Diseño de Biodigestor

Estimado Alpaquero: contínuamente en el foro leo pedidos de planos para construcción de biodigestores. El problema reside, bajo mi óptica, que unos planos ayudan poco. Primeramente, no sabemos si la capacidad de biodigestor satisface los requerimientos del usuario, muy grande, muy chico; no todos los deshechos orgánicos producen igual cantidad de biogas, los deshechos orgánicos que no sean excretas se les debe someter a un tratamiento -por ejemplo molido- para que las bacterias tengan mayor superficie para alimentarse, y así puedan producir gas con mayor facilidad. Diseños hay muchos; cuál es el adecuado para una realidad? Habría que analizarlo. El biogas antes de ser empleado debe ser sometido a un tratamiento de desulfatado, deshidratado en lo posible. El digestor debe ser construido calculando la presión del gas que debe resistir, eso en cuanto a los digestores del tipo rural que trabajan sin calefacción, y que en climas fríos, las bacterias muchas veces mueren desactivando el sistema. Personalmente poseo gran variedad de diseños, pero creo que antes de construirlo se debe conversar con un especialista. PORQUE SI UNO NO SABE A DONDE VA, NO SE DEBE ASOMBRAR SI LLEGA A OTRO LADO.

Ingeniero Cristhian: yo soy de Piura. Actualmente he presentado un diseño para un biodigestor a manera de prueba. Espero tener su correo para enviarle mis avances, y a ver si tengo algún percance para que me ayude. El biodigestor es para la Universidad Nacional de Piura. Gracias de antemano por su colaboración.

Sr. Cristian Rodríguez, Quisiera hacerle una consulta. Sé que este foro es de porcicultura, pero he notado que saben mucho de biodigestores, por lo que quisiera saber si me puede ayudar con esta pregunta: El biodigestor puede ser utilizado en una planta acuícola, para tratar los sedimentos, además de los desechos generados por la faena??? Y existe un biodigestor aeróbico?? Porque sólo tengo información de biodigestor anaeróbico. Agradecería si me pudiera responder, y tal vez contactarnos a través del correo interno.

Quisiera hacer una pregunta: La verdad necesito diseñar un biodigestor para una lechería. Quisiera saber qué tipos de diseño y cómo se calcula la proporción de materia orgánica pura, versus las proporciones y el diseño mismo del biodigestor. Muchas gracias.

Omar, me encantaría poder apoyarte en tu desarrollo. Búscame como Energía Verde en las empresas de Engormix. Y cuenta conmigo para analizar tus resultados.

Srta Pamela Maturana: Gracias por los cumplidos! Bien, no se tiene mucha información sobre plantas acuícolas (se referirá a Plantas Conserveras, Procesadoras o de Harina?), porque son pocas las que han adoptado un sistema anaeróbico, habiendo preferido tecnologías de tratamiento más convencionales, y porque el hecho de encontrarse muchas veces cercanas al Mar, les ha permitido evacuar sus Residuos Líquidos mediante un emisor submarino (y porque la nobleza del Mar, acepta y diluye lo que sea...). Sin embargo, es posible emplear métodos anaeróbicos para tratar efluentes, siempre y cuando se tomen en cuenta los siguientes puntos: a) Concentración Salina. La sal puede resultar siendo un contaminante poderoso que incluso puede frenar la acción de las bacterias acetogénicas. Concentraciones elevadas pueden dar pie a aumentar los tiempos de retención hasta resultar imprácticos. b) Control de Relación Carbono - Nitrógeno - Fósforo. Un desbalance de estos tres factores, puede reducir grandemente la efectividad de la degradación anaeróbica. c) Uso de Cloro como material de limpieza. El uso de hipoclorito de manera sistemática, permite la destrucción de las bacterias, lo que también ocurrirá con las almacenadas en nuestro digestor. Algunos métodos se deben adoptar para permitir la fuga de éste, antes de ingresar a los digestores. d) Acidos grasos y pH. Se debe hacer un buen seguimiento de estos dos factores, dado que si bien los ácidos grasos forman parte de la cadena de conversión Proteína / Metano, es muy probable que resulten creando peligrosas caídas del pH, por lo que deben reforzarse los sistemas de monitoreo y corrección. En caso que requiera una ampliación al tema, estaré encantado de responderle. Sírvase comunicarse a mi empresa Energía Verde.

