede entonces a eliminar las arrugas que se forman durante

    todo el proceso y constatar que no existe torsión en el tubular

    interno.

    d) Colocación de la salida para el biogás centrado sobre el quiebre

    del tubular externo, se coloca uno de los empaques en neumático

    de 20 x 20 centímetros y se procede a marcar con el lápiz para

    luego perforar la bolsa en el sitio demarcado por el agujero central

    de una pulgada del empaque en neumático, retirando las dos

    secciones circulares cortadas, una a cada uno, de los tubulares de

    polietileno. (Localización de un empaque en neumático de 20x20

    centímetros sobre la bolsa externa)

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    Se introduce entonces, de dentro hacia afuera de la bolsa, la rosca

    del macho en PVC de una pulgada, a la cual se le han insertado

    previamente y en orden, la arandela en acrílico, madera, fibra de

    vidrio, pasta dura o metálica y posteriormente el segundo empaque

    en neumático de 20x20 centímetros. Este empaque se coloca con

    el fin de que la arandela interna y sus bordes no entren en contacto

    directo con la cara interna de la bolsa, puesto que podrían cortar u

    oxidar el polietileno y llegar a romper la bolsa.

    Una vez salida la rosca al exterior, a través del agujero central del

    empaque externo en neumático, se le inserta la otra arandela (de

    igual tamaño que la interna) y se procede a enroscar la hembra

    sobre la rosca del macho en PVC de una pulgada, dándole el mayor

    ajuste manual posible, sin romper las estructuras en PVC.

    Con una tela limpia y seca se aplica el limpiador para PVC en la

    parte interna del acople de la hembra (no roscado) y posteriormente

    se le adiciona el pegante (soldadura) para PVC, con el fin de fijar

    una sección de 10 centímetros de tubería en PVC de una pulgada y

    sobre ésta acoplar y pegar uno de los extremos de un codo en PVC

    de una pulgada. Del otro extremo del mismo codo se acopla y pega

    otra sección de 10 centímetros de tubería en PVC de una pulgada y

    sobre su extremo libre se acopla mediante introducción a presión y

    sostenido con una abrazadera metálica, uno de los extremos de la

    manguera plástica flexible en vinilo transparente de 1 1/4 pulgadas

    de diámetro, que haya sido ablandada y dilatada previamente entre

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    agua hirviente Colocación del macho y la hembra en PVC como

    salida para el biogás)

    e) Llenado de la bolsa con humo o aire

    Manteniendo la estructura extendida sobre el piso limpio y cercano

    a la fosa, se frunce y dobla cada uno de los extremos de la bolsa,

    se amarra con una correa en neumático y se introduce a través de

    las canecas, previamente ensambladas una sobre otra (si fueran de

    5 galones), o de cada caneca o estañón plástico de 15 galones,

    tubo en concreto o gress cuyos bordes rugosos (en ambos

    extremos) hayan sido recubiertos con sacos en polipropileno para

    evitar la ruptura de la bolsa. Se debe exceder en un mínimo de 50

    centímetros de longitud de la bolsa el borde superior de las canecas

    o del tubo de cada extremo (Introducción definitiva y amarre

    temporal de cada extremo de la bolsa dentro de las canecas o

    tubos terminales)

    Se toma entonces el extremo libre de la manguera plástica flexible

    en vinilo transparente de 1 1/4 pulgadas y se acopla mediante una

    de las correas en neumático, fuerte y pulgada de diámetro, la cual

    se introduce dentro de la mufla o escape de un tractor, automóvil,

    motocicleta, motobomba, planta eléctrica o cualquier motor de

    explosión, acoplándola y amarrándola al escape igualmente con

    otra correa en neumático (Conexiones para el llenado de la bolsa

    con humo y posterior salida para el biogás)

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    El procedimiento de inflado se realiza con el motor encendido,

    durante el tiempo que sea necesario, hasta llenar casi

    completamente la bolsa con el humo de la combustión del motor,

    que permite por su color y olor fuerte, detectar posibles fugas por

    roturas de la bolsa y proceder a sellarlas con parches, antes de

    alojarla dentro de la fosa.

