Diseño de Biodigestores

Publicado el: 01/10/2006
Autor/es: Pablo Infantes Chávez

ESQUEMA DE LA PRESENTACIÓN Introducción Importancia de la Biomasa en la generación de energía Desarrollo histórico de los Biodigestores (Marco Internacional y Nacional) Factores determinantes en el proceso de generación del biogás Reacciones bioquímicas en la...

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6 de Abril de 2008
Hola ingeniero, ¿cómo le va?

Mi pregunta es la siguiente: al tener que diseñar un digestor de dimensiones entre 1500 a 2000 m3, ¿se utiliza una construcción convencional de concreto? Respecto a la membrana flexible ¿de qué material es? Si se utiliza la membrana ¿hace falta utilizar un gasómetro antes de que el gas sea conducido a un motor de combustión para generación de electricidad?
Estas informaciones son para un proyecto de fin de carrera. Ya le había comentado en otra oportunidad que ésta parte es la más difícil porque no hay bibliografía al respecto y se hace muy difícil el diseño de un digestor.
Desde ya, gracias.
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
7 de Abril de 2008
Hola Damian: construir un sistema de fermentación anaeróbica (no escribo biodigestores porque el sistema lo deforma) de un volumen de entre 1.500 y 2.000 m3 ya es palabra mayor!!
Solo las obras civiles cuestan alrededor de 100.000 USA $ deben ser calculados muy bien por un Ing. calculista.
Dependiendo de la calidad del suelo, el techo nosotros lo hacemos de concreto armado, las paredes interiores deben ser enlucidas con mejoradores contra ácidos, la parte del digestor que va a estar en contacto con los gases debe ser pintado con una pintura negra en base de Latex y bitumen para protegerla contra la agresividad de anhídrido sulfuroso.
Yo creo que alguien que construya un digestor de ese volumen, debería pensar en trabajar en el rango de mesophilía lo que implica dotarlo con sistemas de calefacción para que caliente el substrato a una temperatura de 37ºC, debería ser dotado de sistemas de homogenizadores para poner en movimiento del substrato, de un sistema de válvulas de alivio para controlar la presión del gas, sistema de desulfatado, tener una bolsa para almacenar el gas mientras que el motor no trabaje...
Creo que requieres la asesoría de un especialista en el tema, ¿uánto gas vas a obtener? Depende del substrato que vas a emplear.
Suerte,
Pablo
7 de Abril de 2008
Sr.Infante:

Me parece muy interesante su artículo,y quisiera preguntar qué material utiliza en las cañerías de calefacción dentro del digestor, además del utilizado en la cubierta de este mismo. Pregunto esto porque estoy diseñando un digestor para tratar efluentes de lechería en el sur de Chile. Y pretendo utilizar el biogas para generar electricidad.
Desde ya muchas gracias.
8 de Abril de 2008
Saludos ingeniero, desde ya gracias por la cordialidad.

Le comento: el trabajo es un proyecto de fin de carrera, yo estudio ingeniería química y por eso la parte de construcción no es mi fuerte. Pero de todos modos le quiero aclarar que es un trabajo que busca comprobar la factibilidad técnica-económica, el mismo no se llevará a cabo, pero de todos modos quiero desarrollarlo en base a la tecnología actual.
El mismo consiste en la obtención de biogás a partir de estiércol porcino generado en 4 centros de cría correspondientes a una cooperativa de mi provincia. El biogás se utilizará para generación de electricidad para autoconsumo y venta de excedentes.
En total son 5.990 animales con un peso total de 397495 Kg vivo, y éstos generan aproximadamente 23.214,5 Kg de estiércol + orina por día. Esta aproximación la realicé mediante un cuadro que relaciona la etapa fisiológica del animal (penz 2000).
De acuerdo a esto obtuve 3.134 Kg de St/día (13,5%) y 2.595 Kg de SV/DIA (11.18%).
Utilizando una relación de 0.95 m3/Kg SV se obtienen 2.465 m3 de biogás/día mediante un proceso mesofílico con agitación y un TRH de 20 días.
Por lo tanto la cantidad de agua necesaria para obtener un 8 % de ST será de 16 m3, con lo cual la carga diaria del digestor sera de 39175 Kg.
La densidad de la mezcla estiércol-agua considero igual a 1100 Kg/m3, y por ende obtengo una carga diaria de 35,61 m3.
El volumen del digestor es 35,61 * 20 = 712 m3 y con un sobredimensionamiento del 30% obtengo el volumen final de 925 m3.
Me corrijo con el mensaje anterior porque había dicho entre 1500 y 2000 m3 el volumen del digestor.
De todos modos la empresa me dio solamente datos básicos y desde ya me dicen que no están interesados en realizar el proyecto, por eso el hecho de buscar asesoramiento para mi es imposible, porque no me solventan los gastos del trabajo, y por ende me estoy arreglando con bibliografía. Y como le había comentado esta parte no se encuentra en ningún libro, ni en internet (todo lo referido a construcción), evidentemente porque para eso están los asesores que cobran por su servicio.
La idea es realizar los planos y descripciones de construcción no tan detallados... pero tampoco salirme de la realidad.

