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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS,

PETRÓLEOS Y AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

“ANÁLISIS COMPARATIVO DEL POTENCIAL DE BIOGÁS

OBTENIDO DE LA FRACCIÓN ORGÁNICA DE RESIDUOS

SÓLIDOS URBANOS DEL MERCADO DE CARAPUNGO DEL

DMQ, MEDIANTE DIFERENTES TÉCNICAS DE DIGESTIÓN

ANAEROBIA”

NATHALY DANIELA CARTUCHE COJITAMBO

ANA CRISTINA PANTOJA VÁSQUEZ

Quito, junio, 2015


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS

Y AMBIENTAL






ANAEROBIA”

Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar el

Título de Ingeniero Ambiental Grado Académico de Tercer Nivel

NATHALY DANIELA CARTUCHE COJITAMBO

ANA CRISTINA PANTOJA VÁSQUEZ

TUTOR

ING. PAÚL NICANDRO MALACATUS COBOS MSC.

COTUTOR

PHD. JAIME EMILIO MARTÌ HERRERO

Quito, junio, 2015

v

DEDICATORIA

Dedico el presente Trabajo de Grado, en primer lugar a Dios,

por iluminarme en cada decisión tomada y darme la fortaleza

necesaria para culminarlo.

A mis padres, Fanny y Ricardo, y a mi hermana Fanny, que

han sido mi mayor inspiración por el amor incondicional y

apoyo que siempre me han dado.

A mi tía Loly, por creer en mis capacidades y motivarme en

situaciones adversas, y en general a toda mi familia por ser

mi soporte en todo momento.

A mi novio, Roman, por todo su cariño y por incentivarme a

aprender algo nuevo cada día.

Nathaly C.

vi

DEDICATORIA

Este Trabajo de Grado se lo dedico a cada uno de los

integrantes de la mejor familia del mundo: primos, tíos, papás

hermano y abuelitos.

Cristina P.

vii

RECONOCIMIENTOS

El desarrollo de la presente investigación no hubiese sido

posible sin la colaboración del Instituto Nacional de Eficiencia

Energética y Energías Renovables (INER) y principalmente

del Dr. Jaime Martí Herrero, quien nos dirigió

acertadamente en cada una de las etapas de este trabajo, y a

quien le debemos nuestros más sinceros agradecimientos por su

colaboración y entrega.

De igual manera, le extendemos un agradecimiento a la

Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la

Universidad Central del Ecuador, la cual nos abrió las puertas

de su Centro Experimental Uyumbicho para desarrollar una

parte sustancial en esta experimentación.

Finalmente, agradecemos la colaboración de la

Administración Zonal Calderón y a los comerciantes del

Mercado de Carapungo, quienes estuvieron siempre dispuestos

a colaborar en el desarrollo de este trabajo de grado.

viii

INDICE GENERAL

INDICE GENERAL ........................................................................... viii

LISTA DE TABLAS .......................................................................... xii

LISTA DE FIGURAS ....................................................................... xiv

RESUMEN DOCUMENTAL ............................................................. xv

INTRODUCCIÓN ............................................................................... 1

CAPÍTULO I ....................................................................................... 2

1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ................................................... 2

1.1 . Enunciado del tema ............................................................ 2

1.2 . Planteamiento del problema ............................................... 2

1.3 . Formulación del problema .................................................. 3

1.4 . Interrogantes de la Investigación ........................................ 3

1.5 Hipótesis ................................................................................... 3

1.6 . Objetivos ............................................................................. 3

1.6.1 Objetivo general ............................................................. 3

1.6.2 Objetivos específicos ..................................................... 4

1.7. Justificación ............................................................................ 4

1.8 Factibilidad y accesibilidad ................................................... 5

1.8.1 Factibilidad ..................................................................... 5

1.8.2 Accesibilidad .................................................................. 5

CAPÍTULO II ...................................................................................... 7

2. Marco Teórico ............................................................................. 7

2.1. Marco legal ........................................................................... 7

2.1.1. Constitución de la República del Ecuador ...................... 7

2.1.2. Plan Nacional del Buen Vivir .......................................... 8

2.1.3. Convenios y Tratados Internacionales ........................... 8

2.1.5. Normas ......................................................................... 10

2.1.6. Ordenanzas Municipales .............................................. 10

2.2. Marco institucional .............................................................. 11

2.2.1. Ministerio del Ambiente (MAE)-Programa Nacional para

la Gestión Integral de Desechos Sólidos (PNGIDS) .................. 11

ix

2.2.2. Ministerio de Electricidad y Energía Renovable (MEER)

12

2.2.3. Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías

Renovables (INER) ................................................................... 12

2.3. Digestión Anaerobia ........................................................... 12

2.4. Potencial de producción de biogás de la fracción orgánica

de los residuos sólidos .............................................................. 17

2.4.1. Producción específica de biogás .................................. 19

2.4.2. Biogás ................................................................................. 19

2.5. Parámetros ambientales y de control.................................. 20

2.5.1. pH ................................................................................. 21

2.5.2. Temperatura ................................................................. 21

2.5.3. Nutrientes ..................................................................... 23

2.5.4. Tiempo de retención ..................................................... 23

2.5.5. Sustancias inhibidoras ................................................. 23

2.6. Métodos para el tratamiento anaerobio de los residuos

sólidos orgánicos .......................................................................... 24

2.6.1. Batch simple ................................................................. 24

2.6.2. Batch con recirculación en una etapa .......................... 26

2.6.3. Batch con recirculación en dos etapas ......................... 27

CAPÍTULO III ................................................................................... 29

DISEÑO METODOLÓGICO ............................................................ 29

3. Diseño Metodológico ................................................................. 29

3.1. Definición de variables ........................................................ 29

3.2. Población y muestra ........................................................... 29

3.3. Instrumentos ....................................................................... 29

3.3.1. Instrumentos para el montaje de biodigestores ............ 29

3.3.2. Instrumentos para la preparación del Inóculo .............. 30

3.3.3. Instrumentos para la caracterización de los residuos

sólidos orgánicos del Mercado de Carapungo .......................... 31

3.3.4. Instrumentos para las Técnicas Analíticas ................... 31

3.4. Procedimiento ..................................................................... 32

x

3.4.1. Montaje de los biodigestores experimentales para las

tres técnicas de digestión anaerobia. ........................................ 33

3.4.2. Ensayo Uno: Validación de los dispositivos

experimentales y preparación del inóculo ................................. 37

3.4.3. Ensayo Dos: Tratamiento de la FORS del Mercado de

Carapungo ................................................................................. 39

3.4.4. Ensayo Tres: Validación de resultados ........................ 45

3.4.5. Técnicas analíticas ....................................................... 45

3.4.6. Determinación del potencial de biogás generado a partir

de las técnicas experimentadas ................................................ 50

3.5. Metodología para el análisis de datos ................................ 51

CAPÍTULO IV ................................................................................... 52

4. RESULTADOS .......................................................................... 52

4.1. Características de los residuos sólidos orgánicos generados

en el Mercado de Carapungo ....................................................... 52

4.1.1. Selección y cuantificación de subproductos ................. 53

4.1.2. Densidad “in situ” ......................................................... 55

4.1.3. Características químicas de la FORS del Mercado de

Carapungo ................................................................................. 56

4.2. Parámetros Ambientales y de Control ................................ 57

4.2.1. Determinación de pH .................................................... 57

4.2.2. Monitoreo de Temperatura ........................................... 62

4.3. Análisis comparativo de datos ............................................ 64

4.3.1. Potencial de biogás a partir de las técnicas de digestión

anaerobia utilizadas ...................................................................... 64

4.3.1.1. Ensayo Uno .............................................................. 64

4.3.1.2. Ensayo Dos ............................................................... 65

4.3.1.3. Ensayo Tres .............................................................. 68

CAPÍTULO V.................................................................................... 72

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................ 72

5.1. Conclusiones ...................................................................... 72

5.2. Recomendaciones .............................................................. 74

CAPÍTULO VI ................................................................................... 75

xi

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................... 75

6.1. Bibliografía .......................................................................... 75

6.2. Webgrafía ........................................................................... 78

ANEXOS…….…………………………………………………………82

A GLOSARIO DE TÉRMINOS ...................................................... 82

B CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ......................................... 85

C PRESUPUESTO ....................................................................... 86

D LISTADO DE MATERIALES PARA EL MONTAJE DE

BIODIGESTORES ........................................................................ 87

E BITÁCORA DE MONITOREO DE BIODIGESTORES .............. 90

F DATOS DE MONITOREO DE TEMPERATURA ....................... 93

G DATOS DE MONITOREO DE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS .... 96

H DATOS DE PRODUCCIÓN ESPECÍFICA DE BIOGÁS

NORMALIZADA ............................................................................ 99

I DATOS DE MONITOREO DE PH ............................................ 101

J ANÁLISIS DE LABORATORIO LABFIGEMPA ........................ 102

K COMUNICADO PERSONAL ADMINISTRACIÓN ZONAL

CALDERÓN ................................................................................ 104

L COMUNICADO PERSONAL EMASEO ................................... 105

M RESULTADOS DE LABORATORIO DEL LABORATORIO DE

BIOGÁS DEL INER .................................................................... 106

L REGISTRO FOTOGRÁFICO ................................................... 109

xii

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Potencial de biogás de diferentes residuos ........................ 18

Tabla 2 Composición de biogás ...................................................... 20

Tabla 3 Características generales del biogás ................................. 20

Tabla 4 Rangos óptimos de pH para cada etapa ............................ 21

Tabla 5 Rangos de temperatura para la digestión anaerobia ......... 22

Tabla 6 Ventajas y desventajas de los sistemas batch ................... 25

Tabla 7 Ventajas y desventajas de los sistemas batch con

recirculación en una etapa ............................................................... 26


recirculación en dos etapas ............................................................. 28

Tabla 9 Carga de estiércol en biodigestores ................................... 38

Tabla 10 Carga de inóculo en B1 .................................................... 43

Tabla 11 Carga de sustrato en B2, B3 y B4 .................................... 44

Tabla 12 Carga de estiércol en biodigestores ................................. 45

Tabla 13 Parámetros de análisis de laboratorio de biomasa del

INER ................................................................................................ 46

Tabla 14 Parámetros de análisis de laboratorio LABFIGEMPA ...... 46

Tabla 15 Composición de los residuos sólidos del Mercado de

Carapungo ....................................................................................... 52

Tabla 16 Cuantificación de subproductos de los residuos sólidos

orgánicos del Mercado de Carapungo ............................................. 54

Tabla 17 Parámetros de análisis del laboratorio de biomasa del

INER ................................................................................................ 56

Tabla 18 Parámetros de análisis de laboratorio LABFIGEMPA ...... 56

Tabla 19 Variación de pH-Ensayo Uno ........................................... 58

Tabla 20 Variación de pH-Ensayo Dos ........................................... 59

Tabla 21 Variación de pH-Ensayo Tres .......................................... 61

Tabla 22 Potencial de Biogás-Ensayo Dos ..................................... 66

Tabla 23 Concentración de metano-Ensayo Dos ............................ 68

Tabla 24 Concentración de metano-Ensayo Tres ........................... 70

Tabla 25 Cronograma de actividades ............................................. 85

Tabla 26 Presupuesto ..................................................................... 86

xiii

Tabla 27 Listado de materiales para el montaje de biodigestores .. 87

Tabla 28 Bitácora de monitoreo de biodigestores ........................... 90

Tabla 29 Datos de monitoreo de temperatura - ensayo dos ........... 93

Tabla 30 Datos de monitoreo de temperatura - ensayo tres ........... 94

Tabla 31 Datos de monitoreo de producción de biogás- ensayo uno

......................................................................................................... 96

Tabla 32 Datos de monitoreo de producción de biogás- ensayo dos

......................................................................................................... 97

Tabla 33 Datos de monitoreo de producción de biogás- ensayo tres

......................................................................................................... 98

Tabla 34 Datos de producción específica de biogás normalizado -

ensayo dos ...................................................................................... 99


ensayo tres .................................................................................... 100

Tabla 36 Datos de monitoreo de pH - ensayo tres ........................ 101

Tabla 37 Registro fotográfico ........................................................ 109

xiv

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Hidrólisis ........................................................................... 14

Figura 2 Acidogénesis .................................................................... 15

Figura 3 Acetogénesis .................................................................... 16

Figura 4 Metanogénesis ................................................................. 17

Figura 5 Biodigestor Batch (B1) ...................................................... 34

Figura 6 Biodigestor Batch (B2) ...................................................... 35

Figura 7 Biodigestor Batch en una etapa (B3) ................................ 36

Figura 8 Biodigestor Batch en dos etapas (B4)............................... 37

Figura 9 Selección del montón final para la muestra ...................... 40

Figura 10 Cuarteo de la FORS del Mercado de Carapungo ........... 40

Figura 11 Cuantificación de la FORS del Mercado de Carapungo . 41

Figura 12 Carga de sustrato B4 ...................................................... 44

Figura 13 Composición de los residuos sólidos del Mercado de

Carapungo. ...................................................................................... 53

Figura 14 Comparación del pH inicial y final biodigestor 1–Ensayo

Uno .................................................................................................. 58

Figura 15 Comparación del pH inicial y final entre biodigestores–

Ensayo Dos...................................................................................... 60


Ensayo Tres ..................................................................................... 61

Figura 17 Gráfica Temperatura-Tiempo de retención Ensayo Dos . 62

Figura 18 Gráfica Temperatura-Tiempo de retención Ensayo Tres 63

Figura 19 Producción acumulada de biogás-Ensayo Uno .............. 64

Figura 20 Producción acumulada de biogás-Ensayo Dos .............. 65

Figura 21 Potencial de biogás de la FORS-Ensayo Dos ................ 67

Figura 22 Producción acumulada de biogás-Ensayo Tres .............. 69

Figura 23 Variación de la concentración de metano respecto al TR-

Ensayo Tres ..................................................................................... 70

xv


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS

Y AMBIENTAL






ANAEROBIA”

Autoras: Nathaly Daniela Cartuche Cojitambo

Ana Cristina Pantoja Vásquez

Tutor: Ing. Paúl Malacatus

Fecha: junio, 2015

RESUMEN DOCUMENTAL

OBJETIVO GENERAL: Determinar la técnica de digestión anaerobia más eficiente para el tratamiento de la FORS del Mercado de Carapungo del DMQ, mediante el estudio comparativo del potencial de biogás generado a partir de un biodigestor batch simple, un biodigestor batch con recirculación en una etapa y un biodigestor batch con recirculación en dos etapas. PROBLEMA: No se han realizado estudios comparativos entre diferentes técnicas de digestión anaerobia, evaluando el potencial de biogás obtenido de la fracción orgánica de residuos sólidos del Mercado de Carapungo. HIPÓTESIS: Se genera mayor potencial de biogás a partir de la recirculación en dos etapas, en comparación con las otras técnicas de digestión anaerobia. MARCO TEÓRICO: Digestión Anaerobia, potencial de biogás, parámetros ambientales y de control, métodos para el tratamiento anaerobio de los residuos sólidos orgánicos. DISEÑO METODOLÓGICO: tratamiento de datos en Microsoft Excel para la comparación de las técnicas estudiadas, considerando el potencial de biogás, contenido de metano en el biogás y la complejidad del montaje de los biodigestores experimentales. CONCLUSIÓN GENERAL: La comparación del potencial de biogás entre las técnicas estudiadas batch no es posible dado que el gas obtenido posee un porcentaje de metano menor al 3%, el cual no es representativo para ser considerado biogás. RECOMENDACIÓN GENERAL: Que se trate la FORS del Mercado de Carapungo con sistemas de digestión anaerobia continuos, debido a que otras

xvi

experiencias han demostrado que son más eficientes que los sistemas batch para este tipo de residuos.

Descriptores: DIGESTIÓN ANAEROBIA, POTENCIAL DE BIOGÁS, FORS, TÉCNICAS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA BATCH.

ABSTRACT

GENERAL OBJECTIVE: Determine the most efficient anaerobic digestion technique for the treatment of the DMQ’s Carapungo Market’s OFSW through a comparative study of the biogas potential produced by a simple batch biodigester, a one-stage recirculated batch biodigester, and a two-stage recirculated batch biodigester. PROBLEM: There are no comparative studies analysing different anaerobic digestion techniques and their respective biogas potential obtained from the organic fraction of the solid wastes of Carapungo Market. HYPOTHESIS: A greater biogas potential is generated by the two-stage recirculated batch system in comparison with the other anaerobic digestion techniques. THEORETICAL FRAMEWORK: Anaerobic digestion, biogas potential, control and environmental parameters, anaerobic treatment methods for organic solid wastes. METHODOLOGICAL DESIGN: Data processing in Microsoft Excel for comparison of the examined technologies, methane content in biogas and installation complexity of the experimental biodigesters. GENERAL CONCLUSION: The comparison of the biogas potential between the analyzed batch techniques is not possible since the obtained gas has a methane percentage lower than 3%, which can thus not be considered biogas. GENERAL RECOMMENDATION: The Carapungo Market’s OFSW should be treated with continuous anaerobic digestion systems, since other experiments have been shown to be more efficient than batch systems for these kinds of wastes. KEYWORDS: ANAEROBIC DIGESTION, BIOGAS POTENTIAL, OFSW, ANAEROBIC DIGESTION BATCH TECHNIQUES.

1

INTRODUCCIÓN

En la parroquia de Carapungo existen proyectos de clasificación de

los residuos sólidos para el aprovechamiento de los residuos sólidos

inorgánicos, mientras que los residuos sólidos orgánicos son

enviados al relleno sanitario. Es así que en el Mercado de

Carapungo, la FORS no se somete a un ningún tipo de tratamiento

(Administración Zonal Calderón, comunicado personal, 26 de

octubre de 2014).

La presente investigación busca identificar la técnica que genere

mayor potencial de biogás mediante diferentes técnicas de digestión

anaerobia. De esta manera, este trabajo constituye un material de

consulta para futuras investigaciones y como base teórica para micro

y macro proyectos de aprovechamiento de energético.

En el Capítulo I se presenta el planteamiento, la descripción y el

enunciado del problema, los objetivos, la justificación y la hipótesis.

En el Capítulo II se definen los procesos que se llevan a cabo en la

digestión anaerobia, se define el potencial de biogás, cada uno de

los parámetros de control tales como pH, temperatura, nutrientes,

tiempo de retención y sustancias inhibidoras, y finalmente, se

muestran las técnicas de digestión anaerobia estudiadas.