    En el caso de no poseer un motor de combustión, la bolsa puede

    ser levantada por varias personas que al caminar rápido u orientarla

    en dirección al viento, y al mismo tiempo abrir uno de sus extremos,

    permitirían su llenado parcial con aire, el cual sería suficiente para

    lo que se persigue, que no es más que darle forma a la bolsa y

    eliminar las arrugas antes de alojarla dentro de la fosa.

    f) Colocación y funcionamiento de la válvula de seguridad

    La válvula de seguridad está constituida por un frasco en plástico

    transparente, de tres litros de capacidad, sobre cuya boca

    destapada se coloca la te en PVC de una pulgada. En el extremo

    de la tee dirigido hacia adentro del frasco se introduce, sin pegarla,

    una reducción en PVC de una a media pulgada, que a su vez

    acopla pegada una sección de aproximadamente 25 centímetros de

    tubería en PVC de media pulgada, cuyo extremo inferior debe

    penetrar entre tres a máximo cinco centímetros dentro del agua

    contenida en el frasco.

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    En el extremo superior de la tee que sale hacia el quemador, se

    acopla y pega una sección de 10 centímetros de tubería en PVC de

    una pulgada, luego un codo y finalmente el último niple de 10

    centímetros en PVC de una pulgada. Su extremo libre se cierra

    temporalmente (30 días, hasta que se inicie la producción continua

    de biogás) con un tapón en PVC para una pulgada y posteriormente

    al retirar el tapón se acopla y pega la tubería "conduit" en PVC de

    una pulgada o se acopla y fija mediante una abrazadera metálica la

    manguera negra en polietileno de 1 1/4 pulgadas que llevará el

    biogás hacia el quemador.

     A un lado de la fosa se clava un estacón o poste que sobresale

    aproximadamente 1.5 metros del nivel del suelo. Este estacón se

    utiliza para amarrar fijamente, a su extremo superior y con ayuda de

    una de las correas en neumático, la válvula de seguridad. Hay que

    tratar de que el frasco y la te se mantengan inmóviles para evitar

    que el biogás pueda escaparse si la tubería queda por fuera de la

    lámina de agua, o por el contrario ante una introducción excesiva

    (mayor de 5 centímetros) de la tubería dentro de la lámina de agua,

    impida la salida del biogás en un momento de sobrellenado, y

    permita el rompimiento por estallido de la bolsa.

    g) Llenado de la bolsa con agua

    El llenado inicial de la bolsa puede ser hecho con agua sola, con el

    agua del lavado de los pisos de los alojamientos de una o varias

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    especies animales o con el agua de las alcantarillas sanitarias para

    las excretas humanas (sin detergentes, ni desinfectantes), actuando

    el biodigestor como pozo séptico, pero capturando el biogás para

    utilizarlo como combustible.

     A la bolsa ya alojada en la fosa y estando sin arrugas o torsiones,

    con el quiebre superior centrado (orientándose por la línea hecha

    inicialmente con el lápiz marcador), con la válvula de seguridad ya

    conectada y sellado el extremo de la te en la salida de la válvula de

    seguridad hacia el quemador mediante el tapón en PVC, se

    procede a introducirle, por uno o ambos extremos, una o varias

    mangueras conectadas al agua, cuidando de depositar el agua

    dentro del tubular interno y de amarrar nuevamente el o los

    extremos de la bolsa para no dejar escapar el humo o el aire.

    La bolsa se llena con agua hasta el 75% de su capacidad total y, a

    este nivel quedan manera de codos sobre ambos extremos de la

    bolsa.

    Con el fin de lograr el sello a este nivel de la fase líquida (75%) y, al

    mismo tiempo, permitir que la capacidad de la campana para el

    almacenamiento del biogás sea del 25% del volumen total del

    biodigestor, es indispensable que la excavación de las paredes de

    cada extremo de la fosa se haga un 25% más larga externamente y

    en el mismo ancho de las canecas o tubos terminales utilizados en

    cada extremo de la bolsa (Biodigestor alojado en la fosa)

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    Una vez que el agua introducida alcanza el borde superior de las

    canecas o tubos terminales, se procede a quitar el amarre en

    neumático colocado previamente en cada extremo, replegando la

    extensión de bolsa sobrante (50 centímetros) hacia afuera y

    alrededor del borde superior de cada caneca o tubo terminal,

    fijándola circularmente con la misma correa en neumático utilizada

    previamente en el amarre de cada extremo de la bolsa.

