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Biodigestores plásticos

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La obtención de biogás, con equipamiento sencillo y de bajo costo, es una alternativa al alcance de la mayor parte de los productores del norte argentino, donde las condiciones ambientales ayudan a una eficiente generación de gas, a partir de efluentes del tambo, la mayor parte del año.

 

Combustible barato y ecológico

El biogas es la obtención de gas metano mezclado con otros gases a partir de la materia orgánica, y no es una tecnología nueva. Sin embargo tradicionalmente se lo asoció a equipamientos complicados y sobre todo a estructuras costosas que ponían en duda la conveniencia final de su im-plementación frente a combustible es-porádicamente abaratados por condiciones del mercado o por los sub-sidios.

Por distintas razones, los combustibles baratos parecen ser una realidad que dejamos atrás, aspecto al que se le agrega la creciente preocupación por los temas ambientales asociados a la producción.

Desde hace tiempo se están realizando pruebas, con diferentes componentes y materiales, para poner a disposición de los productores alternativas de generación de biogas con bajos niveles de inversión. Los equipos para la generación del biogas son llamados biodigestores y existen diferentes modelos. Aquí comentaremos uno de ellos que estamos utilizando en la provincia de Misiones a partir de las conocidas y disponibles bolsas para almacenar silo.

 

Biodigestores con silo bolsa

Un biodigestor es un sistema natural que aprovecha la digestión anaerobia (en ausencia de oxígeno) de las bacterias que ya habitan en el estiércol, para transformar éste último en biogás y fertilizante. El biogás puede ser empleado como combustible en las cocinas, calefacción o iluminación, y en grandes instalaciones se puede utilizar para alimentar un motor que genere electricidad.

El fertilizante, llamado biol, inicialmente se ha considerado un producto secundario, pero actualmente se está tratando con la misma importancia o mayor que el biogás, ya que provee a las familias de un fertilizante natural que mejora fuertemente el rendimiento de las cosechas.

Estos biodigestores se construyen con silobolsa que se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, y por requerir solo de materiales locales para su construcción.

 

Características del biodigestor

El silobolsa debe estar completamente hermético, puesto que es esencial para que se produzcan la reacciones biológicas anaeróbicas. Para lograr este hermetismo y facilitar la anaerobiosis dentro de biodigestor, el film de polietileno tubular se amarra por sus extre-mos a tuberías de conducción, se utilizan 4 baldes plásticos de 20 litros unidos de cada lado con tiras de goma (de cámaras de auto). Con este sistema, calculando nación de dichas tuberías, se obtiene un tanque hermético.

El silobolsa debe estar colocado dentro de una fosa que lo proteja, el tamaño de la misma dependerá de las di-mensiones del silobolsa disponible en el mercado.

Un biodigestor cuenta con dos fases, una líquida y otra gaseosa. El volumen de cada fase dependerá del diseño utilizado, pero generalmente se trabaja con una fase líquida (estiércol + agua) de 75% y una fase gaseosa (depósito de biogás) de 25 %.

Por otra parte, el biodigestor cuenta con una válvula de salida (conducción de biogás) y una válvula de seguridad que evita que el biodigestor explote al aumentar la presión dentro de la cámara. Una sencilla válvula de seguridad Entrada al biodigestor y construida en la chacra con ele- bolsa protegida con mentos de fácil obtención local media sombra.

La alimentación del biodigestor se realiza diariamente y consta de una mezcla con una relación 5:1 de agua–estiércol. La clave de esta mezcla está en que el material sólido ingrese lo más pequeño posible, lo que aumenta la vida útil del sistema. Este material debería permanecer un mínimo de 30 días den-tro del biodigestor para hacer un aprovechamiento correcto del material, así como para asegurar una eficiente eliminación de microorganismos patógenos.

 

Producción de biogás

El estiércol fresco contiene bacterias que continúan digiriéndolo y producen metano, dióxido de carbono y otros gases. En ausencia de aire ocurre una producción en cadena de diferentes tipos de bacterias. Unas inicialmente producen una hidrólisis del estiércol, generando ácidos orgánicos. Otro tipo de bacterias digieren estos ácidos orgánicos a través de una deshidrogenación y acetogenésis dando como resultado ácido acético e hidrógeno. Finalmente otras bacterias, llamadas metanogéni-cas, utilizan el hidrógeno y el ácido acético para transformarlo en metano, que es el gas más importante del biogás y el que permite la combustión.