Hernando: Una lechería es un TIPICO caso para un digestor anaeróbico, con posibilidades de adicionar un sistema aerobio para complementar la eficiencia de remoción de DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno). La leche, que es un combinado de proteínas, aceites y azúcares; es un caso interesante porque existen una serie de parámetros que se deben observar para el diseño mismo, comenzando por el caudal y el análisis de efluentes (usualmente es alto en aceite). A esto, se debe agregar que la cantidad de carbono es relativamente baja, por lo que se recomienda compensar ese deficit. Otro punto importante, es que la leche, más bien el ácido láctico, es un poderoso corrosivo de las construcciones de concreto, por lo que todo esto te lleva a emplear materiales como el PVC, el HDPE y el PRFV. Ahora bien, el diseño se basa más en indicadores como el DBO y el DQO, así como los sólidos presentes. El término materia pura no se emplea porque no es relevante para los cálculos. Ahora bien, en un correo anterior presenté los casos de digestores típicos, porque cada uno de ellos presenta una cinética de reacción, entendiéndose el proceso de degradación como una reacción bacteriana, sujeta a la ley de Monod. Como ves, no es tan simple el cálculo, por lo que te recomendaría identificar algunos parámetros, y en base a ello ir decidiendo. Por ejemplo: Caudal del efluente Tipificación del Efluente - pH, Temperatura, Sólidos Suspendidos, Sólidos Totales, DBO, DQO, Aceites y Grasas ¿Se desea únicamente obtener metano o formar parte de un proceso de tratamiento de efluente? Creo que con esas preguntas, se puede dar inicio a un buen análisis. Y créeme que cada uno de esos datos vale su peso en oro a la hora de diseñar. Te evitan una serie de problemas, que puede llevar a colapsar una planta (cosa más común de lo que se imagina), y en especial, a cumplir con el propósito de la misma.

Muchas gracias por responder, Sr Christian Rodriguez. La verdad le escribo para explicarle en mayor detalle, lo que le pregunté el otro día, ahí va. La lechería actualmente produce, aparte de leche claramente, 7 toneladas de excremento al día, además de la orina y el agua que utilizan para limpiar los lugares en donde se encuentran estos animales, por lo cual, ojalá me pueda contar qué parámetros necesito conocer, en lo que al diseño del biodigestor se refiere, ya que con respecto a los materiales y de las proporciones de éste, a partir de la materia orgánica disponible, no quedé muy claro. En estos momentos, los residuos no tienen ningún uso, sólo son acumulados en un hoyo en la tierra de 5 metros de profundidad, causando mal olor en las áreas cercanas. Además contarle que mi idea final es, proyectar este biodigestor para la producción de metano, y la posterior transformación en energía eléctrica. Quisiera saber si hay algún correo privado para contactarme con usted. Esperando su respuesta y agradeciéndole por todo se despide atentamente. Hernando Reyes C.

Ok Hernando Reyes. Lo primero que debes averiguar es el VOLUMEN (o caudal) diario de efluente. Todo biodigestor se diseña en base al TIEMPO DE RETENCION HIDRAULICO (TRH), y en ciertos casos, al TIEMPO DE RETENCION CELULAR (TRC). Esto último va de la mano de la concentración de sólidos en el efluente, y del análisis mencionado anteriormente. En cualquier laboratorio que analice aguas, te pueden dar ese servicio. Si me brindas estos datos, te puedo dar un diseño preliminar. Ojo, que esa mezcla de aguas de limpieza, estiércoles y residuos lácteos, es PERFECTA para un biodigestor. En proyectos similares en Sudamérica, han dado tiempos de retorno de capital entre 26 y 35 meses (dependiendo de los costos del GN o GLP). Usualmente en mis presentaciones, incluyo un flujo de caja proyectado, con los costos de operación y mantenimiento.