    Para favorecer la salida por gravedad del efluente, a partir del borde

    superior de la caneca o del tubo terminal del extremo escogido

    como salida, se excava una zanja en declive y dirigida hacia una

    fosa de recolección o directamente hacia el sitio donde se quiera

    llevar y utilizar el efluente.

    h) Cálculo del diámetro de la estructura tubular

    Diámetro = Circunferencia = 2.5 metros = 79.5 centímetros

    Pi* 3.14

    Radio = Circunferencia = 2.5 metros = 39.3 centímetros

    2 x Pi 2 x 3.14

    i) Cálculo de la capacidad total del biodigestor

    Volumen del cilindro = Pi x Radio² x Longitud

    3.14 x (0.393)²²metros x 10 metros = 4.850 litros

    Fase líquida (75%) = 3.650 litros

    Depósito para el biogás (25%) = 1.200 litros

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    Debe quedar claro que, aunque los dos tubulares en polietileno,

    tienen una longitud de 14 metros, cada extremo de la estructura que

    se introduce en las canecas o en cada tubo terminal, que miden

    aproximadamente un metro en total, implica, adicionado a los 50

    centímetros de repliegue y a la pérdida en los dobleces, el gasto de

    dos metros de cada extremo de la estructura tubular, por lo cual, el

    largo de la fosa deberá ser cuatro metros menor (diez metros en

    este caso) que la longitud total de los tubulares, sean éstos de la

     Ante un llenado excesivo de la bolsa con biogás, éste ingresa a

    través de la tee, longitud que se desee.

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    5.3 OPERACIÓN DEL BIODIGESTOR

    a) Valores de ph en la fase líquida

     Aunque el rango de pH óptimo, para alcanzar la mayor eficiencia en la

    fermentación anaeróbica de la materia orgánica, puede variar, el

    proceso de digestión bacteriana produce biogás a valores de pH entre

    6.7 y 7.5, un medio prácticamente neutro (GRIFFIS, MOTE y

    KIENHOLZ, 1980). El pH se mantiene en ese rango, solo si, el

    biodigestor está operando correctamente. Si el pH se torna muy ácido,

    la acción de las bacterias metano génicas se inhibe, aumentando la

    proporción de gas carbónico en el biogás.

    Las causas por las cuales se puede acidificar la fase líquida contenida

    dentro del biodigestor son:

    - Un cambio excesivo de la carga.

    - El permanecer por largo tiempo sin recibir carga.

    - La presencia de productos tóxicos en la carga.

    - Un cambio amplio y repentino de la temperatura interna.

    En algunos casos la alta acidez puede corregirse adicionándole agua

    con cal a la fase líquida.

    b) Relación carbono: nitrógeno (C:N) en las excretas

    Los carbohidratos y la proteína son los nutrientes indispensables para

    el crecimiento, desarrollo y actividad de las bacterias anaeróbicas. El

    carbono contenido en el estiércol, es el elemento que las bacterias

    convierten en metano (CH4). El nitrógeno es utilizado para la

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    multiplicación bacteriana y como catalizador en el proceso de

    producción de biogás. Si su nivel es alto el proceso se retarda por el

    exceso de amoníaco y la alcalinización de la fase líquida, y puede

    llegar a detenerse.

    c) Rangos de temperatura para la operación del biodigestor biogás, 

    están directamente relacionadas con la temperatura interna de

    operación. Aunque el proceso se lleva a cabo en un amplio rango de

    temperaturas, desde 15_C hasta 60_C, la mayor eficiencia de

    conversión se obtiene en los rangos de temperatura mesofílico (30_C

    a 40_C) y termofílico (55_C a 60_C)

    La mayoría de las bacterias metanogénicas digieren la materia

    orgánica más eficientemente en el rango mesofílico, que puede ser

    alcanzado por la fase líquida, no solamente por efecto de la

    temperatura ambiental, sino también porque la temperatura interna se

    incrementa debido a la generación de calor ocurrida durante la

    fermentación de la materia orgánica (proceso exotérmico). Debido a

    esto, a medida que disminuye la temperatura ambiental, por efecto de

    la altura, es conveniente recolectar el agua del lavado de las

    instalaciones pecuarias y sanitarias del hogar, cuando se van a utilizar

    en la alimentación del biodigestor, bien durante las horas más cálidas

    del día o bien realizando el lavado con agua tibia, utilizando parte del

    biogás o calentadores solares para ello.

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    d) Suministro de excretas al biodigestor

    Si se requiere la producción diaria de biogás, con esta misma

    frecuencia debe alimentarse al biodigestor.