Una sencilla válvula de seguridad construida en la chacra con elementos de fácil obtención local

 

Entrada al biodigestor y bolsa protegida con media sombra.

Para lograr esta digestión anaeróbica es imprescindible que se cumplan una serie de parámetros, entre los que se pueden destacar:

  1. pH dentro del biodigestor entre 6.5 y 6.7.
  2. Temperatura sobre los 30 ºC.
  3. Medio anaeróbico,
  4. Tiempo de retención de la mezcla (mínimo 30 días),
  5. Presencia de bacterias metanogénicas,
  6. Material introducido debe ser el adecuado

La composición del biogás puede variar de acuerdo al tipo de material introducido dentro del biodigestor, pero generalmente tiene la siguiente composición (Cuadro Nº 1):

 

Rendimientos y costos

El diseño del biodigestor, en parti-cular en lo que se refiere a dimensiones, dependerá exclusivamente de la disponibilidad de material orgánico para pro-cesar. Por ejemplo, si consideramos un tambo con 10 vacas lecheras de 400 kg vivo en promedio cada una (valores de la región) y asumiendo que los bovinos producen aproximadamente 8 kg de es-tiércol cada 100 kg de peso vivo, cada una aportará 32 kg de estiércol, es decir 320 kg las 10 vacas.

Sin embargo, por lo general, en las cuencas lecheras de la provincia de Misiones las vacas no permanecen las 24 hs en un corral, sino que generalmente lo hacen entre el encierre y el ordeñe, unas 4 horas al día. Esto implica contar con un total aproximado de 40-50 kg de estiércol de esas 10 vacas por día, lo cual alcanzaría para alimentar un biodiges-tor de 7 metros de longitud.

Este dato de la dimensión se obtiene al multiplicar la carga diaria (40 kg de estiércol + 200 litros de agua – relación 5:1), por los días de retención dentro del biodigestor (35 días). Con esta carga orgánica (en el orden de los 5 %), la producción de biogás estará aproximadamente en 3.5 m3/día. Si bien, en función de la temperatura ambiente, la producción de biogas varía durante el año se están utilizando mé-todos, como el agregado de ciertas protecciones con efecto invernadero, que disminuyen estas variaciones. Esta producción permitiría alimentar una hor-nalla común durante 15 horas al día, suficiente para el uso familiar normal y calentar el agua del lavado del tambo.

El costo para un biodigestor fa-miliar de 7 metros de longitud se estima en unos $1.010 (Cuadro Nº 2) con una vida útil que, con las protecciones correspondientes, podría extenderse a los 10 años. Tomando en cuenta esta inversión inicial, y que su operación no tiene costos adicionales, el costo sería equivalente a 4-5 garrafas de 10 Kg por año, a los valores subsidiados actuales en la zona. Sin embargo la generación de energía supera-ría en 10 veces esa cantidad.

En la región esta experiencia se está multiplicando en pequeños producto-res tanto lecheros como productores de cerdos y cabras. Cada una de estos residuos tienen sus propias característi-cas por lo que los rendimientos diferirán en cada caso, pero en todos re-sulta positiva.

También se están realizando experiencias en grandes explotaciones industriales, utilizando otros materiales más adecuados a sus dimensiones y características, pero con los mismos principios técnicos y similares respuestas económicas.

 

En síntesis...

La generación de biogas es:

  • una alternativa económica.
  • de bajo nivel de inversión.
  • que permite la utilización del recurso la mayor parte del año.
  • amigable con el medio porque disminuye las posibilidades de contaminación ambiental.
 