En el Capítulo III se establece el diseño metodológico, es decir los

procedimientos que se llevaron a cabo en cada uno de los ensayos

que conformaron la presente experimentación. Se describen además

las técnicas analíticas para analizar parámetros como humedad,

sólidos volátiles, pH, temperatura, composición de biogás y potencial

de biogás. En el Capítulo IV se presentan los resultados obtenidos

una vez concluida esta experimentación, así como las características

de la FORS del Mercado de Carapungo y los parámetros de control

monitoreados. Al final se realiza una comparación de los datos y se

presenta los resultados de la caracterización del biogás obtenido.

Por último, en el Capítulo V se establecen las conclusiones así como

las recomendaciones para investigaciones futuras.

2

CAPÍTULO I

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

1.1 . Enunciado del tema

“Análisis comparativo del potencial de biogás obtenido de la fracción

orgánica de residuos sólidos urbanos del Mercado de Carapungo del

DMQ, mediante diferentes técnicas de digestión anaerobia”

1.2 . Planteamiento del problema

En la parroquia de Carapungo existen proyectos de clasificación de

los residuos sólidos urbanos por parte de la Asociación de

Recicladores VIFU (Vida y Futuro) que se encarga del

aprovechamiento de los residuos sólidos inorgánicos; mientras que,

los residuos sólidos orgánicos son enviados al relleno sanitario del

DMQ (Administración Zonal Calderón, comunicado personal, 26 de

octubre de 2014).

A pesar de que la digestión anaerobia es una opción sostenible de

gestión de los residuos orgánicos, dado que produce energía en

forma de biogás, con los beneficios ambientales que ello supone , y

porque se reduce el volumen de residuos a tratar y se destruyen los

patógenos existentes en éstos (Luste & Luostarinen, 2010); la

Administración Zonal Calderón afirma que no existen proyectos

enfocados a la generación de biogás a partir de los residuos

orgánicos generados, ni estudios comparativos entre diferentes

técnicas de digestión anaerobia en el Mercado de Carapungo.

3

1.3 . Formulación del problema

No se han realizado estudios comparativos entre diferentes técnicas

de digestión anaerobia, evaluando el potencial de biogás obtenido

de la fracción orgánica de residuos sólidos en el Mercado de

Carapungo, lo que implica que no existe ningún tipo de tratamiento

de la FORS del mencionado mercado.

1.4 . Interrogantes de la Investigación

- ¿Qué cantidad de fracción orgánica de residuos sólidos

(FORS) genera el Mercado de Carapungo y cuáles son sus

características?

- ¿Cómo se realiza el diseño experimental de biodigestores

para los tres casos de tratamiento anaerobio de la FORS del

Mercado de Carapungo del DMQ?

- ¿Cuál de los escenarios en estudio genera mayor potencial

de biogás: un sistema batch, recirculación en una etapa, o

recirculación en dos etapas?

- ¿Cuál es la técnica más apropiada para el tratamiento de la

FORS y posterior aprovechamiento energético del biogás

generado?

1.5 Hipótesis

Se genera mayor potencial de biogás a partir de la recirculación en

dos etapas, en comparación con las otras técnicas de digestión

anaerobia.

1.6 . Objetivos

1.6.1 Objetivo general

Determinar la técnica de digestión anaerobia más eficiente para el

tratamiento de la FORS del Mercado de Carapungo del DMQ,

4

mediante el estudio comparativo del potencial de biogás generado a

partir de un biodigestor batch simple, un biodigestor batch con

recirculación en una etapa y un biodigestor batch con recirculación

en dos etapas.

1.6.2 Objetivos específicos

Caracterizar los residuos sólidos orgánicos generados en el

Mercado de Carapungo del DMQ.

Realizar el diseño experimental de biodigestores para los tres

casos de tratamiento anaerobio de la FORS del Mercado de

Carapungo del DMQ.

Comparar los resultados obtenidos de potencial de biogás en

los tres casos para analizar el escenario más eficiente de

producción biogás.

Identificar la técnica más apropiada para el tratamiento de la

FORS y posterior aprovechamiento energético del biogás

generado.

1.7. Justificación

La realización del presente proyecto de investigación se justifica

debido a las siguientes utilidades.

- Utilidad teórica: Los resultados obtenidos en el análisis

comparativo del potencial de biogás mediante diferentes

técnicas de digestión anaerobia, servirán de fundamento

teórico o material de consulta para investigaciones futuras

sobre el aprovechamiento energético de la FORS del

Mercado de Carapungo.

- Utilidad práctica: Los resultados de la investigación servirán

como base para la puesta en marcha de micro y macro

proyectos de aprovechamiento energético de la FORS del

Mercado de Carapungo.

5

- Utilidad metodológica: El estudio de los diferentes

escenarios de digestión anaerobia que contempla la presente

investigación generará resultados que podrán servir de base

para el control de parámetros en el caso de la implementación

de cualquiera de las técnicas en cuestión.

1.8 Factibilidad y accesibilidad

1.8.1 Factibilidad

El proyecto es factible realizarlo ya que se cuenta con recursos:

Financieros: apoyo económico y facilidad del laboratorio de

biomasa Dr. Jerko M. Labus del Instituto Nacional de

Eficiencia Energética y Energías Renovables (INER), ubicado

en Carapungo, para la realización de los estudios necesarios.

Talento humano: tanto de los estudiantes, profesores de la

universidad así como también soporte técnico de personal

especializado en biomasa del INER.

Materiales: amplios recursos bibliográficos y web-gráficos

pertinentes a metodologías y modelos que permitirán el

desarrollo del presente proyecto. El compromiso de INER es

proveer la información pertinente para el desarrollo del

proyecto.

1.8.2 Accesibilidad

El proyecto es accesible porque:

- El Mercado de Carapungo presenta facilidades de acceso

para realizar las visitas y trabajos de campo necesarios.

- La Administración Zonal Calderón del DMQ y la directiva del

Mercado de Carapungo se comprometieron a brindar acceso

a la información respecto a sus sistemas de gestión de

residuos sólidos y cualquier otra que se requiera.

6

- Existen estudios realizados referentes al aprovechamiento de

la FORS de mercados para la producción de biogás.

El tiempo programado al inicio de la investigación fue de cuatro

meses. Sin embargo, debido a los resultados que se obtuvieron,

el tiempo se extendió a siete meses.

7

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2. Marco Teórico

2.1. Marco legal

A continuación se detallan los documentos de naturaleza legal que

sirvieron de soporte para esta investigación los cuales están

contemplados en la Normativa Ambiental vigente en Ecuador.

2.1.1. Constitución de la República del Ecuador

La Constitución de la República del Ecuador fue publicada en el

Registro Oficial No.449 del 20 de octubre de 2008. Los artículos de

la Constitución del Ecuador, que amparan el tema de estudio son:

Título II. Derechos

- Capítulo II, Derechos del Buen Vivir. Sección Segunda,

Ambiente Sano: Art. 14 y 15.

- Capítulo IV, Derechos de las Comunidades, Pueblos y

Nacionalidades. Art. 57 numeral 7.

- Capítulo VII. Derechos de la naturaleza. Art. 72.

- Capítulo IX, Responsabilidades. Art. 83. numeral 6 y 7.

Título VII. Régimen del Buen Vivir.

- Capítulo II, Biodiversidad y recursos naturales. Sección

séptima. Art. 413, 414 y 415.

8

2.1.2. Plan Nacional del Buen Vivir

Objetivo 3. Mejorar la calidad de vida de la población

- Política 3.10.

o Lineamiento 3.10.h.

Objetivo 7. Garantizar los derechos de la naturaleza y promover la

sostenibilidad ambiental territorial y global.

- Política 7.7.

o Lineamiento 7.7.b.

- Política 7.8.

o Lineamientos 7.8.a., 7.8.b, 7.8.d.

- Política 7.9.

o Lineamiento 7.9.b.

Objetivo 11. Asegurar la soberanía y la eficiencia de los sectores

estratégicos para la transformación industrial y tecnológica.

- Política 11.1.

o Lineamientos 11.1.b., 11.1.h., 11.1.j., 11.1.t

2.1.3. Convenios y Tratados Internacionales

2.1.3.1. Declaración de Río sobre el Medio

Ambiente y el Desarrollo.

Es una propuesta de las Naciones Unidas que consta de varios

principios dirigidos a promover el desarrollo sostenible. Fue

aprobada en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio

Ambiente y el Desarrollo (CNUMAD), que se efectuó en Río de

Janeiro del 3 al 14 de junio de 1992.

2.1.3.2. Convención Marco de las Naciones

Unidas sobre Cambio Climático (UNFCC).

9

Convenio firmado por 185 países el 09 de mayo de 1992 en Nueva

York, Estados Unidos, dirigido a estabilizar las concentraciones de

gases de efecto invernadero en la atmósfera a niveles que no

produzcan daños en la misma.

2.1.3.3. Protocolo de Kyoto

Convenio firmado por 129 países el 11 de diciembre de 1997 en

Kyoto, Japón, dirigido a reducir las emisiones de seis gases de

efecto invernadero causantes del calentamiento global, entre ellos el

dióxido de carbono y el gas metano.

2.1.4. Leyes

2.1.4.1. Ley de Gestión Ambiental

La Codificación a la Ley de Gestión Ambiental fue publicada en el

Suplemento del Registro Oficial No 418 de 10 de septiembre de

2004. Los artículos de la Ley de Gestión Ambiental del Ecuador, que

amparan el tema de estudio son:

TÍTULO I: Ámbito y Principios de la Gestión Ambiental; Artículo 2.

TÍTULO II: Del Régimen Institucional de la Gestión Ambiental.

- Capítulo II, De la Autoridad Ambiental: Art. 9, literal m.

2.1.4.2. Ley de Prevención y Control de la

Contaminación.

La Ley de prevención y control de la contaminación, fue publicado en

la Codificación del Registro Oficial Suplemento 418, del 10 de

Septiembre de 2004. Los artículos de la Ley de la Prevención y

Control de la Contaminación del Ecuador, que amparan el tema de

estudio son:

Capítulo III, De la Prevención y Control de la Contaminación de los

Suelos: Art. 10, 11 y 14.

10

2.1.5. Normas

2.1.5.1. Código Orgánico de Organización

Territorial, Autonomía y Descentralización

(COOTAD)

El COOTAD fue publicado en el Registro Oficial Suplemento 303 de

fecha 19 de Octubre de 2010. Los artículos del Código Orgánico de

Organización Territorial, Autonomía y Descentralización del Ecuador,

que amparan el tema de estudio son:

Título V, Capítulo IV, Del Ejercicio de las Competencias

Constitucionales: Art. 136.

2.1.5.2. Acuerdo Ministerial 061

Acuerdo reformatorio del Libro VI del Texto Unificado de Legislación

Secundaria del Ministerio del Ambiente (TULSMA), el cual está en

vigencia a partir de su publicación en el Registro Oficial No. 316 del

04 de mayo de 2015. Los artículos que amparan el tema de estudio

son:

Libro VI: De la Calidad Ambiental.

- Título I. Disposiciones preliminares

- Título III. Capítulo VI. Gestión integral de residuos sólidos no

peligrosos, y desechos peligrosos y/o especiales.

2.1.6. Ordenanzas Municipales

11

2.1.6.1. Ordenanza Metropolitana 213

La ordenanza Metropolitana No. 213 Sustitutiva del Título V “Del

Medio Ambiente” del libro segundo del Código Municipal, fue

publicada en Registro Oficial No.4 del 25 de septiembre de 2007.

Los artículos que amparan el tema de estudio son:

CAPÍTULO I. De la gestión de los residuos sólidos urbanos,

domésticos, comerciales, industriales y biológicos potencialmente

infecciosos.

- Sección I: Art. II.340, II.341, II.342, II.344, II.345.

- Sección II: Art. II.346 numeral 2

- Sección III: Art. II.347 literal b numeral 7, Art.II.347.1. literal e,

Art.II.347.2. literal b.

- Sección VII: Art. II.357.2. numeral 6

2.2. Marco institucional

2.2.1. Ministerio del Ambiente (MAE)-Programa

Nacional para la Gestión Integral de Desechos

Sólidos (PNGIDS)

El Programa Nacional para la Gestión Integral de Desechos Sólidos

(PNGIDS), fue creado por el Gobierno Nacional a través del

Ministerio del Ambiente, en abril del año 2010 con el objetivo

primordial de impulsar la gestión de los residuos sólidos en los

municipios del Ecuador, con un enfoque integral y sostenible; con la

finalidad de disminuir la contaminación ambiental, mejorando la

calidad de vida de los ciudadanos e impulsando la conservación de

los ecosistemas; a través de estrategias, planes y actividades de

capacitación, sensibilización y estímulo a los diferentes actores

relacionados.

12

2.2.2. Ministerio de Electricidad y Energía

Renovable (MEER)

Es el ente rector del sector eléctrico ecuatoriano y de la Energía

Renovable, creado el 9 de julio de 2007 y constituye la entidad

responsable de satisfacer las necesidades de Energía Eléctrica del

país mediante la formulación de normativa pertinente, planes de

desarrollo y políticas sectoriales para el aprovechamiento eficiente

de sus recursos.

2.2.3. Instituto Nacional de Eficiencia Energética y

Energías Renovables (INER)

El INER es un instituto público de investigación, creado por Decreto

Ejecutivo No. 1048 y puesto en vigencia con la publicación del

Registro Oficial No. 649, del 28 de febrero de 2012, que genera

conocimientos y aporta al desarrollo de la ciencia mediante el

estudio, fomento, innovación y difusión de la eficiencia energética y

la energía renovable; promoviendo las buenas prácticas para el uso

racional de la energía y la implantación de tecnologías dirigidas al

aprovechamiento de fuentes energéticas limpias y amigables con el

ambiente.

2.3. Digestión Anaerobia

La digestión anaerobia (DA) es un proceso multi-etapa y de

reacciones paralelas donde diferentes tipos de bacterias degradan la

materia orgánica sucesivamente en ausencia de oxígeno (Elías et

al., 2012).

Además, la DA es una tecnología muy atractiva como estrategia

para el tratamiento de la fracción orgánica de los residuos sólidos

(Foster-Carneiro et al., 2007). De hecho, la digestión anaerobia ha

sido extensamente adoptada para el tratamiento de varios tipos de

residuos orgánicos dado el gran interés desde el punto de vista de la

recuperación de energía y la protección ambiental (Yao et al, 2014).

13

Esto principalmente porque ofrece la posibilidad de producir energía

en forma de biogás, el cual posee una amplia variedad de posibles

aplicaciones, y al mismo tiempo, genera un efluente con un valor

fertilizante mejorado (Kusch et al., 2011).

2.3.1. Etapas de la digestión anaerobia

Se identifican cuatro etapas consecutivas en la digestión anaerobia:

hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis (Elías et al.,

2012), las cuales se describen a continuación:

2.3.1.1. Hidrólisis

La hidrólisis implica la transformación mediada por enzimas

extracelulares de compuestos orgánicos complejos, como lípidos,

proteínas e hidratos de carbono en moléculas orgánicas solubles

como ácidos grasos, monosacáridos, aminoácidos y compuestos

relacionados que son productos solubles y fácilmente degradables

(Lohri, 2009).

En esta primera etapa actúa el grupo de bacterias hidrolíticas

acidogénicas. La hidrólisis es una etapa significativa en el proceso

de digestión anaerobia dado que las bacterias metanogénicas no

pueden absorber polímeros orgánicos complejos directamente

(Kerroum et al, 2012).

14

Figura 1 Hidrólisis

Fuente: Adaptado de Díaz de Basurto, A. (2013). Diseño, construcción y puesta en marcha de un biodigestor anaerobio con residuos orgánicos generados en el Mercado de Tiquipaya, Bolivia (p. 19). Barcelona: UPC. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

2.3.1.2. Acidogénesis

Las bacterias hidrolíticas acidogénicas también degradan las

moléculas orgánicas solubles, produciendo ácidos grasos volátiles

(ácidos propiónico, butírico y valérico), ácido acético ( ),

hidrógeno ( ) y dióxido de carbono ( ), y amoníaco ( ) por la

degradación de aminoácidos (Lohri, 2009).

15

Figura 2 Acidogénesis


2.3.1.3. Acetogénesis

Esta etapa permite la transformación de los ácidos resultantes de la

etapa acidogénica a ácido acético y dióxido de carbono, por la

acción de bacterias acetogénicas (Kerroum et al, 2012).

16

Figura 3 Acetogénesis


2.3.1.4. Metanogénesis

La cuarta y última etapa conlleva la transformación bacteriana del

hidrógeno y el ácido acético producidos en las etapas anteriores en

metano y dióxido de carbono. Las bacterias responsables de esta

conversión son anaerobias estrictas llamadas bacterias

metanogénicas (Lohri, 2009).

Normalmente, las bacterias metanogénicas tienen un crecimiento

más lento que las bacterias de las etapas anteriores, por lo que su

metabolismo es usualmente considerado la etapa limitante en el

tratamiento anaeróbico de los residuos orgánicos (Mata-Álvarez,

2003).

17

Figura 4 Metanogénesis


2.4. Potencial de producción de biogás de la fracción

orgánica de los residuos sólidos

Diferentes tipos de biomasa pueden ser utilizados para la producción

de biogás, en la medida en que ésta esté compuesta por

carbohidratos, proteínas y lípidos como principales componentes

(Mata-Álvarez, 2003). Entre éstos se incluyen residuos de mercado,

frutas y vegetales, residuos domésticos, residuos de cocina, y la

fracción orgánica de residuos sólidos municipales, de los cuales

existen varios reportes (Foster-Carneiro et al., 2007).