Saludos a todos. Quisiera saber si es posible el almacenamiento del biogas con fines comerciales. Actualmente manejamos una granja de conejos y cuyes, con lo cual se producen muchos desperdicios orgánicos, los cuales son óptimos para la producción de BIOGAS. Pero queríamos orientarlo a la comercialización a estas zonas rurales, es decir, con una compresora envasar el biogas y venderlo a menor precio que el gas comercial, ya que estamos ubicados en una zona donde no hay electricidad y los balones de gas llegan con 2-3 soles de sobreprecio por el transporte (30-32 soles)... es posible esto?? qué cuidados se deben tener? con qué equipos contar?? Saludos. Edgard Durand A. Granja COLOSO

Saludos Edgar. EL tema del TRANSPORTE del Biogas es un tema sumamamente delicado. No sólo porque es un combustible (y por lo tanto afecto a todas las regulaciones de OSINERG, acá en Perú), sino porque resulta difícil de trabajarlo en balones. Se requiere mucha energía para comprimirlo, y esto se traduce en envases metálicos de gruesos espesores para contenerlo. Dado que el Biogas es 70 Metano, lo que más se le acerca es el Gas Natural, que se transporta por tuberías. Salvo que los volúmenes sean realmente pequeños (hablemos de litros), esa es la recomendación que siempre se hace para su traslado. Si su ubicación es remota, existe la posibilidad de tender una red de tuberías, aunque observando las regulaciones para gas natural. Por otro lado, si los volúmenes de biogas son regulares (hablemos de cientos de metros cúbicos), se puede pensar en producir energía eléctrica, la cual es mucho más práctica de consumir y/o transportar. En todo caso, le puedo ofrecer estudiar su caso para ver la viabilidad de su proyecto, de modo que se saque el mayor provecho del biogas generado. Para servirlo.

Hola Christian, gracias por responder. Tienes razón con respecto al transporte. Pero hay un detalle: la idea que tengo es la de envasar al instante y no necesariamente en balones de gas convencionales, sino he visto que están envasando en cámaras de llanta de camión, o buscar alguna alternativa, o en todo caso utilizar también los balones, pero con una menor cantidad de gas para tomar en cuenta lo de la compresión, y por ende el precio sería menor porque hay menos gas. Te menciono esto porque se podría dar que alguien quiera comprar este gas y podría llegar a mi granja y al instante envasarlo, y a su vez el comprador casi al instante empezar a utilizarlo. Es la idea que tengo en mente como para tratar de recuperar la inversión que demandará el biodigestor... ya que tranquilamente tendré un excedente de biogas por la cantidad de guano producido en la granja por día. Te agradezco la respuesta... saludos. Edgard

Edgard: La idea no suena mal, pero el tema es cuánto vas a envasar 1 m3, 2 m3, 5 m3? Yo he visto sistemas de envasado de gas a baja presion, pero jamás pasan de los 5 m3, porque resuta muy VOLUMINOSO, y el transporte resulta complicado. Si están pensando trabajar con esos volúmenes individuales, tengo la alternativa perfecta. Tal vez acostumbrando a los consumidores a rellenar su envase cada 2 ó 3 días. Puede ser. Como mencioné anteriormente, yo apuntaría a buscar un consumidor mediano de energía y le instalaría una línea. Alguna lechera (que realice pasteurizado) o algún alfarero (tal vez una ladrillera artesanal), podrían ser clientes interesantes. Ojo, no descarto la alternativa al minoreo, pero resulta más práctico tener un cliente que 20. En cuanto a costos de Digestores, hay de todo. Desde alternativas de 10 dólares hasta de 300 (para una familia de 4 personas). Busca mis datos en la empresa Energia Verde, y te puedo preparar algo muy práctico y económico... ojo, que en el tema de gas para consumo doméstico, se tiene que regular el contenido de ácido Sulfhídrico (olor a huevo podrido). Más de 5ppm resulta ofensivo (aunque es una buena señal de alerta en caso de fuga), pero a muchos le va a cambiar el ánimo si reciben un gas con semejante perfume. A propósito, ¿por qué zona se encuentra tu granja?

Hola de nuevo Christian. Lo que pasa es que me oriento a la idea de minoreo porque mi idea es hacer negocio y ayudar a la vez... parece contradictorio, pero mejor te explico... no sería un gran ahorro para una familia que compra un balón de gas a 32 soles cada 25-30 días, el comprar el mismo balón de gas o el contenido a 20 soles??? o quizás menos?... La zona donde estoy ubicado es super deprimida con respecto a poder adquisitivo de la gente y falta de trabajo... es por eso que pienso en ese tipo de comercialización en vez de colocarle el gas a una empresa o industria que lo que sacará es bajar costos y ganar más... porque no creo que al bajar en algo su costo bajen a la vez el precio de venta de su producto... Bueno, esa es la idea que tengo... Con respecto a los diseños que vendes, estoy interesado en adquirir uno de estos equipos, pero de hecho no será para consumo familiar... tiene que ser algo mediano. Voy a ver los datos de tu empresa para darte una llamada y coordinar para que me cotices y enterarme más del tema. Saludos. Edgard Mi granja está ubicada en el km. 29 de la T. Amaru. Esto es Carabayllo.