    Ya que comúnmente el lavado de las instalaciones para el alojamiento

    de animales se realiza diariamente, de allí la conveniencia de que el

    desagüe de los pisos permita la conexión directa con el biodigestor y

    que dicho desagüe posea un interruptor manual, para desviar y evitar

    la entrada en exceso del agua de lavado mezclada con las excretas al

    biodigestor.

    e) Proporción entre excretas y agua

    Las excretas sólidas (estiércol) contienen, en promedio, 15% de

    materia seca y éstas deben ingresar al biodigestor como una

    suspensión en agua con aproximadamente 3% de materia seca, esto

    implica una mezcla de cuatro partes del agua de lavado por una parte

    de estiércol fresco.

    f) Tiempo de retención y cantidad diaria de excretas

    El tiempo de retención, suficiente para la digestión anaeróbica más

    eficiente de la materia orgánica componente de las excretas, es de 50

    días; por lo que la cantidad diaria de excretas para alimentar al

    biodigestor se calcula dividiendo el volumen de su fase líquida (75%

    de su capacidad total) entre los 50 días de retención. Para este caso,

    3.650 litros/50 días = aproximadamente 75 litros/día, de los cuales, 15

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    kilos deberán ser de estiércol fresco y los 60 litros restantes serán del

    agua de lavado. Esto equivale a uno y medio baldes o cubos llenos

    con estiércol fresco mezclados con seis baldes con agua.

    g) Número de animales necesarios para la alimentación del

    biodigestor

    La cantidad y composición del estiércol producido por las diferentes

    especies animales varían con el peso del animal y con la calidad y

    cantidad de alimento consumido. La producción diaria aproximada de

    estiércol, en base húmeda y en algunas especies se aprecia en el

    Del cuadro se deduce que la granja debe tener una población animal

    mínima de un bovino adulto de cualquier tipo, o un caballar, un mular o

    dos asnos confinados durante 12 horas diarias o, 15 ovejas, cabras,

    cerdos en levante, o cinco cerdas de cría confinados

    permanentemente, un plantel de 100 conejas o de 500 cuyes, o

    cualquier combinación de especies animales o de humanos que le

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    permita obtener 15 kilogramos diarios de estiércol fresco (en este caso

    específico), para alimentar diariamente al biodigestor.

    5.4 . PRODUCCIÓN DE BIO GAS

    Con el término biogás se designa a la mezcla de gases

    resultantes de la descomposición de la materia orgánica realizada

    por acción bacteriana en condiciones anaerobias.

    Los principales componentes del biogás son el metano (CH4) y el

    dióxido de carbono (CO2). Aunque la composición del biogás varía

    de acuerdo a la biomasa utilizada, su composición aproximada se

    presenta a continuación (Werner et al 1989):

    Metano, CH4  40 - 70%

    Dióxido de carbono, 30 – 60 

    Sulfuro de hidrógeno, 0 – 3 

    Hidrógeno, H2  0 – 1 

    El metano, principal componente del biogás, es el gas que le confiere

    las características combustibles al mismo. El valor energético del

    biogás por lo tanto estará determinado.

    1 Descomposición del estiércol en forma anaeróbica, sistema

    que aprovecha el estiércol y orina de los bovinos y el agua usada

    en el aseo de los establos, procesándola y convirtiéndola en gas

    metano o biogás y abono líquido o bioabono.

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     A pequeña y mediana escala, el biogás ha sido utilizado en

    combustión directa en estufas simples en la cocción de alimentos,

    atenuando de esta manera la presión sobre los materiales

    dendroenergéticos (i.e., madera, leña, carbón vegetal)2 y/o

    representando un ahorro para el agricultor por no tener que

    comprar gas natural comercial. Sin embargo, también puede ser

    utilizado para iluminación (i.e., lámparas de gas o a gasolina),

    para calefacción y refrigeradoras.

    También el biogás puede ser utilizado como combustible para

    motores diesel y a gasolina, a partir de los cuales se puede producir

    energía eléctrica por medio de un generador. En el caso de los

    motores diesel, el biogás puede reemplazar hasta el 80% del acpm o

    diesel (la baja capacidad de ignición del biogás no permite

    reemplazar la totalidad del acpm en este tipo de motores que carecen

    de bujía para la combustión). Aunque en los motores a gasolina el

    biogás puede reemplazar la totalidad de la misma, en general en los

    proyectos a nivel agropecuario se le ha dado preferencia a los

    motores diesel considerando que se trata de un motor más

    resistente y que se encuentra con mayor frecuencia en el medio

    rural.