En Latinoamérica, los principales biodigestores que se han

desarrollado y la investigación en torno a los mismos, han usado

excremento como sustrato (Lohri, 2009). Pero dado que el

excremento de animal es previamente digerido por un animal, una

gran parte de la energía ya ha sido eliminada (Curry & Pillay, 2012

citado en Basurto, 2013). Es por tanto que los residuos de frutas y

vegetales son una alternativa importante para ser usada con la

18

tecnología de digestión anaerobia, ya que su producción específica

de biogás es aproximadamente el doble que la de los excrementos

de animales, tal y como se observa en la siguiente tabla de

comparación entre el potencial de producción de biogás entre los

diferentes residuos (Qiao et al., 2011):

Tabla 1 Potencial de biogás de diferentes residuos

Tipo de residuo

Producción

específica de

biogás (mL/gSV)

Contenido de

metano (%)

Estiércol de vaca 182.0 66.6

Estiércol de cerdo 385.0 65.9

Fango 202.0 76.9

Residuo de fruta y verdura

443.0 63.4

Residuo de comida 781.0 68.0

Fuente: Adaptado de Qiao, W., Yan, X., Ye, J., Sun, Y., Wang, W., Zhang, Z. (2011). Evaluation of biogas production from different biomass wastes with/without hydrothermal pretreatment (p.3317). Beijing: Renewable Energy. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

Según la Agencia Andaluza de la Energía (2011), para optimizar la

producción de biogás, es conveniente emplear una mezcla de

diferentes tipos de residuos (como es el caso de estiércol y residuos

sólidos orgánicos de mercado).

Las excretas de bovino y porcino pueden ser usadas como inóculos,

debido a que las mismas están enriquecidas con muchas bacterias

que posee el animal (Domínguez et al., 2006), y por otro lado

presenta un contenido de agua más elevado, una mayor capacidad

tampón y aportan nutrientes necesarios para el crecimiento de

19

microorganismos anaerobios (Agencia Andaluza de la Energía,

2011).

2.4.1. Producción específica de biogás

Según Zupančič & Grilc (2012), la producción específica de biogás

(PEB) se define como el volumen de biogás producido por la materia

orgánica introducida en el biodigestor, expresada en metros cúbicos

de gas por kilogramos de sólidos volátiles.

(1)

Donde:

PEB: Producción específica de gas ( / kg SV)

Vg: Volumen de gas producido ( )

SV: cantidad de materia orgánica introducida (kg SV)

Este índice está estrechamente ligado con la biodegradabilidad del

sustrato y es usado comúnmente para comparar los diferentes

procesos anaeróbicos (Díaz de Basurto, 2013).

2.4.2. Biogás

El biogás consiste principalmente de metano utilizable y dióxido de

carbono inerte, los cuales no tienen olor ni color, pero además

contiene varias impurezas (Lohri, 2009). La composición del biogás

depende del material digerido y del funcionamiento del proceso

(FAO, 2011). Sin embargo la literatura establece la siguiente

composición teórica:

20

Tabla 2 Composición de biogás

Componentes Concentración (en volumen)

Metano 55-70%

Dióxido de carbono 30-45%

Otros gases (ácido sulfhídrico,

amoníaco, hidrógeno, nitrógeno y

oxígeno)

trazas

Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, FAO (2011). Manual de Biogás. (p. 38). Santiago de Chile: Varnero, M. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

Biogás con contenido de metano mayor a 45% es combustible y

arde con llama azul (Lohri, 2009).

Tabla 3 Características generales del biogás

Contenido de energía 6.0 – 6.5 kWh/

Equivalente fósil 0.60 – 0.65 L petróleo/ biogás

Límites de explosión 6-12% de biogás en el aire

Temperatura de ignición 650-750 °C

Masa molar 16 043 g/mol

Olor Huevos podridos (el olor de biogás

desulfurizado es difícil de notar)

Fuente: Deublein, D. & Steinhauser A. (2008). Biogás from waste and renewable resources: An introduction (p. 50). Weinheim: Wiley-VCH-

Verlag. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

Según Kusch et al. (2011), las aplicaciones del biogás son: su uso

directo para cocina y alumbrado, generación de calor, generación de

electricidad o como combustible para autos.

2.5. Parámetros ambientales y de control

Los parámetros operacionales comúnmente utilizados para describir

el proceso anaeróbico se describen a continuación:

21

2.5.1. pH

Es recomendable que el pH se encuentre cerca de la neutralidad

para que el proceso de digestión se desarrolle de forma satisfactoria

(Lay et al., 1997 citado en Cevallos & Hidalgo, 2013). En cada fase

del proceso los microorganismos presentan máxima actividad en un

rango de pH diferenciado.

Tabla 4 Rangos óptimos de pH para cada etapa

Etapa Tipo de bacterias Rango

óptimo de pH

Hidrólisis Hidrolíticas acidogénicas 7,2-7,4

Acidogénesis Hidrolíticas acidogénicas 7,2-7,4

Acetogénesis Acetogénicas y homoacetogénicas 7,0-7,2

Metanogénesis Metanogénicas hidrogenófilas y

acetoclásticas 6,5-7,5

Fuente: Elías, X. et al. (2012) citado en Díaz de Basurto, A. (2013). Diseño, construcción y puesta en marcha de un biodigestor anaerobio con residuos orgánicos generados en el Mercado de Tiquipaya, Bolivia (p. 21). Barcelona: UPC. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

Un problema típico es mantener el pH sobre 6,6 debido a los ácidos

orgánicos producidos como intermediarios que pueden provocar un

rápido descenso del pH cuando ocurre una sobrecarga y el

consiguiente cese de la producción de metano (Rittmann & McCarty,

2001).

2.5.2. Temperatura

La temperatura de operación de un digestor, es considerada uno de

los principales parámetros de diseño, debido a la gran influencia de

este factor en la velocidad de digestión anaerobia FAO (2011), ya

que tiene un efecto directo en la termodinámica y la cinética del

22

proceso biológico, por lo que puede determinar si una reacción

específica es favorable o no (Kerroum et al., 2012). Existen tres

rangos de temperatura en los que pueden trabajar los

microorganismos anaerobios:

Tabla 5 Rangos de temperatura para la digestión anaerobia

Psicrofílico Menor a 25°C

Mesofílico 25 – 45°C

Termofílico 45 – 65°C

Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, FAO (2011). Manual de Biogás. (p. 38). Santiago de Chile: Varnero, M. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

La mayoría de plantas operan en rangos mesofílicos. Un número

mayor de microorganismos mesófilos hacen el proceso más

tolerante a cambios en las condiciones ambientales; por lo que, los

procesos mesofílicos son más estables que los termofílicos (Kusch

et al., 2011).

A medida que la temperatura aumenta, la tasa de hidrólisis y la

velocidad de crecimiento aumentan, dando como resultado un

aumento en la velocidad de producción de gas (Elías et al., 2012).

Por lo tanto, los tiempos de retención son más bajos y velocidades

de degradación más rápidas (Kusch et al., 2011), pero el proceso se

torna menos estable y requiere mayor control, seguimiento y gasto

energético para mantener la alta temperatura (Fernández et al., 2008

citado en Díaz de Basurto, 2013).

La DA en rangos psicrofílicos se da principalmente en regiones frías

o cuando no se posee equipos de calentamiento, y a pesar de que

existe un alto potencial de implementación de esta tecnología en un

gran número de hogares, son muy poco reportadas en la literatura

(Martí-Herrero et al., 2014). Esto debido principalmente a su baja

producción de biogás y sus tiempos de retención más largos (Kusch

23

et al., 2011). No obstante, este tipo de DA es una alternativa muy

viable para regiones frías de Latinoamérica, como las existentes en

Ecuador, donde normalmente se presentan grandes altitudes y

donde los bajos costos de sistemas sin calentamiento resultan más

convenientes (Martí-Herrero et al., 2015).

2.5.3. Nutrientes

La calidad y cantidad de biogás producido depende de la

composición y la naturaleza del residuo utilizado (FAO, 2011). Los

residuos deben proveer nutrientes como el carbono (C), nitrógeno

(N) y fósforo (P), y trazas de algunos elementos como S, K, Ca, Na,

Mg, Fe, Ni, Zn, Mn, Cu, Mb, Se y W (Kusch et al., 2011).

Los principales nutrientes para las bacterias metanogénicas son el

carbono y el nitrógeno, como fuente de energía y para la formación

de nuevas células, respectivamente. Dado que estas bacterias

consumen 30 veces más carbono que nitrógeno, una concentración

óptima de estos elementos es requerida (FAO, 2011).

De acuerdo con Elías et al. (2012), la relación C/N debe estar entre

15/1 y 45/1, con un valor recomendable de 30/1. Valores inferiores

inhiben la actividad bacteriana, mientras que valores superiores

disminuyen la velocidad de descomposición de materiales porque la

falta de nitrógeno origina una baja multiplicación y desarrollo de

bacterias (FAO, 2011).

2.5.4. Tiempo de retención

El tiempo de retención (TR) en un digestor que opera a régimen

estacionario o discontinuo, como es el caso de los sistemas batch,

es el que transcurre entre la carga del sistema y su descarga (FAO,

2011 citado en Cevallos & Hidalgo 2013).

2.5.5. Sustancias inhibidoras

24

El sistema puede fallar si el sustrato posee sustancias inhibidoras

como desinfectantes, antibióticos o metales pesados. Pero además

ciertos productos metabólicos como el amoníaco, ácido sulfhídrico,

ácidos grasos volátiles e hidrógeno también poseen efectos

inhibidores que pueden ocasionar dicho fallo (Kusch et al., 2011).

2.6. Métodos para el tratamiento anaerobio de los

residuos sólidos orgánicos

Como afirma Vandevivere et al. (2003), no existe un consenso

dentro del conocimiento empírico sobre el diseño óptimo de

reactores para el tratamiento de los sólidos municipales. La razón

más probable reside en la complejidad de las reacciones

bioquímicas implicadas y la variedad de tecnologías.

Sin embargo, para la presente experimentación, se han tomado en

cuenta algunos métodos inherentes a la técnica de DA batch, ya que

de acuerdo con Kusch et al. (2011), estos tipos de digestores han

sido muy fiables para procesar sustratos sólidos especialmente

residuos orgánicos, además que estos reactores pueden llevar a

cabo la DA con un equipo barato y simple (Weiland, 2006 citado en

Díaz de Basurto, 2013). En esta experimentación se usaron los

siguientes métodos batch de digestión anaerobia:

- Batch simple

- Batch con recirculación en una etapa

- Batch con recirculación en dos etapas

2.6.1. Batch simple

El biodigestor batch es alimentado una vez con residuos frescos e

inoculado con el efluente de otro reactor, y se mantiene sellado

hasta que hayan ocurrido todas las etapas de la DA para la

formación de biogás (Brummeler, 2000 citado en Parawira, 2004;).

25

Cuando la digestión se ha completado, el material es removido y el

proceso puede empezar nuevamente con una carga fresca (Kusch

et al., 2011). Este tipo de digestor es ampliamente empleado en

estudios a escala laboratorio, principalmente para la determinación

de la producción de biogás (Brummeler, 2000 citado en Parawira,

2004).

Las características específicas de los procesos batch, tales como su

diseño y control del proceso simple, resistencia hacia contaminantes

gruesos y pesados, y costo de inversión más bajo, los hacen

particularmente más atractivos para países en vías de desarrollo

(Ouedraogo, 1999 citado en Vandevivere, 2003). En la siguiente

tabla se resumen las ventajas y desventajas relacionadas con

criterios técnicos, biológicos, económicos y ambientales de los

biodigestores tipo batch.

Tabla 6 Ventajas y desventajas de los sistemas batch

Criterio Ventajas Desventajas

Técnico

Tecnología sencilla. Resistente (no hay impedimento de objetos voluminosos).

Necesidad de un agente de carga. Riesgo de explosión durante el vaciado del reactor.

Biológico

Los productos de la acidogénesis pueden ser metabolizados por las bacterias metanogénicas simultáneamente.

Poca producción de biogás debido a la canalización del lixiviado.

Económico y Ambiental

Económico y aplicable en países en vías de desarrollo. Poco consumo de agua.

Requiere gran superficie.

Fuente: Adaptado de Vandevivere, P., De Baere, L. & Verstraete,W. (2003). Types of anaerobic digester for solid wastes (p. 25). En Mata-Alvarez (2003). Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid Wastes. Barcelona: IWA Publishing & Bouallagui, H., Touhami, Y., Ben Cheikh, R. & Hamdi, M. (2005). Bioreactor performance in anaerobic digestión of fruit and vegetable wastes (p. 992). Tunes: Process Biochemistry Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

26

2.6.2. Batch con recirculación en una etapa

Una mínima cantidad de agua es adicionada para que el lixiviado

pueda ser recirculado hasta la parte superior del mismo reactor para

ser rociado sobre los residuos en degradación (Vandevivere et al.,

2003). Este es el principio del proceso batch vía seca tipo Biocel, el

cual fue introducido para el tratamiento de residuos sólidos

orgánicos en los Países Bajos (Brummeler, 2000 citado en Parawira,

2004).

Vandevivere et al. (2003) establece que:

A pesar de que los sistemas batch pueden parecer únicamente un landfill-in-a-box, este tipo de digestor puede alcanzar de 50 a 100 veces las tasas de producción de biogás que los observados en los rellenos sanitarios debido a que el lixiviado se recircula continuamente permitiendo la dispersión del inóculo, nutrientes y ácidos, lo cual constituye de hecho el equivalente a una mezcla parcial.

A continuación se resumen las ventajas y desventajas de esta

técnica.


recirculación en una etapa


Técnico Tecnología más sencilla que la requerida para el reactor de recirculación en dos etapas.

Obstrucción de la bomba. Necesidad de un agente de carga. Riesgo de explosión durante el vaciado del reactor.

Biológico

Dispersión y mezcla de nutrientes e inóculo que favorece la producción de biogás.

No se puede operar en el óptimo de cada una de las fases del proceso de DA.


Poco consumo de agua. Menos superficie requerida en comparación con el reactor de recirculación en dos etapas.

Gasto energético para funcionamiento de la bomba.

27

Fuente: Adaptado de Vandevivere, P., De Baere, L. & Verstraete,W. (2003). Types of anaerobic digester for solid wastes (p. 24, 25). En Mata-Alvarez (2003). Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid Wastes. Barcelona: IWA Publishing. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

2.6.3. Batch con recirculación en dos etapas

Los sistemas de dos etapas permiten optimizar las condiciones del

proceso para los diferentes grupos de microorganismos y así

mejorar la eficiencia general, es decir mayor velocidad de reacción y

mayor producción de biogás (Kusch et al., 2011).

Según Vandevivere et al. (2003):

En la primera etapa ocurren las reacciones de licuefacción-acidificación, mientras que en la segunda etapa ocurre la acetogénesis y la metanogénesis. La principal ventaja de los sistemas de recirculación en dos etapas es una mayor confiabilidad biológica para residuos que ocasionan un comportamiento inestable en los sistemas de una etapa.

A pesar de los mayores beneficios comparados con los sistemas en

una etapa, los costos de inversión y mantenimiento para sistemas de

dos etapas son considerablemente altos (Kusch et al., 2011). En la

siguiente tabla se describen las ventajas y desventajas de esta

técnica.

28


recirculación en dos etapas


Técnico Flexibilidad en el diseño.

Diseño complejo. Obstrucción de la bomba. Necesidad de un agente de carga. Riesgo de explosión durante el vaciado del reactor.

Biológico

Dos reactores que favorecen la estabilidad de los microorganismos para cada etapa de DA.

Menor producción de metano (cuando los sólidos no son metanogenizados).


Poco consumo de agua.

Mayor inversión. Gasto energético para funcionamiento de la bomba. Requiere gran superficie.

Fuente: Adaptado de Vandevivere, P., De Baere, L. & Verstraete,W. (2003). Types of anaerobic digester for solid wastes (p. 17, 25). En Mata-Alvarez (2003). Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid Wastes. Barcelona: IWA Publishing. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

29

CAPÍTULO III

DISEÑO METODOLÓGICO

3. Diseño Metodológico

3.1. Definición de variables

3.1.1. Variable independiente: Digestión anaerobia

3.1.2. Variable dependiente: Potencial de biogás

3.2. Población y muestra

El universo está constituido por la cantidad de residuos sólidos del

Mercado de Carapungo, ubicado en la calle Río Cayambe y Neptay

Godoy. De acuerdo con EMASEO (comunicado personal, 22 de

diciembre de 2014), la generación de residuos del mencionado

mercado es de 2250 kg/semana, valor con el cual se estimó la

generación diaria dividiéndolo para siete días. De esta manera se

obtuvo un valor de 321 kg/día.

Se toma una muestra representativa de 50 kg, mediante la

aplicación de la Norma Mexicana NMX-AA-15-1985, que establece

el método de cuarteo para residuos sólidos municipales así como

también la obtención de especímenes para el análisis de laboratorio.

Todo el procedimiento de muestreo se detalla en el apartado 3.4.3.1.

3.3. Instrumentos

3.3.1. Instrumentos para el montaje de biodigestores

30

Para armar los biodigestores batch se requirieron los siguientes

elementos:

- 24 adaptadores de rosca a presión 3/4"

- 5 bidones de 15 gal

- 2 bombas de acuario (16,2 l/min)

- 10 codos HH 90° 3/4"

- 4 gasómetros

- 28 llaves

- 5 neplos 6 cm 3/4"

- 26 neplos C/ tuerca 3/4"

- 18 neplos flex 3/4"

- 2 tapones hembra 3/4"

- 7 tees 3/4"

- 1 tees flex 3/4"

- 6 uniones R.R.3/4"

- 8 uniones universales 3/4"

- 6 cintas de teflón

- 8m de manguera lisa

- 1 sellador de caucho sintético

- 1 timer

- 2m de tubería 3/4"

En el Anexo D se encuentran detallados el número de Instrumentos

para cada biodigestor.

3.3.2. Instrumentos para la preparación del Inóculo

- 50 kg de estiércol bovino del Centro Experimental Uyumbicho

de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la

Universidad Central del Ecuador.

- 20 bolsas plásticas

- 1 balanza

- 2 palas

- 3 contenedores

31

- 30 Botellas plásticas

- 1 par de guantes de caucho

- 2 mascarillas protectoras

3.3.3. Instrumentos para la caracterización de los

residuos sólidos orgánicos del Mercado de

Carapungo

- 100 kg de residuos sólidos orgánicos del Mercado de

Carapungo

- 20 bolsas plásticas

- 1 balanza

- 1 par de guantes de carnaza

- 2 escobas

- 1 par de botas de hule

- 2 mascarillas protectoras

- Una superficie plana impermeable

3.3.4. Instrumentos para las Técnicas Analíticas

3.3.4.1. Instrumentos para la determinación de

humedad: Termobalanza

- 1 espátula

- 1 termobalanza OHAUS


humedad: Método de la cápsula de arena

- 1 Estufa

- 100 g de arena

- 12 cápsulas de aluminio

- 12 palillos

32

- 1 balanza


sólidos totales (ST) y sólidos volátiles (SV)

- 12 Crisoles

- 1 Horno mufla

- 1 Balanza analítica


pH

- 5 vasos de precipitación

- 1 pH-metro Oakton, con una escala graduada en 0,005

unidades de pH

3.3.4.5. Instrumentos para el monitoreo de

temperatura

- 1 sensor de temperatura HOBO, con un rango de -20 °C; 50°

C

3.3.4.6. Instrumentos para el análisis de la

composición del biogás

- 1 Cromatógrafo de gases

- 4 fundas Tedlar

- 1 equipo de recolección de gas

3.4. Procedimiento

Como primer paso se realizó el montaje de los biodigestores

experimentales para cada técnica de DA estudiada. Luego, la

investigación se llevó a cabo en tres ensayos:

33

Ensayo Uno: corresponde la validación de los biodigestores

experimentales y preparación del inóculo.