A todo esto le dejo como pregunta si la estimación hecha anteriormente es la correcta porque estoy obteniendo una relación de 2,6 m3 de biogás por m3 de digestor... Según la bibliografía ¿es muy alta esta tasa?

Desde ya gracias.
Para mi ya es satisfactorio el hecho de que lea mi consulta.
Saludos
8 de Abril de 2008
Estimado Damián:
En realidad lo pensé tres veces para enviarte este comentario pero por tu juventud y porque dijiste que no había biografías quise participar... Informaciones como las que tienes, sin práctica son una verdadera embarcada para muchos, y sin el afán de debatir u ofender, te comunico que aquí mismo puedes consultar con un tal Botero, representante de la Universidad Earth sobre un proyecto que se realizó a escasos Km.
Los Rojas de esa universidad de 4000 cerdos enciclados se asemeja a lo tuyo y en la realidad esta gente es muy dada a dar información, ya que está pienso que no hay mucho que cuidar... No lo digo por ofender, es que el sistema fue montado con una gran inversión y no cumple con las expectativas (lo digo porque lo conozco) , asunto que si te dicen la verdad podrías resolver todas las dudas con ellos y quizás tu sea el primero en decir en una tesis los alcances reales que no son muy satisfactorios.
De antemano, te advierto que participé para darte una guía respecto a dónde podrías suplir esa información que necesitas y no responderé ninguna agresión sobre mi comentario.
Espero que lo tomen científicamente y que un joven más salga más allá de lo que lee y se instruya en la práctica como única forma de aprender.
Realmente agradeciendo su atención.
Su servidor
Carlos Ulate
9 de Abril de 2008
Estimado Carlos: ¿cómo le va?

Para nada me ofende su comentario y es más, agradezco su colaboración y ejemplificación del caso mencionado. Coincido plenamente con ud. en que este tipo de proyecto no se puede realizar sin estudiarlo de forma específica, realizando las investigaciones pertinentes y determinando resultados propios a través de diferentes experimentos.

Pero no estoy en condiciones de realizar los estudios necesarios como calidad de sustrato, cantidad de biogás generado, Kg de sólidos volátiles, etc., porque no me solventan y tampoco estoy autorizado a tomar muestras del lugar.

Por ende tengo que basarme en datos bibliográficos. Ahora nuevamente vuelvo sobre algo que dice ud.: el hecho de considerar las limitaciones del mismo... Justamente para eso estoy buscando este tipo de información, para detallar de forma adecuada cuestiones como la inversión inicial y a partir de ahí ver si el sistema es o no factible; porque un proyecto puede que no sea hoy, pero sí en otro momento (escasez del petróleo u otro tipo de energía accesible actualmente).
Entonces, cuanto más descriptivo sea el trabajo (y en este caso me refiero a la tecnología del mismo) uno se encuentra más cerca de lo que realmente ocurrirá, sin importar si esto hace menos rentable al mismo.