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    CAPITULO VI

    FACTIBILIDAD TECNICA Y ECONOMICA DE UNA

    PLANTA PRODUCTIVA DE BIOGAS 

    6.1 DISEÑO Y FACTIBILIDAD TÉCNICA Y ECONOMICA DE UNA

    PLANTA PRODUCTORA DE BIOGÁS UTILIZANDO RESIDUOS

    DE GANADO VACUNO.

    6.1.1. Diseño Propuesto 

    La planta consta de las siguientes partes:

    - Establo

    - Secado de alimento

    -  Almacenamiento del alimento

    -  Almacenamiento de material para los espacios

    individuales

    - Tanque de recolección

    - Digestor

    - Cuarto de máquinas

    - Control

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    - Tanque para almacenamiento de efluente

    - Planta piloto

     A continuación se describirá cada una de ellas.

    Un carrito que transporte el material dentro de este, otra

    opción consiste en tener un silo que almacene el alimento y

    este a su vez sea transportado por cangilones hasta el

    espacio de alimentación. Las dos propuestas son

    factibles, pero el silo es utilizado en lugares donde no

    hay disponibilidad constante de alimento, lo cual no va

    con las condiciones de este caso, ya que la planta se

    ubicaría en una región con un promedio de precipitación

    mensual alto, que garantiza una cantidad constante de

    alimento en el año.

    La cantidad de alimento que consume cada animal es

    13.6 kg por día aproximadamente, entonces

    diariamente se deben tener disponibles 17680 kg de

    alimento. Adicionalmente se debe proveer un espacio para

    almacenar el 50% del alimento suministrado diariamente,

    esto quiere decir que se necesita un espacio que

    pueda almacenar diariamente 26520 kg de alimento

    seco, o en otras palabras, que tenga un volumen de 147

    m3, ver ubicación en la Figura 1.

    Todo lo anterior significa que adicional al espacio de

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    almacenamiento, debe existir un campo con

    aproximadamente 1 hectárea de alimento, libre de

    “maleza”, por cabeza de ganado, o sea un campo de

    1300 Hectáreas, libre, disponible para la recolección de

    alimento. También se debe tener presente que una vaca

    bebe entre 115 y 135 Litros de agua en un día, esto

    quiere decir que se necesitan diariamente 162500 litros de

    agua, o sea debe existir un tanque de mínimo 180 m3

    cuya ubicación se muestra en la figura 1.

    Como se mencionó anteriormente, el alimento debe

    almacenarse y suministrarse a los animales seco, esto es

    importante ya que si el alimento está húmedo se

    descompone más fácilmente y no alimenta al animal

    porque no alcanza a digerir las proteínas contenidas en

    la materia nitrogenada. El aporte de calcio y fósforo

    contenido en las sales minerales es importante

    también. Para secar el alimento se aprovechará la alta

    temperatura de la región, que en promedio es de 27°C,

    simplemente esparciendo el alimento en un área

    pavimentada de 730 m2 ubicada en la parte exterior

    (Figura 1), y dejándolo ahí hasta que alcance las

    condiciones necesarias, tal y como se hace en el

    secado del café.

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    La ventilación del establo debe ser considerada para

    mantener una temperatura de confort, eliminar corrientes de

    aire y humedad excesiva que afecte a los animales, para

    este diseño se escogió la ventilación natural utilizando

    cortinas plásticas de pared ubicadas en los lados del

    establo sobre su longitud y operadas manualmente por

    medio de poleas, además se utiliza una apertura a lo largo

    de todo el establo que funciona como chimenea sacando el

    aire caliente por la parte superior y permitiendo que entre

    aire fresco por los lados del establo (cortinas plásticas).

    El estiércol debe ser recogido raspando el piso de

    cada pasillo, para realizar esto se debe utilizar un vehículo

    (tractor preferiblemente) con una pala en su extremo

    delantero y recorrer el establo de un extremo a otro dos o

    tres veces por día. Al final del establo se encuentran unas

    rejillas por donde cae el estiércol a un canal de concreto

    (gutter) que la conducirá hacia el tanque de recolección.

    6.2 TANQUE DE RECOLECCIÓN

    Como se dijo anteriormente, se encuentra ubicado entre los dos

    establos, su función es recoger el estiércol que ha sido

    transportado por el canal de concreto gracias a un chorro de agua

    a presión (traída desde un río por medio de una bomba y filtrada

    para eliminar las impurezas) en una cantidad exacta a la

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