Ensayo Dos: corresponde al tratamiento de la FORS del Mercado de

Carapungo. El análisis de biogás y pH, realizado al final de este

ensayo, constató la acidificación de los biodigestores, por lo que se

desarrolló el Ensayo Tres.

Ensayo Tres: corresponde a la validación de resultados.

A continuación se detalla la realización de cada ensayo:

3.4.1. Montaje de los biodigestores experimentales para

las tres técnicas de digestión anaerobia.

Se montaron cuatro biodigestores, que constituyen cuatro sistemas,

diseñados para llevar a cabo los ensayos en modo batch (Anexo N).

Estos reactores tienen un diámetro de 0,35 m, altura de 0,63 m y un

volumen total de 60 L.

3.3.4.1. Biodigestor B1

En este biodigestor se instalaron válvulas para toma de muestras

ubicadas en distintos niveles del bidón, además se instaló un

medidor de gas en la parte superior.

34

Figura 5 Biodigestor Batch (B1)

Fuente: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.


En este biodigestor, al igual que el anterior, se instalaron válvulas

para toma de muestras ubicadas en distintos niveles del bidón y un

medidor de gas en la parte superior.

35

Figura 6 Biodigestor Batch (B2)



Además de las válvulas para toma de muestras ubicadas en distintos

niveles del bidón, y el medidor de gas instalado en la parte superior,

este biodigestor cuenta con una bomba encerrada dentro de una

malla, la cual está ubicada en la parte inferior del biodigestor. La

finalidad de esta bomba es recircular el lixiviado generado, a través

de una manguera que conecta el fondo del biodigestor con una

ducha instalada en la parte superior, de esta manera se obtiene la

recirculación en una etapa.

36

Figura 7 Biodigestor Batch en una etapa (B3)



En este biodigestor, ambas etapas están conectadas entre sí por la

parte superior a través de una manguera y por la parte inferior a

través de 2 mangueras, para favorecer la recirculación en dos

etapas. La primera etapa está destinada a la digestión del sustrato

sólido. Una vez que genera lixiviado es llevado por las mangueras

inferiores hacia la segunda etapa, para lo cual se llenó de botellas de

plástico para favorecer la formación de biopelícula. Ésta última está

destinada al tratamiento únicamente del líquido. Cuando la segunda

etapa se llena, el líquido se recircula hacia la primera etapa, para

continuar la recirculación.

37

Figura 8 Biodigestor Batch en dos etapas (B4)


3.4.2. Ensayo Uno: Validación de los dispositivos

experimentales y preparación del inóculo

En este ensayo se aseguró la hermeticidad de los dispositivos

experimentales mediante varias alternativas de sellado, y a la vez se

preparó el inóculo para el Ensayo Dos.

3.4.2.1. Validación de los dispositivos experimentales

Los biodigestores experimentales debieron cumplir con condiciones

anaerobias para permitir la generación del biogás. Se logró que los

biodigestores sean herméticos después de probar las siguientes

opciones, y con cada una se verificó la hermeticidad a través de la

medición de biogás en cada dispositivo.

a) Teflón en el borde de la tapa del bidón.

b) Silicona en el borde de la tapa del bidón.

c) Plástico en el borde de la tapa del bidón.

d) Volteo de biodigestores.

38

Luego de 77 días de monitoreo, como se puede verificar en el Anexo

E, se estimó pertinente un cambio en la posición de los biodigestores

para favorecer su hermeticidad. Es así que se voltearon los

biodigestores para que el peso del contenido de los mismos recaiga

sobre la tapa previamente cerrada. De esta manera, se creó un sello

de agua que impide una posible fuga de biogás.

3.4.2.2. Preparación del inóculo

Pese a que el estiércol de porcino tiene mayor producción de biogás

que el de bovino (Qiao et al., 2011), en este proyecto de

investigación se ha utilizado únicamente como inóculo estiércol de

bovino, dada la accesibilidad y facilidad para su recolección y

transporte por parte del Centro Experimental Uyumbicho hasta el

laboratorio de biomasa del INER ubicado en Carapungo.

Una vez que se abrieron las bolsas plásticas, se homogenizó el

contenido de las mismas. Luego se llenó cada biodigestor (B1, B2,

B3, B4) con 10 kg de estiércol.

Posteriormente se diluyó el estiércol con agua potable con una

relación 1:2,5 para mejorar el flujo del sustrato cuando es recirculado

con la bomba, en las siguientes proporciones:

Tabla 9 Carga de estiércol en biodigestores

Estiércol 10 Kg

Agua 25 L

Fuente: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

Después, se clasificaron 50 botellas plásticas por tamaño con el fin

de calcular la superficie total de contacto (3,39 m2), éstas fueron

cortadas en tres partes y colocadas en el interior del digestor B4

39

para que los microorganismos se fijen a dicha superficie y formen

una biopelícula.

Finalmente se cerraron los biodigestores y se monitoreó hasta que

se detectó la producción de biogás mediante los gasómetros.

3.4.3. Ensayo Dos: Tratamiento de la FORS del Mercado

de Carapungo

Antes de llevar a cabo el tratamiento de los residuos sólidos

orgánicos del Mercado de Carapungo, fue necesario caracterizarlos

para conocer la composición de los mismos, como se explica a

continuación:

3.4.3.1. Caracterización de los residuos sólidos

orgánicos del Mercado de Carapungo

- Toma de muestras

El día jueves, 22 de enero de 2015, se recolectaron 100 kg de

residuos en el Mercado de Carapungo, los mismos que fueron

transportados al laboratorio de biomasa del INER. Se separaron los

residuos sólidos orgánicos de los inorgánicos, y éstos a su vez en

residuos orgánicos de frutas y verduras y papel/cartón debido a que

estos últimos no se los ha tomado en cuenta para la alimentación de

los biodigestores por su alto contenido de lignocelulosa. Es así que

la cantidad de muestra disponible para realizar el cuarteo fue de

72,72 kg.

Luego se obtuvo una muestra para la selección y cuantificación de

subproductos, y otra para los análisis de laboratorio, siguiendo el

procedimiento descrito en la Norma Mexicana NMX-AA-15-1985, en

donde se describe el método de cuarteo para el mencionado fin. Su

40

aplicación en Ecuador es justificada por la falta de una norma en el

país.

Éste método consiste en depositar los residuos recolectados en un

área plana e impermeable para formar una pila, mezclar

aleatoriamente los residuos e igualar las características en todas las

partes de la pila. Posteriormente, la pila de residuos se divide en

cuatro partes iguales, como se puede observar en las figuras 9 y 10,

de las cuales dos partes opuestas se eliminan y el resto se vuelve a

homogeneizar repitiendo el proceso hasta obtener una muestra

representativa del residuo.

Figura 9 Selección del montón final para la muestra

Fuente: Castillo, M. & Hardter U. (2014). Gestión Integral de Residuos Sólidos en Regiones Insulares (p. 29). Quito: WWF Elaborado por: Castillo, M. & Hardter U. (2014). Gestión Integral de Residuos Sólidos en Regiones Insulares (p. 29). Quito: WWF

Figura 10 Cuarteo de la FORS del Mercado de Carapungo


41

Aunque la Norma Mexicana menciona que el proceso de cuarteo

debe ser repetido hasta dejar un mínimo de 50 kg de residuos

sólidos, se ha obtenido una muestra de 19,246 kg debido a que la

cantidad de residuos disponibles para dicho fin fue de 72,72 kg, a los

cuales se realizó el cuarteo por dos veces.

Previamente de las partes eliminadas del primer cuarteo, se tomaron

10 kg aproximadamente de residuos sólidos para los análisis de

laboratorio y con el resto se determinó la densidad de los residuos

sólidos “in situ” (Anexo N).

- Cuantificación de subproductos

Una vez obtenida la muestra de los residuos orgánicos del Mercado

de Carapungo se separaron en subproductos (Figura 11) para

conocer la composición de dichos residuos, los cuales fueron

colocados dentro de los biodigestores.

Figura 11 Cuantificación de la FORS del Mercado de Carapungo


42

De acuerdo a la Norma Mexicana NMX-AA-22-1985, los productos

ya clasificados se pesan por separado en la balanza y se anota el

resultado en la hoja de registro con la finalidad de calcular el

porcentaje en peso de cada uno de los subproductos, que se calcula

con la siguiente expresión:

* 100 (2)

En donde:

= porcentaje del subproducto considerado

= peso del subproducto considerado (kg); descontando el peso de

la bolsa empleada

G= peso total de la muestra

La misma norma hace referencia que al sumar los diferentes

porcentajes, debe ser como mínimo el 98% del peso total de la

muestra (G). En caso contrario, se debe repetir la determinación.

- Densidad “in situ”

Según la Norma Mexicana NMX-AA-19-1985, de las partes

eliminadas del primer cuarteo se toma una cantidad de residuos

sólidos para medir la densidad “in situ”, que en la presente

investigación fue de 12 kg.

Con un recipiente de aproximadamente 10 L y de 561 g de peso, se

adicionaron los residuos sólidos homogenizados hasta llenar el

recipiente y se golpeó el recipiente contra el suelo tres veces

dejándolo caer desde una altura de 10 cm. Después se agregaron

los residuos sólidos hasta volver a llenar el recipiente, sin ejercer

ninguna presión cuando se los coloque en el recipiente, con el fin de

no alterar la densidad que se pretende determinar (Anexo N).

43

El peso neto de los residuos es el valor del peso del recipiente

restado el de la tara, y la densidad del residuo sólido orgánico se

calcula mediante la siguiente expresión:

(3)

: Densidad del residuo (kg/ )

P: Peso de los residuos (kg)

V: Volumen del recipiente ( )

Es así que, se obtuvo 30 kg de residuos de las partes eliminadas de

ambos cuarteos, los mismos que se cargaron a los biodigestores

para su tratamiento, de la siguiente manera:

3.4.3.2. Carga del sustrato e inóculo en los

biodigestores experimentales

El biodigestor B1 fue cargado con inóculo y agua en una relación de

1:2 para que sirva de testigo en la comparación con los demás

biodigestores estudiados.

Tabla 10 Carga de inóculo en B1

Inóculo 8,3 L

Agua 16,6 L


Por otro lado, los biodigestores B2, B3 y B4 fueron cargados con

residuos sólidos orgánicos del Mercado de Carapungo e inóculo

diluido en agua con una relación 1:1. Se empleó esta relación

44

FORS-inóculo para tener un valor intermedio de las proporciones de

la bibliografía estudiada, como es el caso de Martí-Herrero et al.

(2014) que llega a utilizar 100% de FORS del Mercado de Tiquipaya

en Bolivia y la relación de Castelo (2012) que emplea un 5% de la

mezcla de residuos de frutas y vegetales del Mercado Central de

Tumbaco.

La relación cargada se muestra a continuación:

Tabla 11 Carga de sustrato en B2, B3 y B4

Residuos sólidos orgánicos

10 kg

Inóculo 8,3 L

Agua 16,6 L


Figura 12 Carga de sustrato B4


45

3.4.4. Ensayo Tres: Validación de resultados

Se recolectó nuevamente estiércol de bovino del Centro

Experimental Uyumbicho, con las mismas características del

estiércol utilizado en el Ensayo Uno.

La carga del estiércol y agua, en los biodigestores se realizó

mediante un procedimiento similar al descrito en el Ensayo Uno,

disminuyendo la relación estiércol-agua a 1:1.

Tabla 12 Carga de estiércol en biodigestores

Estiércol 20Kg

Agua 21 L


En este ensayo no se recircularon los biodigestores B3 y B4 para

observar el comportamiento de todos los sistemas en condiciones

iguales, es decir como sistemas batch.

3.4.5. Técnicas analíticas

Para determinar las características del sustrato, se analizaron

parámetros como los sólidos volátiles, humedad, nutrientes (C, N, P,

K).

En el laboratorio de biomasa del INER se determinaron los

parámetros detallados a continuación:

46

Tabla 13 Parámetros de análisis de laboratorio de biomasa del INER

PARÁMETRO UNIDAD MÉTODO

ANALÍTICO

pH - Potenciométrico

Humedad % gravimetría

Sólidos Volátiles (SV) % gravimetría

Concentración de Metano % Cromatografía de

gases

Fuente: Laboratorio de biomasa del INER. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

En tanto que los parámetros analizados en el laboratorio

LABFIGEMPA fueron los siguientes:

Tabla 14 Parámetros de análisis de laboratorio LABFIGEMPA

PARÁMETRO UNIDAD MÉTODO ANALÍTICO

pH - PEE/A/02 Ref: S.M. EPA 9045 D

Carbono Orgánico % Método Interno Walkley Black

mg/L Método interno gravimétrico

mg/L Método interno gravimétrico

K mg/kg Método Interno

Fuente: Laboratorio LABFIGEMPA. Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

Por otra parte, en el laboratorio de biomasa del INER, se analizaron

parámetros ambientales y de control como el pH, la temperatura y el

TR.

3.4.5.1. Humedad: Método de la Termobalanza

Según lo establecido en la norma mexicana NMX-F-428-1982, para

la determinación rápida de la humedad en alimentos es posible el

47

uso de una termobalanza que analizará la muestra de los residuos

sólidos orgánicos y determinará su humedad, requerida para la

determinación de sólidos volátiles. El procedimiento es el establecido

a continuación:

Primero se pesa una cantidad de muestra según lo requerido por el

equipo, en este caso entre 0,9 y 1,0 gramos, se cierra el analizador

de humedad y este determina el peso exacto de la muestra. A

continuación, la muestra se calienta por medio de la unidad

desecadora y la humedad se evapora.

Durante la operación de desecación, el equipo determina

continuamente el peso de la muestra, y una vez terminada la

desecación, el resultado se muestra como porcentaje de contenido

de humedad.

3.4.5.2. Humedad: Método de la cápsula de arena

La humedad del estiércol fue determinado a través del método de la

cápsula de arena, el cual permite el análisis de muestras líquidas o

con gran cantidad de humedad.

Según lo establecido por Nielsen (2010), el procedimiento inicia

calcinando la arena de mar para luego colocar entre 10 y 30 gramos

de la misma en las cápsulas de aluminio limpias además de un

palillo. Después estas cápsulas se llevan a la estufa a 103°C durante

dos horas.

Una vez transcurrido este tiempo se enfrían en un desecador hasta

temperatura ambiente y se pesan en una balanza las cápsulas que

contienen la arena y el palillo.

Se coloca en la cápsula con la arena y el palillo, entre 5 y 10 g

demuestra y se la mezcla con la arena de forma que quede bien

disgregada y no se forme una costra superficial al calentarse.

Se introduce las cápsulas a la estufa a 103°C durante 3 a 6 horas,

después de saca de la estufa y se deja enfriar hasta temperatura

ambiente cuando las cápsulas son pesadas en la balanza. Este

48

último paso se repite hasta que dos pesadas consecutivas sean

constantes.

El contenido en agua de la muestra se calcula por diferencia de peso

y se expresa en porcentaje de humedad (g de H2O/100 g de

muestra) (Nielsen, 2010):

(4)

3.4.5.3. Sólidos volátiles

Los sólidos volátiles (SV), fueron determinados a través del método

establecido en la Norma Británica BS EN 15148:2009, la cual

sugiere el procedimiento descrito a continuación:

Cinco crisoles vacíos se colocaron en el horno a 900°C por 7

minutos para ser tarados, luego se pesó cada uno (m1). Después se

pesó 1 gramo de una muestra previamente homogeneizada (m2). A

continuación, se colocó estas muestras nuevamente en el horno

durante 7 minutos. Finalmente se pesa el crisol con la muestra (m3).

Los valores m1, m2, m3 y H se reemplazan en la siguiente fórmula

para el cálculo de los sólidos volátiles.

(5)

Donde:

: Peso del crisol tarado

: Peso del crisol + 1 gramo de muestra de residuo sólido

: Peso final

H: Humedad

49

3.4.5.4. Determinación de pH

La Norma Internacional ISO 1842:1991, referente a la determinación

de pH en vegetales y frutas, señala que antes de sumergir el

electrodo del equipo se prepara la muestra de ensayo.

Para productos líquidos y productos fácilmente filtrables, se mezcla

la muestra cuidadosamente hasta que esté homogénea.

Para productos espesos o semi espesos y productos de los cuales

es difícil separar el líquido, se mezcla una parte de la muestra y se la

muele, si es necesario, en un mezclador o mortero. Si el producto

obtenido todavía es muy espeso, se añade una masa equivalente de

agua destilada y si es necesario, se mezcla bien con un mezclador o

mortero.

Luego, con el pH-metro previamente calibrado, se determina el pH

por lectura directa, introduciendo el electrodo del pH-metro en el

vaso de precipitación con la muestra preparada. La determinación

debe efectuarse por duplicado y como resultado final se reporta la

media de los resultados obtenidos.

3.4.5.5. Monitoreo de temperatura

El monitoreo de temperatura se realizó a partir del Ensayo Dos,

mediante la colocación de un sensor de temperatura en el interior del

biodigestor B2. Este sensor fue programado para una lectura de

temperatura cada hora.

Al final de cada ensayo se obtuvo el registro de temperatura, se

calculó la media de temperatura diaria, como se puede observar en

el Anexo F. Después, se construyó una gráfica Temperatura-Tiempo

de Retención, con lo cual se determinó en qué rango de temperatura

se llevó a cabo la digestión anaerobia.

50

3.4.5.6. Tiempo de retención

El tiempo de retención (TR) en cada uno de los ensayos fue contado

a partir del día cero, en el cual se carga el sustrato, hasta el último

día en el cual dicho sustrato fue descargado.