Ahora también considero que si realmente se trabaja con conciencia de todos los que rodean al proyecto y se pone en la balanza no solamente los beneficios económicos del mismo, sino también se le da peso a las cuestiones ambientales ( lo que significa hoy en día el calentamiento global), la posibilidad de auto consumo energético, beneficios sociales y tantos otros aspectos... no me cabe duda que el mismo termina siendo exitoso con un mantenimiento y un diseño previo adecuado.
Un ejemplo claro de esto son las múltiples plantas existentes en Europa.

Desde ya, gracias por la colaboración, voy a intentar comunicarme con la persona que me aconsejó ud. para ver si puedo obtener un poco mas de información.

Saludos
19 de Marzo de 2011
buen dia! estoy muy ingresada en este tipo de proyectos, y tengo una pregunta, suponiendo que tengo una fuente que produce del 30 al 55% de biogás, mi pregunta es que material necesito para hechar a andar una planta electrica?
agradecería su respuesta
de antemano gracias.......
19 de Marzo de 2011
buen dia! estoy muy interesada en este tipo de proyectos, y tengo una pregunta, suponiendo que tengo una fuente que produce 11 a 16 m3/h de biogás con el 30 al 55% de metano, mi pregunta es que material necesito para hechar a andar una planta electrica?
agradecería su respuesta
de antemano gracias.......
disculpe mi omisión, pero agradecería mucho su ayuda....
17 de Mayo de 2011
hola David como hago apra encontrar la cartilla que tu tienes de pavco que no se como ahcerlo
Hugo Benner Hugo Benner
Asesor Técnico
17 de Junio de 2011
Estimado Pablo:
Le hago sobre este artículo el mismo comentario que sobre el que está aquí: https://www.engormix.com/MA-porcicultura/manejo/articulos/biodigestores-tabla-valores-ts-t1237/p0.htm.

Es excelente y muy útil la información que brinda aquí y le agradezco su aporte.

Lo que le quiero consultar es la temperatura de operación del biodigestor para la cual se dan esos valores de rendimiento, ya que ese parámetro es clave debido a que afecta tanto al tiempo necesario para la degradación de la materia orgánica como a la cantidad de biogás que se puede obtener de la misma.
Usualmente los europeos trabajan con plantas calefaccionadas a 35 ºC, y es probable que el dato sea para esa temperatura, pero sería muy interesante poder confirmarlo.

Saludos y gracias desde ya.

Hugo Benner
30 de Junio de 2011
Hola saludos:
Me parece muy importante un biodigestor .... Mi consulta seria con los desechos de una cabaña de cerdos de aproximadamente 100 animales , podria abastecer a un biodigestor que cantidad de Biogas ontendria?
Esperando su respuesta me despido saludos y gracias.
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
30 de Junio de 2011
Hola Einer: paraece que el sistema se encuentra con fallas.
Bueno , el cerdo evacua el 2% de su peso en excretas el 12 % de este peso es sustancia orgánica seca , que s la que se va a convertir en biogas,, por cada kilo de sustancia orgánica seca se genera entre 340 y 420 litros de biogas, con este dato puedes calcular el volumen de biogas que podrías generar.
Saludos
Pablo
Oskar Oskar
Técnico Agropecuario
19 de Julio de 2011
Sr. mi nombre es Oskar, soy nacido en Argentina , estudie en la Universidad Nacional de Lujan ,UNLu. Bs As .y este sistema fue lo que cejudo el seguir la carrera de agronomìa , mas el plan de estudio de aquella época .
Ahora vivo en España en Barcelona y estoy escribiendo un proyecto de empresa de construcciones e digestores para el pequeño y medianos productores y donde se produzca un una cantidad de materia orgánica de forma regular y el subproducto re elaborado,y aprovechado , y bueno haber encontrado esta pagina me a causado mucha alegría ,es una herramienta y en ella hay experiencia de trabajo desde el llano .
Quería así presentarme antes uds. de la forma mas simple y respetuoso .Sin mas saluda atte su servidor Oskar
9 de Agosto de 2011
Hola,

Primeramente felicitarle por este elaborado artículo, es de lo mas útil que he encontrado en la net y me esta ayudando mucho con el proyecto que tengo en mente. Gracias por su gran aportación.