Autor/es
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Re: Biodigestores plásticos
05/03/2014 | buenas tardes me gustaría que me ayudaran un poco con el diseño de mi biodigestor ya que mi problema en el que me enfrento es en como medir la cantidad de biogas obtenido por cada 10 kilogramos de estiércol de baca en un determinado tiempo de 30 dias. mi correo es Jozue_Franco@hotmail.com espero y puedan ayudarme saludos
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Re: Biodigestores plásticos
03/06/2014 | Doctor Javier Postchka, me gustaria conocer sus experiencias con biodigestores alimentados con estiercol de cerdo y en clima frio,Mi nombre es Francisco Javier Bacca zootecnista trabajo con comunidades rurales del sur de Colombia en el departamento de Nariño y hace varios años realizo el montaje de biodigestores plasticos de flujo continuo,en algunos los inconvenientes son: el arranque o periodo de estabilización y producción de biogas se demora mas de 60 dias, las dimensiones de biodigestores que utilizo son 5, 7 y 10 metros, diametro de plastico1,25m. zanja dependiendo del tamaño del biodigestor de 5,7,10 metros de largo profundidad 0,90m,ancho borde superior 1m. borde inferior 0,80m,tubos en PVC, DE seis pulgadas, valbula para biogas de 1 pulgada,Por favor Doctor Javier le solicito informacion relacionada su forma de calcular el tamaño deacuerdo a numeros de animales, especie, temperatura, gracias, Atentamente Francisco JB, mi correo es bjfrancis09@gmail.com
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Re: Biodigestores plásticos
24/06/2014 | buenas tardes, soy estudiante de la carrera de ing. ambiental, m gustaria saber que tipos de seguridad podriamos darle a un biodigestor tipo domo en alguna contingencia; tambien me gustaria saber que pasaria si nuestro biodigestor se rompiera y se liberar nuestro gas, que daño tendrian nuestros suelo o el aire. Espero que porfavor me pueda ayudar con las respuestas pues el tema de biodigestores me interesa mucho, de antemano le doy las gracias por el tiempo prestado,le dejo mi correo brisa_seleneramirez@hotmail.com
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Félix Rolando Reyes Magaña
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Santa Elena, Flores, Peten, Guatemala
Agricultor
Re: Biodigestores plásticos
01/09/2014 | si me pudieran enviar a mi correo planos de un biodigestor para 30 chanchos medianos, y los costos, así como donde de compran los materiales. gracias.
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JOSE DESIDERIO SILVA
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SANARE, Lara, Venezuela
TSU AGROPECUARIO EN PRODUCCION VEGETAL
Re: Biodigestores plásticos
09/09/2014 | BUEN DIA, SALUDOS. EN MI INSTITUCION ESTAMOS PROPONIENDO LA ALTERNATIVA EN MANEJO DE DE CERDOS EN UN AREA BAJO REGIMEN DE ADMINISTRACION ESPECIAL( ABRAE). PERO NECESITAMOS LOS PRECIOS DEL PLASTICO. SI ES EN DOLAR MEJOR PARA CALCULAR LA TAZA DECAMBIO POR LO DEL CONTROL DE LA DIVISA EN VENEZUELA. Y POR FAVOR; LA DIRECCION O FORMA DE COMUNICARNOS CON EL PROVEEDOR. GRACIAS. MI CORREO ES josedesisilva@gmail.com
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Juan Carlos Iacono
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Cordoba, Cordoba, Argentina
Ingeniero Químico y Magister en Ingeniería en Calidad
Re: Biodigestores plásticos
09/09/2014 | Tratamiento de los residuos (purines) organicos mediante Biodigestión anaeróbica, adecuados para nuestros paises. Mediante biodigestores tubulares de PEAD.
https://www.youtube.com/watch?v=t_P7dvEiIZE
Hace ya 4 años que estamos dos profesionales: un ing Agronomo y yo (Ing Químico) trabajando en el tema, en Córdoba, Argentina. Tratamiento de residuos frutihorticolas de un mercado. Capacidad: 6 000 kg/día. Volumen de biodigestores 1000 m3 Construidos de la manera mas economica con silos bolsa. Pueden ver videos en You Tube BIODIGESTOR SAN MIGUEL.
Hemos aprendido mucho, porque le dimos continuidad al proceso. Hemos tratado de incursionar en los criaderos de cerdos, pollos y gallinas, sin éxito por el momento.
Nustro proceso es el mas sencillo y económico y el que recomienda la FAO para sobre todo productores pequeños y medianos.
Como en Argentina (POR AHORA) la energia disponible (GN, EE, GLP) es muy barata no se piensa en aprovechar esta fuentes de energias renovables.
Aunque a mi entender el producto mas importante del tratamiento por biodigestión anaeróbica es, por lejos el excelente biofertilizante natural obtenido. y la recuperacion de agua (los resiuos tienen entre el 98 y 85% de agua).Un bien que excasea y que no se debe derrochar.
Ahora si pensamos como el primer mundo desarrollado, poco vamosa hacer, porque para que se puedan construir plantas como las que tienen los europeos hay que hacer inversiones elevadisimas de varios millones de euros o dolares y que ademas requieren adicionalmente de otras sustancias organicas (maiz, sorgo, etc. ) ALIMENTOS. para poder tener una producción que permita llegar a una producción de EE economicamente posible.
Por lo tanto creo que deberiamos debatir cuales son los tipos de biodigestores que mas se adaptarían a nuestras nececidades y teniendo como base inicial:!º La eliminación de la contaminación
2ª el uso del Biofertilizante
3º El uso del biogas en reemplazo de otros combustibles, para producir calor/calefacción (caldera, coccion, lamparas a biogas)
Si necesitan ayuda enviar email a carlosxuani@gmail.com .
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Eladio Castro Peña
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Chitre, Herrera, Panamá
Ing. Electromecánico
Re: Biodigestores plásticos
09/09/2014 | José de Siderio
Mira es plástico de 2.5 metros de diámetro en Panamá cuesta 5.67 + 7% de impuesto el metro. Ese precio es de diciembre del 2013; no se ahora cuanto cueste. Bueno algo para que tengas una referencia