3.4.5.7. Composición del biogás

La composición del biogás se analizó en un cromatógrafo de gases,

siguiendo al protocolo del laboratorio de biomasa del INER.

Se abrió la llave de paso de gas en el biodigestor para dejar correr

una mínima parte de gas con el objeto de obtener una muestra

homogénea en las fundas Tedlar.

Se conectó un tapón acoplado a una pequeña manguera que entra

en el equipo de recolección de gas y se lo conecta a la funda Tedlar.

Se cierra el equipo de recolección de gas y se prende para

recolectar la muestra. El procedimiento se repite para cada

biodigestor.

En el cromatógrafo, se programa el análisis de gas con tres

repeticiones, se acopla la funda de muestra al equipo y se deja

correr el programa.

Después de las tres repeticiones, se obtienen los datos de la

composición de biogás en porcentaje de metano.

3.4.6. Determinación del potencial de biogás generado a

partir de las técnicas experimentadas

La medición de biogás tomada de los gasómetros instalados en cada

biodigestor fue registrada diariamente y se puede observar en el

Anexo G. En una hoja de Excel se utilizaron los datos para crear las

gráficas de producción de biogás de cada biodigestor y facilitar la

comparación entre ellas.

51

Este procedimiento fue realizado hasta obtener una producción de

biogás aproximadamente constante, es decir, una asíntota en la

gráfica de producción acumulada de biogás.

La producción acumulada de biogás para cada biodigestor es

normalizada a una atmósfera de presión y 273,15 K de temperatura

para estandarizar los datos y que estos sean comparables con otras

investigaciones.

El último dato normalizado de producción acumulada de biogás de

cada biodigestor fue utilizado en la ecuación 1 descrita en el

apartado 2.4.1 correspondiente a la producción específica de biogás

(PEB).

3.5. Metodología para el análisis de datos

Los parámetros analizados fueron tratados a través del uso de

medios informáticos como hojas electrónicas en Microsoft Excel,

para de esta manera facilitar su orden cronológico, así como el

cálculo, procesamiento e interpretación gráfica de los mismos.

Además, para la comparación de las técnicas estudiadas se deben

considerar variables como el potencial de biogás, la concentración

de metano en el biogás y la complejidad del montaje de los

biodigestores experimentales, con la finalidad de identificar la mejor

técnica para el tratamiento anaerobio de los residuos sólidos

orgánicos en cuestión.

52

CAPÍTULO IV

RESULTADOS

4. RESULTADOS

4.1. Características de los residuos sólidos orgánicos

generados en el Mercado de Carapungo

Como se menciona en el apartado 3.4.3.1, de los 100 kg de los

residuos del Mercado de Carapungo, luego de la separación de los

residuos inorgánicos y de los residuos de papel y cartón, se obtuvo

72,72 kg de residuos de frutas y verduras para la posterior aplicación

del método de cuarteo, como se muestra en la siguiente gráfica:

Tabla 15 Composición de los residuos sólidos del Mercado de Carapungo

Residuos Peso (kg) Porcentaje

(%)

Orgánicos

(verduras y frutas) 72,72 72,72

(papel/cartón) 3,67 3,67

Inorgánicos 23,61 23,61

TOTAL 100 100

Fuente: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.

53

Figura 13 Composición de los residuos sólidos del Mercado de Carapungo.


El porcentaje de residuos sólidos orgánicos de frutas y verduras para

el Mercado de Carapungo (73%) es relativamente menor al obtenido

por Castillo (2012) en la caracterización de residuos sólidos de

mercado a nivel de Quito (83,6%).

Una vez realizada esta actividad, se determinaron las características

de la FORS del Mercado de Carapungo, de la siguiente manera:

4.1.1. Selección y cuantificación de subproductos

Como se menciona en el apartado 3.4.3.1, de los 19, 246 kg de

residuos obtenidos de la aplicación del cuarteo, se seleccionaron, se

separaron los subproductos, se pesaron y se obtuvo el porcentaje en

peso de cada uno, aplicando la ecuación 2.

* 100 % = 9,52 %

73%

4%

23%

Composición de los Residuos Sólidos

Orgánicos (verduras y frutas) Orgánicos (papel y cartón) Inorgánicos

54

Los resultados de esta cuantificación se detallan en a continuación:

Tabla 16 Cuantificación de subproductos de los residuos sólidos orgánicos del Mercado de Carapungo

Subproducto Peso (g) Porcentaje

(%)

cáscara de plátano 5343 27,76

plantas medicinales 3355 17,43

papa/ yuca 1970 10,24

cítricos 1832 9,52

cáscara de piña 1167 6,06

cebolla 898 4,67

huesos 504 2,62

choclo 493 2,56

haba/arveja 412 2,14

mango 384 2,00

zapallo 325 1,69

pepino 271 1,41

col 184 0,96

aguacate 153 0,79

cáscara de huevo 103 0,54

lechuga 92 0,48

flor de uvilla 83 0,43

camote 79 0,41

zanahoria 48 0,25

tomate 26 0,14

corteza granadilla 5 0,03

mezcla inclasificable 1203 6,25

Total 98,36



El error obtenido en la cuantificación de subproductos es inferior al

2%, valor máximo establecido por la norma mexicana utilizada para

dicho fin.

Como se puede verificar en la tabla 16, el residuo tiene un alto

porcentaje de frutas y verduras ya que supone alrededor del 90% del

55

peso total de la muestra. Es decir que se espera una producción

específica de biogás de aproximadamente 443.0 mL/gSV como se

menciona en el apartado 2.4.

Por último, se puede destacar que el residuo del Mercado de

Carapungo tiene gran cantidad de cáscara de plátano (27,76%),

plantas medicinales (17,43%), papa/ yuca (10,24%), cítricos/ cáscara

de piña (15,58%). La presencia de cítricos en la FORS puede inhibir

la digestión anaerobia, ya que los aceites esenciales de su corteza

son citotóxicos (Ruiz & Flotats, 2014).

4.1.2. Densidad “in situ”

Para la determinación de la densidad “in situ” se tomó una fracción

del residuo eliminado en el primer cuarteo, como se menciona en el

apartado 3.4.3.1. Conociendo el volumen del recipiente (10 L) y el

peso del recipiente lleno de residuos (restado el peso del recipiente),

se obtuvo la densidad del residuo con reemplazando dichos valores

en la ecuación 3.

= 316,2 g/l (kg/ )

Este parámetro está dentro del rango esperado, ya que de acuerdo

con Kurup (2003), la densidad media de los residuos sólidos

orgánicos corresponde a un valor entre 200 a 500 kg/ . Un valor

similar fue obtenido por Álvaro & Olives (2013), que determina una

densidad promedio de 320 kg/ para los mercados de la Zona Sur

del DMQ, mientras que Castillo (2012) presenta un valor de 233,66

kg/ para el Mercado del Camal en Quito.

56

4.1.3. Características químicas de la FORS del Mercado

de Carapungo

Tabla 17 Parámetros de análisis del laboratorio de biomasa del INER

PARÁMETRO UNIDAD VALOR MÉTODO

ANALÍTICO

Sólidos Volátiles % 76,01 gravimetría

Fuente: Laboratorio de biomasa del INER.


El valor de sólidos volátiles de la FORS 76,01% es un indicativo de

una alta concentración de materia orgánica susceptible al

tratamiento anaerobio. Este valor coincide con los valores

recopilados por Lohri (2009) para residuos de mercado que está

dentro del rango 75-90%. Sin embargo, según lo establecido por

Díaz de Basurto (2013), este valor es menor comparado con los

valores de sólidos volátiles obtenidos en los mercados de La Paz y

El Alto, 95,77% y 94,51%, respectivamente.

Tabla 18 Parámetros de análisis de laboratorio LABFIGEMPA

PARÁMETRO UNIDAD VALOR MÉTODO

ANALÍTICO

pH - 7, 00 PEE/A/02 Ref: S.M.

EPA 9045 D

Carbono orgánico % 9,95 Método Interno Walkley

Black

mg/kg 2831 Método Interno

Digestión Kjeldahl

mg/kg 4022 Método interno

gravimétrico

K mg/kg 19621 Método Interno

Fuente: Laboratorio LABFIGEMPA.


57

Según lo establecido en el apartado 2.5.1, el pH 7 demuestra una

condición favorable para el funcionamiento de los biodigestores, y es

comparable con los valores de pH obtenidos para la ciudad de La

Paz y El Alto, mencionados en Díaz de Basurto (2013), 7,0 y 7,2

respectivamente.

Por su parte, la cantidad de nutrientes es indispensable para el

crecimiento de los microorganismos encargados de la DA. Para la

FORS se obtuvo un valor de nitrógeno total de 0.2831%, el cual

difiere en gran medida con los valores reportados por Díaz de

Basurto (2013) para las ciudades de La Paz y El Alto, 3,09% y

3.47%, respectivamente. Mientras, el valor de carbono orgánico de

9,95%, que comparado con el valor reportado por Sitorus (2013)

22,27%, resulta bajo. De todas formas, la relación de estos

elementos 35.1/1 se encuentra dentro de los valores recomendables

(15/1 – 45/1), según lo establecido en el apartado 2.5.3.

De igual manera, el valor de fósforo total 0.4022%, es muy similar al

reportado para la ciudad de El Alto, con 0,32% (Díaz de Basurto,

2013).

Así mismo, el potasio muestra un valor de 1,9621%, similar al

obtenido en los residuos de la ciudad de El Alto, 2,73% (Díaz de

Basurto, 2013).

4.2. Parámetros Ambientales y de Control

4.2.1. Determinación de pH

El pH fue monitoreado en cada uno de los ensayos. En el Ensayo

Uno se tomaron dos valores de pH, el inicial (estiércol) y el final

(inóculo) para uno de los reactores (B1). Para el Ensayo Dos se

tomaron medidas de pH del inóculo, FORS y del biol, para cada uno

de los biodigestores. Mientras que para el Ensayo Tres la medición

de pH se realizó semanalmente.

58

4.2.1.1. Ensayo Uno

En este ensayo se tomó el pH en dos ocasionales en un sólo

biodigestor (B1) ya que todos contenían el mismo material. La

primera, del estiércol, con un valor de 8,5 y la segunda del inóculo

después de 83 días, reportando un valor de 7,11.

Tabla 19 Variación de pH-Ensayo Uno

Biodigestor B1

pH inicial ESTIÉRCOL 8,5

pH final INÓCULO 7,11

Fuente: Laboratorio de biomasa del INER


Figura 14 Comparación del pH inicial y final biodigestor 1–Ensayo Uno


6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

ESTIÉRCOL INÓCULO

pH

B1

Variación del pH - Ensayo Uno

59

Para el caso de los cuatro Biodigestores, el pH descendió de 8,5 a

7,11, valores comparables con lo obtenido por Hidalgo & Lara

(2011), quienes reportan un pH de 9 antes del tratamiento y un valor

de 7,1 después del mismo.

4.2.1.2. Ensayo Dos

El pH inicial corresponde al valor de pH de la muestra de FORS del

Mercado de Carapungo y al pH del inóculo preparado en el Ensayo

Uno, mientras que el pH final es el valor obtenido luego de la DA

correspondiente a la muestra de biol para cada biodigestor, como se

indica en la siguiente tabla:

Tabla 20 Variación de pH-Ensayo Dos

Biodigestores B1 B2 B3 B4

etapa 1 etapa 2

pH inicial FORS - 7 7 7 7

INÓCULO 7,11 7,11 7,11 7,11 7,11

pH final BIOL 6,63 4,75 4,75 4,82 4,82


60

Figura 15 Comparación del pH inicial y final entre biodigestores–Ensayo Dos



Respecto al biodigestor B1, el cual contenía únicamente inóculo de

estiércol de bovino, el pH descendió de 7,11 a 6,63, el cual se

acerca a la neutralidad. Varnero (2001 citado en FAO, 2011) reporta

un valor de pH promedio de 7,9 para biol proveniente de digestores

batch, en tanto de Hidalgo & Lara (2011) determinan un pH entre 7,1

y 7,33 para la misma clase de reactor.

En cuanto a los biodigestores B2, B3 y B4, alimentados con FORS,

el pH descendió a 4,75; 4,75 y 4,82 respectivamente. La

disminución de pH conlleva a una digestión anaerobia ácida,

provocada por una alta producción de ácidos grasos volátiles

(Rittmann & McCarty, 2001 citado en Díaz de Basurto, 2013).

Adicionalmente, como se mencionó en el apartado 4.1.1, la FORS

tuvo un porcentaje considerable (15,58%) de cítricos y cáscara de

piña. Bogotá et al. (2008) también reporta un descenso de pH a 4,7

al final de la DA de la FORS del Mercado “Plaza Keneddy” en

Bogotá.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

B1 B2 B3 B4

pH

BIODIGESTORES

Comparación de pH inicial y final entre biodigestores

FORSU

INÓCULO

BIOL

61

4.2.1.3. Ensayo Tres

Se monitoreó el pH durante 37 días, semanalmente como se

muestra en el Anexo J. El pH inicial corresponde al valor de pH de la

muestra de estiércol fresco, mientras que el pH final es el valor

obtenido luego de la DA correspondiente a la muestra de inóculo

para cada biodigestor, como se indica en la siguiente tabla:

Tabla 21 Variación de pH-Ensayo Tres

BIODIGESTORES B1 B2 B3 B4

etapa 1 etapa 2

INICIAL ESTIÉRCOL 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5

FINAL INÓCULO 7,0 6,6 6,6 6,8 6,2

Fuente: Laboratorio Elaborado por: Nathaly Cartuche & Cristina Pantoja.


Ensayo Tres



5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

0 10 20 30 40

pH

TR (días)

Variación de pH-Ensayo Tres

B1

B2

B3

B4 etapa 1

B4 etapa 2

62

El pH del sustrato de los cuatro biodigestores se mantuvo cerca de

la neutralidad, lo que no ocurrió con los biodigestores cargados con

FORS del Ensayo Dos. Por lo tanto, la composición de la FORS

inhibió el proceso de DA.

4.2.2. Monitoreo de Temperatura

4.2.2.1. Ensayo Dos

La temperatura se monitoreó en el Ensayo Dos durante 66 días, y

como se puede verificar en la figura 17, la temperatura promedio fue

18,81 °C, con una temperatura máxima de 20,15 °C y una mínima de

16,29 °C. Por lo tanto se puede afirmar que el proceso de DA se

mantuvo en un rango psicrofílico.

Figura 17 Gráfica Temperatura-Tiempo de retención Ensayo Dos


El experimento para el Ensayo Dos se llevó a cabo en 66 días, y de

acuerdo con Lagrange (1979 citado en FAO, 2011), en rangos

psicrofílicos, el TR requerido para completar la DA puede llegar a

15,0

16,0

17,0

18,0

19,0

20,0

21,0

0 20 40 60 80

Tem

pera

tura

(

C)

TR (días)

Temperatura-Tiempo de retención Ensayo Dos

T BIODIGESTOR(°C)

T AMBIENTE (°C)

63

sobrepasar los 100 días. Es así que, Bogotá et al. (2008), con un

TR de 120 días, alcanzó una temperatura similar de 18°C en el

proceso de DA.

Por otra parte, para un ótpimo funcionamiento del digestor, las

variaciones de temperatura dentro del reactor no deben exceder los

0.6 – 1.2 °C /día., dado que variaciones bruscas de temperatura

puede inducir la desestabilización del proceso (FAO, 2011). Como

se puede verificar en el Anexo F, en el Ensayo Dos hubieron valores

de variación de temperatura (1,5 °C) que sobrepasaron ese rango.


En el Ensayo Tres, la temperatura se monitoreó durante 42 días, y

como se puede verificar en la figura 18, la temperatura promedio fue

18,40 °C, con una temperatura máxima de 19,60 °C y una mínima de

16,65 °C. De esta manera se afirma que el proceso de DA también

se mantuvo en un rango psicrofílico.

Figura 18 Gráfica Temperatura-Tiempo de retención Ensayo Tres


16

16,5

17

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

0 2 4 8 101517212325293133363842

Tem

pera

tura

(

C)

TR (días)

Temperatura - tiempo de retención Ensayo Tres

Temp ambiente, °C

Temp bdg, °C

64

4.3. Análisis comparativo de datos

4.3.1. Potencial de biogás a partir de las técnicas de

digestión anaerobia utilizadas

4.3.1.1. Ensayo Uno

El Ensayo Uno correspondiente a la validación de los dispositivos

experimentales, se llevó a cabo en 83 días, ya que desde un inicio

se presentaron problemas en la producción de biogás en los

biodigestores, como se puede constatar en el Anexo G y en la

siguiente figura.

Figura 19 Producción acumulada de biogás-Ensayo Uno


Luego de seguir el procedimiento descrito en el apartado 3.4.2.1 se

logró que los biodigestores sean herméticos en el día 77 con el

volteo de los mismos, ya que el biodigestor B2 registró una variación

0,0000

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

0,0300

0,0350

0,0400

0,0450

0 20 40 60 80 100

pro

du

cció

n b

iog

ás (

m3)

TR (días)

Producción acumulada de biogás-Ensayo Uno

B1

B2

B3

B4

65

en la producción de biogás. Por otro lado, la tendencia lineal del

biodigestor B3 muestra que en el momento de la recirculación, se

desplazaba aire, cuyo volumen fue registrado por el gasómetro y por

lo tanto no se trataba de biogás.

La composición de biogás del Ensayo Uno no fue analizado porque

la finalidad del mismo fue obtener el inóculo para el Ensayo Dos.

4.3.1.2. Ensayo Dos

La producción acumulada de biogás obtenido del tratamiento de la

FORS del Mercado de Carapungo, fue monitoreado durante 66 días.

Todos los valores se muestran en el Anexo G, y se resumen en la

siguiente gráfica:

Figura 20 Producción acumulada de biogás-Ensayo Dos


0,0000

0,0200

0,0400

0,0600

0,0800

0,1000

0,1200

0 10 20 30 40 50 60 70

pro

du

cció

n d

e b

iog

ás

(m3N

)

TR (días)

Producción acumulada de biogás-Ensayo Dos

B1

B2

B3

B4

66

A pesar de que aparentemente se validó la hermeticidad de los

dispositivos experimentales, proceso descrito en el apartado 3.4.2.1

el biodigestor B1 no produjo biogás y el biodigestor B3 sólo produjo

hasta el día 10.