Yo soy un estudiante de biotecnología, y estoy enfrascado con un amigo en un proyecto relacionado con los biodigestores, producción de biogas, electricidad y calefacción.
Estamos construyendo un pequeño digestor (60L) equipándolo con sensores de todo tipo e incluso un sistema de agitación.
Nos seria de gran ayuda si nos pudiera facilitar alguna fuente de información donde podamos extraer datos sobre la cantidad de agua a añadir y como calcular la relación C/N de los residuos puesto que nuestro proyecto no se basa en residuos de la industria ganadera, principalmente residuos domésticos, que pueden ser muy variados y en diferentes proporciones.

Le agradezco de antemano su atencion,
Atentamente, Kevin Leonardo
21 de Septiembre de 2011
HOLA
SOY ENTUSIASTA EN ENERGIAS RENOBABLES, SOY TECNICO EN ELECTRONICA , LO QUE ME DA CONOCIMIENTOS BASICOS PARA VARIOS PROYECTOS, DESDE PANELES SOLARES HASTA REGULADORES DE VOLTAJE PARA EFICIENCIA EN EL HOGAR...


MI PREGUNTA ES...

HICE UN REACTOR DE 100 GLS, TIENE 75% AGUA DE ESO 20% ES MATERIA FECAL HUMANA Y ORGANICOS ...DESECHOS DE COSINA

PUEDE FUNCIONAR ASI MI REACTOR.......SACARA METANO........SINO

QUE ES LO QUE PUEDO USAR PARA SACAR EL MEJOR PROBECHO....


MUCHAS GRACIAS POR LA ESPUESTA...

10 de Octubre de 2011
saludo a los foristas, e investigado sobre biogestores y en verdad es importante que tomemos muy en serio el tema sobre todo el medio rural, ya que noexisten enpotramiento para los desechos y son perjudiciales al ambiente, mi pregunta es ¿ biogestores de las dimenciones aqui señaladas no estan al alcanse de aquellos que quieren tener sus espacios y el contorno de sus vecinos libre de contaminaciòn, lo mejor y mas viable es presentar biogestores de facil construcciòn y manejo, me gustaria conocer mas sobre ellos, aqui les dejo mi correo ya que nesecito mucha informaciòn para contruir uno y empesar a difundirlo, Gracias. la-caporal@gmail.com
Gladys Curay Gladys Curay
Ing. Civil
14 de Octubre de 2011
muy importante para ,i porque esoy trabajndo en una area donde se va ha utilizar el agua para riego y abrevadero para animales, pero lo que mas me motiva es que quiero impulsar a los habitantes de las comunidades a organizarse para utilizar estos sistemas de descontaminacion del aire y del agua.
2 de Noviembre de 2011
saludos cordiales ING. pablo chavez
muy interesantes sus comentarios sobre los biodigestores
me interesa instalar un biodigestor para la produccion de enrgia electrica en las afueras de la ciudad para una zona ejidal pero se me ha dificultado saber que motor voy a usar y cuanta energia electrica voy a producir si produzco 20m3 de biogas o como se calcula o que provea de una formula gracias por su atencion
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
3 de Noviembre de 2011
Hola David: la verdad es para darte una opinión deseo saber sobre todo tu biodigestor.
A grosso modo te puedo decir que si generas 20 m3 de biogas y si su contenido de metano es de aproximadamente de 60 % podrias producir alrededor de 40 Kwh.
saludos
Pablo Infantes
16 de Noviembre de 2011
Hola buenas tardes, estoy empezando un proyecto, de una casa autosustentable, y como parte de mi proyecto es instalar un biodijestor, asiq ue si alguien sabe de los materiales las capacidades, y demás datos serán muy bien recibidos.
Att: Ing Bruno Mollina
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Pablo Moreno
Pablo Moreno
Medico Veterinario Zootecnista
  Lexington, Kentucky, Estados Unidos de América
 
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