Saludos
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Norman Montenegro
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Managua, Matagalpa, Nicaragua
Ing. Agrónomo
Re: Biodigestores plásticos
09/09/2014 | En Nic hay un proyecto que esta impulsando dos tipos de biodigestores. Los de bolsa y los permanentes hechos con ladrillo y un diseño conocido como Camartec. En la finca de mi familia tenemos los dos tipos y si bien es cierto, el de plástico cuesta un 30% menos que el Camartec, la durabilidad del segundo compensa de sobras la inversión ademas que por su solidez uno se ahorra en inversión de protección (cerca y techo). También tiene mas presión de gas, lo que permite usarlo a mayor distancia y almacenar mas cantidad. Esto genera una mejor llama con mas poder calorífico.
Como ya probamos los dos, a futuro vamos a construir otro Camartec paralelo al primero de manera que su costo de fabricación sera similar al plástico de tamaño similar pero con mayor vida util. El ahorro se lograra usando la misma pila de premezcla y la pila de almacenamiento de biol.
Por lo anterior, recomiendo mucho esta tecnología según la disponibilidad y como un dato de interés, en mi caso, hemos disminuido el gasto de gas para cocina en cerca de un 60% anual usando un biodigestor Camartec de 15 metros cúbicos y uno de bolsa de 8 mts cubicos. Los precios en Nic van de los U$1,000 hasta U$3,000 segun tamaño
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JOSE DESIDERIO SILVA
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SANARE, Lara, Venezuela
TSU AGROPECUARIO EN PRODUCCION VEGETAL
Re: Biodigestores plásticos
10/09/2014 | Gracias amigos por sus aportes. por otra parte Norman. ¿ este modelo hecho con ladrillo lo sellan en su ultimo espacio por donde. donde va la el tubo de la válvula.? esa forma hermética la estoy imaginando mixta. osea construir la fosa tal como se nota en el libro en esta página web. La duda o incertidumbre me sale al momento de sellar herméticamente el plástico entre una pared que viene desde la fosa en cemento. Esto debido a que el plástico que propongo usado aquí en Venezuela es el común para patios de secado de café. y que quiero probar en principio con tres capas. pero al doblar e incrustar en esa base es muy probable que quede escape de aire. a no ser que use una maniobra de costura y pega para no tener un volumen tan grueso de plástico. Si tienes en gráficos ese estilo me gustaria verlo.
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Norman Montenegro
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Managua, Matagalpa, Nicaragua
Ing. Agrónomo
Re: Biodigestores plásticos
10/09/2014 | Respondiendo a tu pregunta Jose, el tubo que se coloco en la parte superior fue colocado en el cemento de forma que queda sellado. La segunda pregunta no estoy claro. Acá no se uso plastico entre las paredes del biodigestor y la tierra ya que por desgracia tenemos un terreno super rocoso (prácticamente esta en una fosa de piedra solida) y aunque nos encarecio la mano de obra, nos dejo una estructura mas solida.
Con la biobolsa, esta fue obtenida de una empresa llamada AMANCO hace unos años (8 años), es de plástico virgen (sin doble sentido, ese fue el termino usado) con protección UV y de un grosor que calculo entre 1.5 a 2 mm mínimo, bastante fuerte y venia ya en forma de bolsa con sus salidas listas. Por ello, no tuvimos que hacer arreglos para sellar nada. El plástico es de color negro por fuera e interiormente es blanco, no recuerdo la razón para esto. Espero te sirva la informacion. Podria enviarte fotos de como quedo el biodigestor camartec a alguna direccion si te interesa, los planos de estos sistemas andan por internet sin duda. slds
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