Los biodigestores B2 y B4 tuvieron un comportamiento similar hasta

el día 10. Del día 10 al día 50 se observa que el biodigestor B2

ligeramente produce mayor volumen de biogás en comparación con

B4, pero a partir del día 50, B2 y B4 tienen aproximadamente la

misma producción.

Para el cálculo del potencial de biogás se utilizó la ecuación 1, así:

=

Los resultados de dichos parámetros están resumidos en la

siguiente tabla:

Tabla 22 Potencial de Biogás-Ensayo Dos

Parámetro Unidad B2 B4

PEB /kgSV 0,0143 0,0145


En la siguiente gráfica, se representa la producción de biogás

específica con respecto al TR de las diferentes técnicas estudiadas

para este ensayo.

67

Figura 21 Potencial de biogás de la FORS-Ensayo Dos


Como se puede observar, los valores de PEB en los biodigestores

B2 y B4 son muy similares, lo cual indica que el modo de

funcionamiento establecido para el B2 (batch) y el B4 (recirculación

en dos etapas) no supone una diferencia significativa en producción

específica de biogás.

El cese en la producción de B3 se puede justificar ya sea por daños

en el sistema de recirculación o por problemas de falta de

hermeticidad, lo cual ha sido validado con el Ensayo Tres.

Por otra parte, se determinó el porcentaje de metano de las

muestras del biogás de cada digestor, cuyos resultados se resumen

en la siguiente tabla:

0,0000

0,0020

0,0040

0,0060

0,0080

0,0100

0,0120

0,0140

0,0160

0 20 40 60 80

PE

B (

m3N

/kg

SV

)

TR (días)

Potencial de Biogás de la FORS-Ensayo Dos

B2

B4

68

Tabla 23 Concentración de metano-Ensayo Dos

COMPONENTE UNIDAD BIODIGESTORES

MÉTODO

B1 B2 B3 B4

Metano % 40,29 0,24 2,94 2,45 cromatografía de gases



El biodigestor B1, que contenía únicamente inóculo, produjo biogás

con un 40,29% de metano. En tanto que los biodigestores B2, B3 y

B4 produjeron biogás con 0,24%, 2,94 % y 2,45% de metano

respectivamente. Con esto se puede interpretar que el principal

problema de los biodigestores podría estar relacionado con la

composición de los residuos cargados, ya que proceso de DA no

llegó a completarse hasta la etapa de metanogénesis.

Es así que se decidió llevar a cabo el Ensayo Tres para confirmar las

causas de la baja producción de metano en el Ensayo Dos.


La producción acumulada de biogás obtenido del tratamiento de la

FORS del Mercado de Carapungo, fue monitoreado durante 42 días.

Todos los valores se muestran en el Anexo G, y se resumen en la

siguiente gráfica:

69

Figura 22 Producción acumulada de biogás-Ensayo Tres


Al igual que en el Ensayo Dos, los biodigestores B1 y B3 no

produjeron biogás. Los biodigestores B2 y B4 tuvieron un

comportamiento similar hasta el día 16. Del día 17 al 42 se observa

que el biodigestor B4 produce un volumen de biogás mucho mayor

en comparación con B2.

A pesar de que se trabajó bajo las mismas condiciones en todos los

biodigestores, éstos presentaron comportamientos distintos en

cuanto a la producción acumulada de biogás, es así que estos

dispositivos experimentales no pueden ser validados para el

tratamiento de la FORS.

Además, en este ensayo se monitoreó semanalmente la

composición de biogás para cada biodigestor, obteniendo así los

datos finales presentados en la siguiente tabla:

0,0000

0,0100

0,0200

0,0300

0,0400

0,0500

0,0600

0 10 20 30 40 50

pro

du

cció

n b

iog

ás (

m3N

)

TR (días)

Producción acumulada de biogás-Ensayo Tres

B1

B2

B3

B4

70

Tabla 24 Concentración de metano-Ensayo Tres

DÍA UNIDAD BIODIGESTORES

MÉTODO B1 B2 B3 B4

11 % 12,14 12,74 13,21 8,87

cromatografía de gases

21 % 13,98 14,92 16,33 12,45

36 % 17,74 22,41 - 21,92


Figura 23 Variación de la concentración de metano respecto al TR-

Ensayo Tres



Como se puede observar, la concentración de metano en el biogás

aumenta respecto al TR de todos los biodigestores. A pesar de que

no se tiene el último dato de concentración de metano en B3, por la

falta estándar en el cromatógrafo de gases, se puede deducir que

tiene la misma tendencia que los demás biodigestores.

La producción de metano (alrededor del 20%) es alta tomando en

cuenta su bajo tiempo de retención (42 días), lo cual es comparable

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40co

ncen

tració

n d

e m

eta

no

(%

)

TR (días)

Concentración de metano respecto al TR-Ensayo Tres

B1

B2

B3

B4

71

con la elevada concentración de metano (40,29%) obtenida en el

biodigestor B1 del Ensayo Dos.

Dado que todos los biodigestores en el Ensayo Tres y el biodigestor

B1 del Ensayo Dos se cargaron únicamente con estiércol, se ratifica

que la baja producción de metano en los biodigestores cargados con

FORS del Ensayo Dos se debe a la composición inhibidora de dicho

sustrato por su considerable porcentaje de cítricos, y por otra parte a

la relación FORS-inóculo empleada, ya que de acuerdo con FAO

(2011, citado en Cevallos & Hidalgo, 2013), una sobrecarga puede

dar como resultado la producción excesiva de ácidos orgánicos,

siendo éstos ácidos grasos volátiles u otros compuestos intermedios

inhibidores (Pascual et al., 2011), durante la primera fase de la

digestión que provoca una disminución en el pH del biorreactor y

posterior un fallo en el proceso de la producción del metano (FAO

2011, citado en Cevallos & Hidalgo, 2013).

Éste fenómeno ya ha sido reportado por Bogotá et al. (2008),

quienes establecen en su investigación que la causa para la

inhibición del crecimiento de bacterias metanogénicas fue el

descenso de pH.

Es así que, la DA dentro de los biodigestores fue incompleta, lo que

desencadenó la inhibición de la metanogénesis, llegando

únicamente hasta la etapa de acidogénesis. Por lo tanto, la

comparación del potencial de biogás entre las técnicas estudiadas

no fue posible, dado que el gas obtenido bajo las condiciones

anteriormente expuestas, posee una concentración de metano

menor al 3% y para ser considerado biogás ésta debería estar entre

55 y 70% (FAO, 2011).

72

CAPÍTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

- No se genera mayor potencial de biogás a partir de la

recirculación en dos etapas, dado que no fue posible la

comparación entre las técnicas de digestión anaerobia (DA)

experimentadas.

- Los residuos generados en el Mercado de Carapungo, en su

mayoría son orgánicos (72,72%) y contienen un alto

porcentaje de sólidos volátiles (76,01%), por lo que se

establece que éstos pueden tener un alto potencial para

generar biogás bajo condiciones favorables de relación

FORS-inóculo y del tipo de reactor empleado. Sin embargo,

esta FORS contiene un 15,58% de cítricos, lo que puede

inhibir el proceso de DA.

- En el diseño de los biodigestores experimentales utilizando

bidones de cierre hermético, además de los accesorios

implementados, es necesario generar un sello hidráulico al

dar la vuelta a los bidones para garantizar la hermeticidad de

los mismos.

- No es posible comparar el potencial de biogás entre las

técnicas estudiadas dado que el gas obtenido posee un

73

porcentaje de metano menor al 3%, el cual no es

representativo para ser considerado biogás, debido a que el

proceso de DA llegó únicamente hasta la etapa de

acidogénesis.

- La técnica de DA batch, independientemente de que tenga o

no recirculación, es limitada para el tratamiento de la FORS

del Mercado de Carapungo, debido al shock originado por la

relación FORS-inóculo en la alimentación de los

biodigestores, así como también por la composición de los

residuos sólidos orgánicos del mencionado mercado, lo cual

conlleva a la inhibición del crecimiento de bacterias

metanogénicas.

74

5.2. Recomendaciones

- Que se mejoren las condiciones para la generación de biogás,

tales como: hermeticidad, relación inóculo-FORS y

pretratamiento de los residuos sólidos a ser tratados, para

que se pueda comparar el potencial de biogás entre

diferentes técnicas de DA.

- Que se realice una separación diferenciada de la FORS, para

disminuir los componentes inhibitorios de la misma y

favorecer la producción de biogás.

- Que se efectúe el montaje de bidones de plástico, como los

empleados en esta experimentación, colocándolos al revés

con el fin de generar un sello hidráulico para así evitar fugas y

garantizar la hermeticidad.

- Que se pongan en marcha biodigestores para cada técnica

estudiada por triplicado o a su vez utilizar dispositivos

previamente validados, para evitar problemas sistémicos y

optimizar el tiempo de experimentación en investigaciones

similares.

- Que se analice la composición de gas durante todo el proceso

de DA con mayor frecuencia para que se verifique que la

producción del mismo sea biogás.

- Que se investiguen las diferentes relaciones FORS-inóculo a

ser cargada en los biodigestores tipo batch, para establecer la

opción que favorezca en mayor medida la producción de

biogás.

- Que se trate la FORS del Mercado de Carapungo con

sistemas de DA continuos, debido a que otras experiencias

han demostrado que son más eficientes que los sistemas

batch para este tipo de residuos.

75

CAPÍTULO VI

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BIBLIO 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

6.1. Bibliografía

1. Acuerdo 061 - Reforma del Libro VI del Texto Unificado de

Legislación Ambiental Secundaria del Ministerio del Ambiente,

Registro Oficial N°316 (2015).

2. Bogotá, J., Díaz, S. & Ramos, P. (2008). Montaje y puesta en

marcha de dos biodigestores anaerobios con residuos orgánicos

generados en la central de mercado “Plaza Kennedy” en Bogotá.

(Tesis de pregrado). Facultad de Ingeniería Ambiental,

Universidad Manuela Beltrán, Bogotá, Colombia.

3. Bouallagui, H., Touhami, Y., Ben Cheikh, R. & Hamdi, M. (2005).

Bioreactor performance in anaerobic digestion of fruit and

vegetable wastes. Process Biochemistry, 40, pp. 989–995.

4. British Standards Institution (2009). Determination of the content

of volatile matter (BS EN 15148:2009). London, UK.

5. Castillo, M. & Hardter U. (2014). Gestión Integral de Residuos

Sólidos en Regiones Insulares. Quitto: WWF.

6. Código Orgánico de Organización Territorial, Autonomía y

Descentralización, Registro Oficial N°303 (2010).

7. Constitución de la República del Ecuador, Registro Oficial N°449

(2008).

8. Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio

Climático, adoptada el 09 de mayo de 1992, Serie de Tratados de

las Naciones Unidas, Vol. 1770, p. 107.

76

9. Declaración de Río sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo,

Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y

el Desarrollo, Río de Janeiro, 3-14 de junio de 1992.

10. Deublein, D., & Steinhauser A. (2008). Biogas from waste and

renewable resources: An introduction. Weinheim: Wiley-VCH-

Verlag.

11. Diario Oficial de la Federación (1982). Alimentos. Determinación

de humedad - Método rápido de la termobalanza (NMX-F-428-

1982). México, D.F.

12. Diario Oficial de la Federación (1985). Norma de Determinación

de Peso Volumétrico in situ (NMX-AA-19-1985). México, D.F.

13. Diario Oficial de la Federación (1985). Norma de Muestreo –

Método de Cuarteo (NMX-AA-15-1985). México, D.F.

14. Diario Oficial de la Federación (1985). Norma de Selección y

Cuantificación de subproductos (NMX-AA-22-1985). México, D.F.

15. Díaz de Basurto, A. (2013). Diseño, construcción y puesta en

marcha de un biodigestor anaerobio con residuos orgánicos

generados en el Mercado de Tiquipaya (Bolivia). (Tesis de

maestría). Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos,

Canales y Puertos de Barcelona, Universidad Politécnica de

Cataluña, Barcelona, España.

16. Forster-Carneiro, T., Pérez, M., Romero, L. & Sales, D. (2007).

Dry-thermophilic anaerobic digestion of organic fraction of the

municipal solid waste: Focusing on the inoculum sources.

Bioresource Technology, 98, pp. 3195-3203.

17. Ley de Gestión Ambiental, Registro Oficial N°418 (2004).

18. Ley de Prevención y Control de la Contaminación, Registro oficial

N°418 (2004).

19. Lohri, C. (2009). Research on anaerobic digestion of organic solid

waste at household level in Dar es Salaam, Tanzania. (Bachelor

Thesis). ZurichUniversity of Applied Sciences in collaboration with

EAWAG (Swiss Federal Institute of Aquatic Science and

Technology).

77

20. Luste, S. & Luostarinen, S. (2010). Anaerobic co-digestion of

meat-processing by-products and sewage sludge – Effect of

hygienization and organic loading rate. Bioresource Technology,

101, pp. 2657–2664.

21. Martí-Herrero, J., Chipana, M., Cuevas, C., Paco, G., Serrano, V.,

Zymla, B., Heising, K., Sologuren, J. & Gamarra, A. (2014). Low

cost tubular digesters as appropriate technology for widespread

application: results and lessons learned from Bolivia. Renewable

Energy, 71, pp. 156–165.

22. Martí-Herrero, J., Soria, G., Díaz-de-Basurto, A. & Álvarez, R.

(2015). Firsts results from a new low cost digester to treat the

organic fraction of municipal solid waste (artículo no publicado).

Tiquipaya: para ser publicado en el Anaerobic Digestion World

Congress, Chile, noviembre, 2015.

23. Mata-Alvarez, J. (2003). Biomethanization of the organic fraction

of municipal solid wastes. IWA publishing company, London

24. Ordenanza Metropolitana 213, Registro Oficial N°4 (2007).

25. Plan Nacional del Buen Vivir 2013-2017, Registro Oficial N° 78

(2013).

26. Protocolo de Kyoto para la Convención Marco de las Naciones

Unidas sobre Cambio Climático, adoptada el 11 de diciembre de

1997, Serie de Tratados de las Naciones Unidas, Vol. 2303, p.

162.

27. Qiao, W., Yan, X., Ye, J., Sun, Y., Wang, W., Zhang, Z. (2011).

Evaluation of biogas production from different biomass wastes

with/without hydrothermal pretreatment. Renewable Energy, 36,

3313-3318.

28. Rittmann, B. & McCarty, P. (2001). Environmental Biotechnology:

Principles and Applications. McGraw-Hill Series in Water

Resources and Environmental Engineering

29. Ruiz, B. & Flotats, X. (2014). Citrus essential oils and their

influence on the anaerobic digestion process: An overview.

Waste Management, 34, pp. 2063-2079.

78

30. Sitorus, B., Sukandar & Panjaitan, S. (2013). Biogas recovery

from anaerobic digestion process of mixed fruit – vegetable

wastes. Energy Procedia, 32, pp. 176-182.

31. Vandevivere, P., De Baere, L. & Verstraete,W. (2003). Types of

anaerobic digester for solid wastes. En Mata-Alvarez, J. (Ed.),

Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid

Wastes (pp. 111-140). Barcelona: IWA Publishing.

32. Yao, Y. (2014). Water free anaerobic co-digestion of vegetable

processing waste with cattle slurry for methane production at high

total solid content. Energy, 74, pp. 309-313.

6.2. Webgrafía

33. Agencia Andaluza de la Energía, Consejería de Economía,

Innovación y Ciencia (2011). Estudio básico de biogás.

Andalucía. Recuperado de

https://www.agenciaandaluzadelaenergia.es/sites/default/files/est

udio_basico_del_biogas_0.pdf

34. Álvaro, M. & Olives, C. (2013). Identificación del Potencial

Aprovechable de los Residuos Sólidos Orgánicos que se generan

en mercados, supermercados, parques, jardines y diferentes

sectores industriales de la Zona Sur del Distrito Metropolitano de

Quito. (Tesis de pregrado). Carrera de Ingeniería Ambiental,

Universidad Politécnica Salesiana, Quito, Ecuador. Recuperado

de http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/5787/1/UPS-

ST001054.pdf

35. Castelo, M. (2012). Diseño, puesta en marcha y monitoreo de

reactores anaerobios escala laboratorio para el tratamiento de

residuos orgánicos provenientes del mercado central de

Tumbaco. (Tesis de pregrado). Colegio de Ciencias Biológicas y

Ambientales, Universidad San Francisco de Quito, Cumbayá,

79

Ecuador. Recuperado de

http://repositorio.usfq.edu.ec/bitstream/23000/1575/1/103462.pdf

36. Castillo, M. (2012). Consultoría para la realización de un estudio

de caracterización de residuos sólidos urbanos domésticos y

asimilables a domésticos para el Distrito Metropolitano de Quito.

Quito: EMASEO. Recuperado de

http://www.emaseo.gob.ec/documentos/pdf/Caracterizacion_resid

uos.pdf

37. Cevallos, W. & Hidalgo, K. (2013) Estimación del potencial

energético a partir del metano producido por las aguas residuales

procedentes de la granja porcina de Zamorano. (Tesis de

Licenciatura). Escuela Agrícola Panamericana, Zamorano,

Honduras. Recuperado de

http://bdigital.zamorano.edu/bitstream/11036/1782/1/IAD-2013-

029.pdf

38. Domínguez, M., Domínguez, F., & Almeida, M. (2006). Influencia

de los inóculos en el arranque de la digestión anaerobia.

Departamento de Química e Ingeniería Química, Universidad de

Matanzas, Cuba. Recuperado de

http://www.inese.es/html/files/pdf/amb/iq/437/05ARTICULOJUN.p

df

39. Elías, X., Campos, E., & Floats, X. (2012). Procesos biológicos:

la digestión anaerobia y el compostaje. En Elías, X., Tratamiento

y valorización energética de residuos (pp. 618-640). Madrid: Díaz

de Santos. Recuperado de

http://books.google.com.ec/books?id=sAOTHkOK9CUC&printsec

=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepa

ge&q&f=false

40. Hidalgo, M. & Lara, E. (2011). Diseño de un biorreactor y

conducción del biogás generado por las excretas de ganado

vacuno, Estación Tunshi-ESPOCH. (Tesis de pregrado). Escuela

de Ciencias Químicas, Escuela Superior Politécnica de

Chimborazo, Riobamba, Ecuador. Recuperado de

80

http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/1652/1/236T00

56.pdf

41. International Standard ISO 1842:1991. Fruit and vegetable

products–Determination of pH. Recuperado de

ftp://law.resource.org/pub/eac/ibr/eas.41.5.2000.pdf.