Hola Crhistian. Cómo puedo hacer para contactar tu empresa. Necesito una cotización de un biodigestor para autoconsumo y para alimentar un grupo electrógeno... Estuve buscando tu empresa como Energia verde, y sale una que vende productos veterinarios. Es la misma??... Estás en las páginas amarillas?? Saludos. Edgard

Estimados amigos: he leido la inquietud de uno de los participantes al foro sobre el envasado del biogas. Este proceso es técnicamente factible, pero se requiere de pasos previos. Como todos sabemos, el biogas contiene anhídrido sulfuroso en una cantidad que llega hasta los 5,000 ppm, que hacen en porcentaje alrededor del 2 de acuerdo al deshecho orgánico del cual provenga. También contiene humedad. Su contenido de metano puede llegar hasta el 70 (por ciento, parece que el sistema borra el signo de por ciento), y el resto es dióxido de carbono. Si bajo estas circunstancias se quiere licuar este gas, se requiere un mínimo de 200 bar de presión; para ello compresores de alta tecnología y muy potentes, amén que el sistema le durará muy poco tiempo porque el anhídrido sulfuroso destrozará el compresor y el acero de las botellas. Lo que actualmente se hace es primero secar el biogas mediante un sistema de refrigeración que condensará toda la humedad, limpiar el biogas del anhídrido sulfuroso mediante sistemas de lavado o a través de filtros conteniendo Oxido Férrico; de lo que se trata es bajar de 5,000 a 100 ppm de anhídrido sulfuroso, contenido aceptable para los sistemas de conversión eléctrica. Luego hay que separar el dióxido de carbono del metano; con ello obtenemos metano como el gas de camisea. Este metano si puede ser licuado a sólo alrededor de 60 Bar de presión, y es lo que se hace para servir a los tractores y vehículos automotores, que hace un buen tiempo ruedan por las autopistas de Alemania. En los últimos tiempos se está bombeando el metano proveniente del biogas a los gaseoductos de las ciudades para su uso doméstico. Este sistema es sólo rentable cuando se trata de licuar grandes cantidades de biogas, de lo contrario ni meterse. Lo que se hace en el complejo de biodigestores que he construido es usar una turbina, construido para este fin, con la cual bombeamos el biogas hasta una distancia de 5 kms. donde se encuentran los últimos galpones de pollitos BB. Agradezco el interés del compañero del foro por querer ayudar a los más pobres que tanto lo necesitan.

Edgar: Si tienes problemas con encontrar mi enpresa en Engormix, te recomiendo me busques en la página de Perulactea, o si no directamente en cualquier buscador. Por políticas de este foro, no te puedo dar directamente mi número. Esas son las reglas de esta página y las acepto. De todas maneras, voy a tratar de resolver el problema por el cual, actualmente no aparezco en la lista de Engormix. Ahora, con respecto al comentario del sr. Infantes, éste refuerza lo anteriormente dicho sobre el tema en otro correo. Espero saber pronto de ti. Saludos.

Hola. En estos momentos me encuentro muy interesada en la fabricación de un biodigestor, y así demostrar que soy capaz de poder llevar a cabo la fabricación de gas natural, que pretendo sea utilizado para estufas. Si alguien se encuentra en la disposición de ayudarme, favor de escribirme; le agradecería y tal vez podría ser de gran ayuda usted y sus conocimientos.

Hola amigos. Quisiera saber más sobre el biogas, pero llevarlo al campo social; como es sabido, el combustible es uno de los elementos que se consume a diario, y habiendo pobreza creo que como los biodigestores es algo común en China y en casi todo el Asia, porque ellos tienen la cultura del gas; sería oportuno inculcar en nuestra gente este sistema. Me gustaría que alguien me informara más de cómo construirlo artesanalmente. Gracias.

Estoy inscrito a Engormix, y nunca he podido bajar el contenido de ningún artículo para confrontar el conocimiento. Por favor, envíenme las indicaciones para acceder a este servicio. Gracias.