42. Kerroum, D., Mossaab, B., & Hassen, M. (2012). Production of

Biogas from Sludge Waste and Organic Fraction of Municipal

Solid Waste, Biogas. Rijeka: InTech. Dr. Sunil Kumar (Ed.).

Recuperado de:

http://www.intechopen.com/books/biogas/production-of-biogas-

fromsludge-and-organic-fraction-of-municipal-solid-waste

43. Kurup, R. (2003). Performance of a residential scale plug flow

anaerobic reactor for domestic organic waste treatment and

biogas generation. Proceedings of ORBIT III, 1, pp. 351–359.

Recuperado de http://core.ac.uk/download/pdf/11241834.pdf

44. fer, W. & Kranert, M. (2011). Dry Digestion of

Organic Residues.Alemania: University of Stuttgart; Finlandia:

MTT Agrifood Research Finland, Recuperado de

http://www.intechopen.com/books/integrated-waste-management-

volume-i/dry-digestion-of-organic-residues

45. Nielsen, S. (2003). Food Analysis. West Lafayette, Indiana:

Purdue University. Recuperado de:

https://books.google.com.ec/books?id=D9RwcUKQsHsC&pg=PA

456&lpg=PA456&dq=nielsen,+S.+%282003%29.+Food+Analysis.

&source=bl&ots=QhPwtPWL6J&sig=Oq3Wr2n3STNCL9J0o7jQx

mGVUkk&hl=es&sa=X&ei=Y9plVeWvHMWmNtS1gbgB&ved=0C

C0Q6AEwAg#v=onepage&q=nielsen%2C%20S.%20(2003).%20

Food%20Analysis.&f=false

46. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la

Alimentación, FAO (2011). Manual de Biogás. Santiago de Chile:

Varnero, M. Recuperado de

http://www.fao.org/docrep/019/as400s/as400s.pdf

81

47. Parawira, W. (2004). Anaerobic Treatment of Agricultural

Residues and Wastewater. (Tesis de doctorado). Departamento

de Biotecnología, Universidad de Lund, Suecia. Recuperado de

http://www.lub.lu.se/luft/diss/tec_848/tec_848_kappa.pdf

48. Pascual, A. et al.. (2011). Situación y potencial de generación de

biogás: Estudio Técnico Per 2011-2020. Madrid: Instituto para la

Diversificación y Ahorro de la Energía. Recuperado de

http://www.idae.es/uploads/documentos/documentos_11227_e16

_biogas_db43a675.pdf

49. Zupančič, G. & Grilc, V. (2012). Anaerobic Treatment and Biogas

Production from Organic Waste, Management of Organic

Waste.Slovenia: Institute for Environmental Protection and

Sensors, Kumar, S. (Ed.). Recuperado de

http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/27154.pdf

82

ANEXO A

(GLOSARIO DE TÉRMINOS)

Biodegradación: La descomposición del material orgánico por parte

de microorganismos en suelos, masas naturales de agua o sistemas

de tratamientos de aguas residuales.

Biodigestor: Es un reactor cerrado, hermético e impermeable

dentro del cual se originan las condiciones adecuadas para la

consecución de los procesos anaerobios, generando de esta

manera, biogás y fertilizantes orgánicos a partir de la biomasa

depositada en él.

Biogás: Constituye una mezcla gaseosa derivada de procesos

anaerobios de la biomasa, formada principalmente por metano y

dióxido de carbono, además de un pequeño porcentaje de

impurezas. Su composición depende del material digerido y del

funcionamiento del proceso.

Biol: efluente del proceso de digestión anaerobia que puede ser

utilizado como acondicionador del suelo. Provee nutrientes

(principalmente ) que entran fácilmente en la solución del

suelo, volviéndose así disponible para las plantas.

Biomasa: Es todo material proveniente de un organismo vivo o que

haya sido parte de un organismo vivo que no ha sufrido ningún

proceso de fosilización previo y que puede servir como fuente de

energía.

Caracterización de residuos sólidos: Es un proceso que permite

obtener información cuantitativa y cualitativa de los residuos sólidos

urbanos que se genera en un lugar determinado. El volumen de

producción de residuos sólidos y el porcentaje en peso de cada

subproducto constituyen la información cuantitativa; mientras que,

83

los análisis de laboratorio físicos, químicos y biológicos determinan

la información cualitativa de dichos residuos.

Demanda Bioquímica de Oxígeno: Cantidad de oxígeno disuelto

requerido durante la estabilización de materia orgánica capaz de

descomponerse por acción bacteriana aeróbica.

Desechos sólidos: Aquellas sustancias, productos o subproductos

en estado sólido o semisólido de los que su generador dispone, o

está obligado a disponer, en virtud de lo establecido en la

normatividad nacional o de los riesgos que causan a la salud y el

ambiente.

Desechos sólidos orgánicos: Se le denominan a los desechos

biodegradables que son putrescibles: restos alimentos, desechos de

jardinería, residuos agrícolas, animales muertos, huesos, otros

biodegradables excepto la excreta humana y animal.

Digestión Anaerobia: También conocida como biometanización, es

un proceso natural que ocurre en ausencia de oxígeno. Durante este

proceso una serie de bacterias descomponen la materia orgánica en

cuatro etapas diferenciadas (hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y

metanogénesis), dando como resultado biogás y fertilizante, también

llamado biol. El proceso se lleva a cabo en biodigestores, que son

reactores cerrados, proporcionando un entorno anaeróbico para los

organismos responsables de la digestión.

Energía de biomasa: Es la energía que se almacena en los

organismos vivos obtenida de la energía del sol. En los vegetales la

energía del sol es transformada químicamente y almacenada como

biomasa; mientras que, los animales se alimentan de éstos

vegetales y los van almacenando dentro de su composición.

Inóculo: Suspensión de microorganismos que se transfieren a un

ser vivo o a un medio de cultivo a través de la inoculación.

84

Potencial de Biogás: Parámetro que provee una medida de la

degradabilidad anaeróbica de un residuo determinado. Corresponde

al volumen de metano en mL que puede ser producido por gramo de

sólidos volátiles cargado en un proceso de digestión anaerobia.

Tratamiento: Conjunto de proceso y operaciones mediante los

cuales se modifican las características físicas, químicas y

microbiológicas de los residuos sólidos, con la finalidad de reducir su

volumen y las afectaciones para la salud del hombre, los animales y

la contaminación del medio ambiente.

Reciclaje de Nutrientes: Las plantas tienen los nutrientes

necesarios para servir de alimento a los animales (incluido el

hombre), los cuales al utilizarlas generan desechos y residuos como

excretas y residuos de alimento que una vez descompuestos

implican la producción de gran cantidad de nutrientes que regresan

al suelo para ser aprovechado por las plantas e iniciar nuevamente

el ciclo.

Residuos Sólidos: Materiales o restos sólidos no peligrosos,

biodegradables o no biodegradables, con excepción de excretas de

origen humano o animal, que son susceptibles de ser aprovechados

o requieran sujetarse a métodos de tratamiento o disposición final.

Residuos Sólidos Urbanos: Son aquellos materiales o restos

sólidos generados en los núcleos urbanos, como domicilios

particulares, comercios, oficinas y servicios.

85

ANEXO B

(CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES)

Tabla 25 Cronograma de actividades



Oct Jun

Actividad 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1

Revisión

Bibliográfica

Selección y

Formulación

del tema

Capítulo I: El

Problema

Capítulo II:

Marco

Teórico

Capítulo III:

Diseño

Metodológic

o

Capítulo IV:

Análisis e

Interpretación

de Datos y

Resultados

Capítulo V:

Conclusiones

y

Recomendac

iones

Capítulo VI:

Bibliografía

Capítulo VII:

Anexos

Entrega del

primer

borrador

Corrección

del Informe

Entrega del Informe final

Defensa del Trabajo de Grado

FechaAbril Mayo

2014

NoviembreDiciembre Enero Febrero Marzo

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

2015

86

ANEXO C

(PRESUPUESTO)

Tabla 26 Presupuesto

Descripción

Valor

(USD)

1. Análisis de Laboratorio 250

2. Material de escritorio 130

3. Derechos Administrativos y

papel universitario 90

4. Servicio de Internet y

comunicación 100

5. Imprevistos 100

6. Empastado y anillado 150

7. Movilización 150

TOTAL 970



El rubro de compra de materiales para construcción de equipos

experimentales correrá por cuenta del INER.

87

ANEXO D

(LISTADO DE MATERIALES PARA EL MONTAJE DE BIODIGESTORES)

Tabla 27 Listado de materiales para el montaje de biodigestores

Material B1 B2 B3 B4 TOTAL

adaptador de rosca a presión

3/4" 4 4 5 11 24

bidones de 15 gal

1 1 1 2 5

bomba de acuario (16.2

l/min) 0 0 1 1 2

codo HH 90° 3/4" 3 3 3 1 10

gasómetro 1 1 1 1 4

llaves 5 5 5 13 28

neplo 6 cm 3/4" 1 1 1 2 5

88

neplo C/ tuerca 3/4"

6 6 8 6 26

neplo flex 3/4" 1 1 3 13 18

tapón hembra 3/4"

0 0 1 1 2

tee 3/4" 1 1 2 3 7

tee flex 3/4" 0 0 0 1 1

unión R.R.3/4" 1 1 2 2 6

unión universal 3/4"

2 2 2 2 8

cintas de teflón 6

89

manguera lisa (m) 8

sellador de caucho sintético (tubo) 1

timer 1

tubería 3/4" (m) 2



90

ANEXO E

(BITÁCORA DE MONITOREO DE BIODIGESTORES)

Tabla 28 Bitácora de monitoreo de biodigestores

BITÁCORA DE MONITOREO DE BIODIGESTORES

FECHA ACTIVIDAD OBSERVACIÓN

ENSAYO UNO

2014/10/24

Carga de biodigestores con estiércol bovino, en las siguientes proporciones:

biodigestor B1 B2 B3 *B4

estiércol 10 kg

10 kg

10 kg

10 kg

agua 25 L

25 L

25 L

25 L

*Se colocaron 50 botellas plásticas, con

3,39 de superficie total de contacto, en la segunda etapa del biodigestor B4.

_

2014/10/24

al 2014/11/14

Lectura de los gasómetros _

2014/11/17 Lectura de los gasómetros

No recircula B3

2014/11/18

al 2014/12/10


2014/12/11

Se colocó los siguiente materiales para garantizar la hermeticidad de los biodigestores:

biodigestor material

B1 caucho de llanta

B2 silicona

B3 teflón

B4 plástico de embalaje

Al abrir los biodigestores, se constató que los sistemas no eran completamente herméticos

2014/12/12

al 2014/12/29

Lectura de los gasómetros Únicamente varía la medida de B3

2014/12/30 Lectura de los gasómetros Únicamente varía la medida de B3 no recircula B4


91

2015/01/05 al

2015/01/08

2015/01/09 Se voltearon los biodigestores B1 y B2

_

2015/01/09

al 2015/01/15

Lectura de los gasómetros

_

ENSAYO DOS

2015/01/22 Caracterización de los residuos sólidos orgánicos del Mercado de Carapungo

_

2015/01/23

Carga de biodigestores con residuos de orgánicos de mercado e inóculo, en las siguientes proporciones:

biodigestor B1 *B2 B3 B4

residuos sólidos orgánicos

- 10 kg

10 kg

10 kg

inóculo 8,3 L

8,3 L

8,3 L

8,3 L

agua 16,6

L 16,6

L 16,6

L 16,6

L

*Se colocaron 50 botellas plásticas, con

3,39 de superficie total de contacto, en la segunda etapa del biodigestor B4.

_

2015/01/26

al 2015/02/02



No varía la medida de B3

2015/02/03

al 2015/03/23

Lectura de los gasómetros Falló el biodigestor B3, ya no produce biogás.

2015/03/24

Se tomaron muestras de Biol para determinar pH Se tomaron muestras de biogás de todos los biodigestores y se sometieron a análisis.

Únicamente B1 tiene un Biol de 6,5, mientras que B2, B3, y B4 están alrededor de 4,8. Sólo B1 registró 42% de metano, en tanto que B2, B3 y B4

2015/03/25 al


Se decidió volver a realizar el experimento

2015/03/30 Fin de monitoreo del ensayo dos _

ENSAYO TRES

2015/03/30 Carga de biodigestores con estiércol _

92

bovino, en las siguientes proporciones:

biodigestor B1 B2 B3 *B4

estiércol 20 kg

20 kg

20 kg

20 kg

agua 21 L

21 L

21 L

21 L

*Se colocaron 50 botellas plásticas, con 3,39 de superficie total de contacto, en la segunda etapa del biodigestor B4.

2015/04/01

Determinación de pH de la muestra de estiércol y de los biodigestores. Determinación de, humedad, SV y ST de la muestra de estiércol

_

2015/04/02 al


No varían la medidas de B1 y B3

2015/04/10

Se tomaron muestras de inóculo para determinar pH Se tomaron muestras de biogás de todos los biodigestores y se sometieron a análisis.

_

2015/04/13 al


_

2015/04/15 Determinación de pH del inóculo Análisis de biogás

_

2015/04/16 al


_

2015/04/20 Determinación de pH del inóculo Análisis de biogás

_

2015/04/21 al


05-01: B2 llegó a la asíntota

2015/05/05 Análisis de biogás

_

2015/05/08 Determinación de pH del inóculo

_

2015/05/11 Fin de monitoreo del ensayo tres _



93

ANEXO F

(DATOS DE MONITOREO DE TEMPERATURA)

Tabla 29 Datos de monitoreo de temperatura - ensayo dos

DATOS DE MONITOREO DE TEMPERATURA - ENSAYO DOS

DÍA T ambiente, °C T biodigestor, °C

0 18,08 17,16

1 17,26 16,78

2 18,66 17,51

3 18,61 18,39

4 18,49 18,30

5 19,24 18,67

6 18,92 18,90

7 18,76 18,66

8 19,35 18,87

9 19,35 19,12

10 19,17 19,06

11 19,29 19,04

12 19,48 19,18

13 19,56 19,33

14 19,92 19,64

15 18,66 19,36

16 17,93 18,07

17 17,14 17,56

18 17,24 16,98

19 18,31 17,64

20 19,24 18,51

21 19,49 19,10

22 19,50 19,35

23 19,16 19,21

24 19,35 19,09

25 19,39 19,17

26 20,10 19,68

27 19,08 19,57

28 18,78 18,77

29 18,99 18,64

30 19,72 19,19

31 19,74 19,60

32 19,18 19,24

94

33 19,97 19,37

34 20,45 20,08

35 20,05 20,12

36 18,60 19,22

37 18,83 18,62

38 19,69 19,08

39 20,57 19,87

40 20,08 20,15

41 19,80 19,73

42 20,10 19,70

43 20,13 19,95

44 19,47 19,45

45 19,62 19,26

46 19,84 19,41

47 19,68 19,49

48 19,49 19,33

49 19,97 19,63

50 20,38 19,98

51 19,77 19,96

52 20,18 19,77

53 19,12 19,65

54 17,41 18,19

55 16,94 16,96

56 16,45 16,64

57 16,78 16,29

58 17,43 16,76

59 18,06 17,33

60 18,83 18,03

61 18,44 18,39

62 18,77 18,28

63 19,54 18,84

64 18,89 18,94

65 17,82 18,24

66 17,84 18,28



Tabla 30 Datos de monitoreo de temperatura - ensayo tres

Día T ambiente, °C T biodigestor, °C

0 17,54 16,65

1 18,03 17,07

2 18,33 17,80

95

3 18,93 18,32

4 19,06 18,78

7 18,99 19,07

8 19,05 18,69

9 19,61 18,84

10 19,73 19,25

14 20,14 19,60

15 19,21 19,56

16 18,73 18,64

17 18,15 18,27

18 18,01 17,64

21 17,43 17,04

22 17,77 17,05

23 18,08 17,66

24 19,07 18,71

25 19,34 19,00

28 19,46 19,12

29 18,98 18,62

30 18,94 18,57

31 18,86 18,49

32 18,95 18,58

33 19,60 19,28

35 19,03 18,67

36 18,75 18,38

37 17,84 17,40

38 18,85 18,47

39 19,22 18,87

42 18,73 18,35



96

ANEXO G

(DATOS DE MONITOREO DE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS)

Tabla 31 Datos de monitoreo de producción de biogás- ensayo uno

DÍA B1

B2

B3

B4

0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

4 0,0000 0,0000 0,0004 0,0004

6 0,0000 0,0000 0,0006 0,0004

11 0,0000 0,0000 0,0010 0,0004

14 0,0000 0,0000 0,0020 0,0004

17 0,0000 0,0000 0,0032 0,0004

21 0,0000 0,0000 0,0050 0,0004

24 0,0000 0,0000 0,0064 0,0004

28 0,0000 0,0000 0,0094 0,0004

31 0,0000 0,0000 0,0116 0,0004

33 0,0000 0,0000 0,0132 0,0004

35 0,0000 0,0000 0,0146 0,0004

38 0,0000 0,0000 0,0170 0,0004

40 0,0000 0,0000 0,0184 0,0004

42 0,0002 0,0000 0,0196 0,0004

45 0,0002 0,0000 0,0216 0,0004

46 0,0002 0,0000 0,0222 0,0004

48 0,0002 0,0000 0,0234 0,0004

54 0,0002 0,0000 0,0274 0,0004

60 0,0002 0,0000 0,0314 0,0004

67 0,0002 0,0000 0,0354 0,0004

74 0,0002 0,0000 0,0396 0,0004

77 0,0002 0,0000 0,0418 0,0004

80 0,0002 0,0054 0,0012

81 0,0002 0,0078 0,0012

83 0,0002 0,0136 0,0012



97

Tabla 32 Datos de monitoreo de producción de biogás- ensayo dos

DÍA B1

B2

B3

B4

0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

4 0,0000 0,0223 0,0093 0,0209

5 0,0000 0,0275 0,0097 0,0258

6 0,0000 0,0327 0,0105 0,0307

7 0,0000 0,0368 0,0106 0,0344

10 0,0000 0,0469 0,0112 0,0462

11 0,0000 0,0498 0,0112 0,0487

12 0,0000 0,0523 0,0112 0,0508

19 0,0000 0,0647 0,0112 0,0610

20 0,0000 0,0649 0,0112 0,0627

21 0,0000 0,0669 0,0112 0,0641

26 0,0000 0,0741 0,0112 0,0711

27 0,0000 0,0760 0,0112 0,0728

31 0,0000 0,0803 0,0112 0,0775

32 0,0000 0,0818 0,0112 0,0789

33 0,0000 0,0828 0,0112 0,0797

34 0,0000 0,0842 0,0111 0,0811

35 0,0000 0,0857 0,0111 0,0826

38 0,0000 0,0884 0,0112 0,0854

39 0,0000 0,0893 0,0111 0,0867

40 0,0000 0,0907 0,0111 0,0884

41 0,0000 0,0919 0,0112 0,0896

42 0,0000 0,0928 0,0112 0,0907

45 0,0000 0,0958 0,0112 0,0944

46 0,0000 0,0967 0,0112 0,0954

47 0,0000 0,0979 0,0112 0,0968

48 0,0000 0,0987 0,0112 0,0976

49 0,0000 0,1000 0,0112 0,0994

52 0,0000 0,1020 0,0111 0,1016

53 0,0000 0,1030 0,0112 0,1025

54 0,0000 0,1041 0,0112 0,1038

55 0,0000 0,1044 0,0113 0,1041

56 0,0000 0,1046 0,0113 0,1042

59 0,0000 0,1053 0,0112 0,1055

60 0,0000 0,1060 0,0112 0,1066

61 0,0000 0,1061 0,0112 0,1066

63 0,0000 0,1070 0,0112 0,1079

66 0,0000 0,1088 0,0112 0,1101



98

Tabla 33 Datos de monitoreo de producción de biogás- ensayo tres

DÍA B1

B2

B3

B4

0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

1 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

2 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

3 0,0000 0,0001 0,0000 0,0001

4 0,0000 0,0008 0,0000 0,0012

7 0,0000 0,0061 0,0000 0,0054

8 0,0000 0,0088 0,0000 0,0084

9 0,0000 0,0110 0,0000 0,0109

10 0,0000 0,0127 0,0000 0,0125

14 0,0000 0,0178 0,0000 0,0185

15 0,0000 0,0186 0,0000 0,0192

16 0,0000 0,0194 0,0000 0,0202

17 0,0000 0,0194 0,0000 0,0205

18 0,0000 0,0202 0,0000 0,0220

21 0,0000 0,0211 0,0000 0,0247

22 0,0000 0,0212 0,0000 0,0249

23 0,0000 0,0215 0,0000 0,0261

24 0,0000 0,0218 0,0000 0,0274

25 0,0000 0,0223 0,0000 0,0287

28 0,0000 0,0234 0,0000 0,0315

29 0,0000 0,0237 0,0000 0,0325

30 0,0000 0,0238 0,0000 0,0335

31 0,0000 0,0238 0,0000 0,0343

32 0,0000 0,0238 0,0000 0,0353

33 0,0000 0,0238 0,0000 0,0363

35 0,0000 0,0244 0,0000 0,0397

36 0,0000 0,0244 0,0000 0,0419

37 0,0000 0,0244 0,0000 0,0456

38 0,0000 0,0244 0,0000 0,0472

39 0,0000 0,0245 0,0000 0,0494

42 0,0000 0,0248 0,0000 0,0557



99

ANEXO H

(DATOS DE PRODUCCIÓN ESPECÍFICA DE BIOGÁS NORMALIZADA)


ensayo dos

Día

B2

B4

0 0,0000 0,0000

4 0,0029 0,0027

5 0,0036 0,0034

6 0,0043 0,0040

7 0,0048 0,0045

10 0,0062 0,0061

11 0,0066 0,0064

12 0,0069 0,0067

19 0,0085 0,0080

20 0,0085 0,0082

21 0,0088 0,0084

26 0,0097 0,0094

27 0,0100 0,0096

31 0,0106 0,0102

32 0,0108 0,0104

33 0,0109 0,0105

34 0,0111 0,0107

35 0,0113 0,0109

38 0,0116 0,0112

39 0,0117 0,0114

40 0,0119 0,0116

41 0,0121 0,0118

42 0,0122 0,0119

45 0,0126 0,0124

46 0,0127 0,0126

47 0,0129 0,0127

48 0,0130 0,0128

49 0,0132 0,0131

52 0,0134 0,0134

53 0,0136 0,0135

54 0,0137 0,0137

55 0,0137 0,0137

56 0,0138 0,0137

59 0,0139 0,0139

60 0,0139 0,0140

100

61 0,0140 0,0140

63 0,0141 0,0142

66 0,0143 0,0145




ensayo tres

Día

B2

B4

0 0,0000 0,0000

1 0,0000 0,0000

2 0,0000 0,0000

3 0,0000 0,0000

4 0,0001 0,0001

7 0,0008 0,0006

8 0,0012 0,0009

9 0,0015 0,0012

10 0,0017 0,0014

14 0,0023 0,0020

15 0,0025 0,0021

16 0,0026 0,0022

17 0,0026 0,0023

18 0,0027 0,0024

21 0,0028 0,0027

22 0,0028 0,0028

23 0,0028 0,0029

24 0,0029 0,0030

25 0,0029 0,0032

28 0,0031 0,0035

29 0,0031 0,0036

30 0,0031 0,0037

31 0,0031 0,0038

32 0,0031 0,0039

33 0,0031 0,0040

35 0,0032 0,0044

36 0,0032 0,0046

37 0,0032 0,0051

38 0,0032 0,0052

39 0,0032 0,0055

42 0,0033 0,0062



101

ANEXO I

(DATOS DE MONITOREO DE PH)

Tabla 36 Datos de monitoreo de pH - ensayo tres

FECHA DÍA B1 B2 B3

B4

etapa 1 etapa 2

2015-03-30 0 8,50 8,50 8,50 8,50 8,50

2015-04-01 2 8,00 7,90 7,63 7,80 6,86

2015-04-10 11 7,02 6,73 6,61 6,87 6,64

2015-04-15 16 7,01 6,63 6,64 6,65 6,56

2015-04-20 21 6,79 6,63 6,51 6,68 6,18

2015-04-24 25 6,79 6,60 6,67 6,74 6,38

2015-04-30 31 6,71 6,61 6,65 6,74 6,43

2015-05-08 39 7,03 6,58 6,64 6,77 6,23



102

ANEXO J

(ANÁLISIS DE LABORATORIO LABFIGEMPA)

104

ANEXO K

(COMUNICADO PERSONAL ADMINISTRACIÓN ZONAL CALDERÓN)

105

ANEXO L

(COMUNICADO PERSONAL EMASEO)

106

ANEXO M

(RESULTADOS DE LABORATORIO DEL LABORATORIO DE BIOGÁS DEL INER)

109

ANEXO N

(REGISTRO FOTOGRÁFICO)

Tabla 37 Registro fotográfico

a) Montaje de los biodigestores experimentales

b) Recolección de estiércol de bovino del Centro Experimental Uyumbicho y preparación del inóculo

c) Recolección de residuos sólidos del Mercado de Carapungo, aplicación del método de cuarteo, selección y cuantificación de subproductos.

110

d) Carga de sustrato en los biodigestores experimentales y tratamiento anaerobio

e) Análisis realizados en el laboratorio de biomasa del INER

111



TS

320

MAK_2

Cuadro de texto

MAK_2

Texto escrito a máquina

240

MAK_2

Cuadro de texto

MAK_2


Válvula

MAK_2


Manómetro

MAK_2


Tubería 3/4"

MAK_2


Temporizador (Recirculación cada 12 h)

MAK_2


Bomba (Potencia 34W)

MAK_2

Cuadro de texto

MAK_2


TS

320

MAK_2

Cuadro de texto

MAK_2


Sensor de temperatura

MAK_2

Cuadro de texto

MAK_2


Plano Batch Simple

650

350

400

150

230

1

50 70

Manguera de salida de gas

Válvula

Rociador

Bomba (potencia: 34W)

Malla

Primera etapa Segunda etapa

Gasómetro(Qmax=2,5 m3/hQmin=0,016 m3/h)

Notas: -Tuberias y accesorios de 3/4"-Todas las medidasen milímetros

Plano Batch con recirculación en dos etapas

A3

HOJA 3 DE 3ESCALA:1:7

N.º DE DIBUJO

TÍTULO:

Elaborado por:

NATHALY DANIELA CARTUCHE COJITAMBOANA CRISTINA PANTOJA VÁSQUEZ3

FECHA: 18/06/2015

ANÁLISIS COMPARATIVO DEL POTENCIAL DE BIOGÁS OBTENIDO DE LA FRACCIÓN

ORGÁNICA DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS DEL MERCADO DE CARAPUNGO DEL DMQ,

MEDIANTE DIFERENTES TÉCNICAS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA

Nathaly Daniela Cartuche Cojitambo C.I. 0704155480 Fecha de Nacimiento: 17 de diciembre de 1991 Nacionalidad: Ecuatoriana Estado Civil: Soltera Domicilio Actual: Juan León Mera y Charles Darwin La Armenia Teléfono: 603 5300 Celular: 0989324469 e-mail: [email protected] FORMACION ACADEMICA: Primaria: Escuela “Luz de América”- Machala Secundaria: Unidad Educativa “La Inmaculada”- Machala Universitaria: - Estudiante de 10mo semestre de Ingeniería Ambiental, Universidad Central del Ecuador

EXPERIENICIAS PREPROFESIONALES: Coatings & Control Corrosion Supply - Dolores Cojitambo

Tiempo: 2012-05-01 – hasta la fecha Cargo: Vendedor Junior - Técnico ambiental Funciones: - Apertura de nuevos clientes

-Ventas y asistencia técnica ambiental - Inspección en campo

BIOAMPEG CIA. LTDA.

Tiempo: 2013-01-17 hasta 2013-02-20 Cargo: Técnico Funciones: -Elaboración de fichas ambientales

Departamento de Medio Ambiente y Biodiversidad del Gobierno Autónomo Descentralizado de la Provincia de Sucumbíos (GADPS)

Tiempo: 2012-08-01 hasta 2012-08-31 Cargo: Técnico de campo Funciones: -Talleres de educación ambiental -Campaña de protección de vida silvestre

TALLERES Y CURSOS:

Taller de Análisis y Evaluación del Recurso Eólico, Diseño, Ingeniería y Evaluación de Impacto Ambiental, dictado por el Instituto Nacional de Preinversión y Gas Natural Fenosa Engineering; 40 horas. Quito, Noviembre, 2013.

Primer Seminario de Legislación, Gestión Ambiental y Nuevas Tecnologías en la Industria Petrolera, dictado por el Ministerio del Ambiente, Petroamazonas EP, Schlumberger; 12 horas. Quito, Marzo, 2014.

Jornadas técnicas SPE-UCE Bloque 43, dictado por Petroamazonas EP, Weatherford, Halliburton & Schlumberger; 32 horas. Quito, Junio, 2014.

Curso de aprovechamiento hidroeléctrico y energías limpias, dictado por la Carrera de Ingeniería ambiental-UCE. Quito, 40 horas.

CONOCIMIENTO DE IDIOMAS:

Suficiencia en Inglés - Centro de Educación Continua de la Escuela Politécnica Nacional; Quito, Marzo, 2014

HABILIDADES PERSONALES Y TÉCNICAS:

Puntual, proactiva, responsable, facilidad de adaptación y buen liderazgo.

Manejo básico de sistemas de información geográfica

Microsoft Office

AutoCAD 2D

Análisis estadístico del recurso eólico: simulación con Windographer y WASP. REFERENClAS PERSONALES:

Ing. Gustavo Pineda. Ingeniero Químico. C&CCSupply. Teléfono: 0984649063

Ing. Paúl Malacatus. Ingeniero en Gestión Ambiental. UCE. Teléfono: 0987331740

Ing. Willington Sánchez. Ingeniero Ambiental. GADPS. Teléfono: 062830205

Curriculum Vitae

Datos Personales

Nombre: Ana Cristina

Apellido: Pantoja Vásquez

C.I. 1712339041

Fecha de Nacimiento: 21/07/1990

Lugar de Nacimiento: Quito, Ecuador

Estado civil: Soltera

Dirección: Jorge Icaza OE1-270 y Manuel Matheu. Sector la Rumiñahui

Teléfono: 2402641

Celular: 0987473695

Email: [email protected]

Educación

Estudios

Primarios: 1996-2002 Unidad Educativa Santa María Eufrasia

Estudios

Secundarios: 2002-2008 Unidad Educativa Santa María Eufrasia

Estudios

Superiores: Desde 2009 Universidad Central del Ecuador

Facultad de Ingeniería en Geología Minas Petróleos y

Ambiental

Carrera de Ingeniería Ambiental

- Cursando decimo semestre

mailto:[email protected]

Cursos

realizados:

Curso de Inglés en la Comisión Fulbright del

Ecuador

Curso de Inglés en Universidad Central del

Ecuador

Curso de Inglés en Wall Street Institute

Curso de Inglés en Centro de Educación

Continua – Escuela Politécnica Nacional

Curso de parques eólicos – Instituto Nacional de

Preinversión

Jornadas Técnicas SPE-UCE Bloque 43 para

Halliburton


Petroamazonas EP


Weatherford

Experiencias Pre profesionales:

PRONACA C.A.

- Análisis de seguridad en el puesto de trabajo

- Estimación de riesgos por puesto de trabajo

- Creación y actualización de documentos

requeridos por el Sistema Integrado de

Gestión.

- Análisis de efluentes en Planta de

tratamiento

- Elaboración de procedimientos seguros de

trabajo, p

Bioampeg Cia. Ltda.

- Realización de Estudios de Impacto

Ambiental y Fichas Ambientales.

- Creación de medidas para Planes de Manejo

Ambiental.

- Procesos de socialización de proyectos.

Coating & Control Corrosion Supply

- Elaboración del Plan de Emergencia de la

empresa.

Referencias Personales

Lcda. Diana Vásquez 0991046527

Ing. Jorge Sosa 0994372061

Lcdo. Charles Ulloa 0999802414

SUMMARY

GENERAL PURPOSE: To determine a more efficient anaerobio digestión teclinique for the treatment of FORS (Organic Fraction of Solid Waste) at the Carapungo IVIarket in the Metropolitan Distriot of Quito. It will be carried out through the comparative study of the biogas potential generated from a single batch digester, a batch digester with recirculation in one stage and a batch digester recirculating in two stages. CHALLENGE: There are no comparative studies between different anaerobio digestión techniques that assess the biogas potential obtained from the organic fraction of solid waste of the Carapungo Market. HYPOTHESIS: Greater biogas potential is generated from the recirculation in two stages, compared with other anaerobio digestión techniques. THEORETICAL FRAMEWORK: Anaerobio digestión, biogas potential, environmental and control parameters, methods for the anaerobio treatment of organic solid waste. METHODOLOGY DESIGN: Data processing in Microsoft Excel to compare the techniques, considering the biogas potential, methane content in biogas and complexity of assembly of the experimental biodigesters. GENERAL CONCLUSION: It is not possible to compare the biogas potential between the batch techniques because the gas obtained has a methane percentage of less than 3%, which is not representative enough to be considered as biogas. GENERAL ADVICE: The FORS (Organic Fraction of Solid Waste) at the Carapungo Market should be managed with continuous anaerobio digestión systems, since other experiences have shown their efficiency opposed to the batch systems when handiing this type of waste.

Descriptors: ANAEROBIO DIGESTION, BIOGAS POTENTIAL, FORS, BATCH ANAEROBIO DIGESTION TECHNICAL.

Quito, 2 de julio de 2015

A quien corresponda.

Por medio de la presente yo, Ana Gabriela Martínez Cabezas CI 1002177309, traductora certificada por la Maestría en Traducción e Interpretación de la PUCE, miembro de la ATIEC Nro. 46, y Miembro de la ATA 261553, CERTIFICO que la presente traducción ha sido realizada de acuerdo a mi mejor saber y entender del Español al Inglés, solicitada por la Srta. Cristina Pantoja, Ci. 1712339041 la misma que representa con total fidelidad el texto original presentado por la interesado.

Adjunto a la misma copia de Cédula y Carné de Pertenencia a la ATIEC (Asociación de Traductores e Intérpretes del Ecuador).

c e . 1002177309 Miernbro N''. 046 ; ,

Vál ido hasta el 31 de Marzo de 2016 j ,

Acredita al portador como miembro de la Asociación de Traductores e Intérpretes del Ecuador (ATIEC)

PERSONAL E INTRANSFERIBLE

Acuerdo IVIinisteriai N° 344 del Ministerio de"Educación del 2 de septiembre de 2007 En caso de pérdida, fevor llamar al teléfono 243 6815

La ATIEC es miembro regular de la Federación Iníemaooñal de Traductores (FIT)

REPÚBLICA DEL ECUADOR OIRECCIOM GENERAL DE HEG15TR0 CIVIL, IDENTIFICACION Y CEDULACiÓN- •

CÉDULA DE CIUDADANÍA.

APaUDOSrKOMBfiEi : MAfSTINEZ CABEZAS BORJA ANAGABRIELA .

FECi NACIOMÁtl SEXCT-F ^¿mhar-ESTADOCML Casada

m u R i z i o DELA TORRE CAPARRIÑI

100217730-9 MSTSUCCION

BACHILLERATO P R O F E S I O N / O C U P A C I O N EMPLEADO PRIVADO

APELLIDOS Y NOMBRES DEL PADRE ' _ .-«v MARTINEZ RUBEN DARIO OSWALDO'^

APELLIDOS Y NOMBRES DE LA MADaE? -CABEZAS B MAkiA AMPARO DE l

LUGAR Y FECHA DE EXPEDICiÓhf QUITO 2010-10-12

i FECHA DE EXPIRACIÓN 2020-10-12

WUACELaO!.'l.*CO

/2_

V3333I2222

REPUBLICA DEL f CONSEJO NACtON^L^

. 020 - 0078 1002ÍÍ7309̂ , NUMERO De CERT1F|CA£X) "CÉOUBfJjIR'.̂ ^y

MARTINEZ CABEZAS BORJA ANA-, ~ > " GABRIELA

ouiTo " ' i . ,̂ >ír RUMIPAMBAJ ; ; - » ' , , ^ . - . ' ~ ' _- í '

C A N T Ó N --' ' ' ' " ' í í/ i íS , ' P A R R O Q U I A Z O N ^ . Í V ^ t ^

1.) P(ÍES)OENTAm DE LA JUNTA

universidad central del ecuador facultad de … · 2016-11-24 · universidad central del ecuador...

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