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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23 de Junio de 2007
Hola a todos, desde ya un saludo al maestro Pablo Infantes, por el enorme aporte a la nueva generación y al desarrollo mundial futuro.
Debo admitir que me sorprende sobremanera, la afluente participación de la comunidad latinoamericana en discusiones acerca del know how de un tema tan en boga como es el del biogas. Más sorprendido me deja aún, la participación a modo de aprendiz de la comunidad europea, a quien les extiendo un caluroso saludo. A sabiendas de que la historia enseña que el conocimiento siempre ha sido importado desde el viejo continente, creo que hoy en día tambien se puede demostrar lo contrario.
Con intenciones de no quedar atrás, les comento que mi querida tierra ha tenido poca o nula incursión en tan importante campo. Este es el motivo por el cual estoy formando un capital intelectual acerca de dicho tema, para poder consolidar también en Paraguay la tan pujante cuestión.
Les agradecería si me pudiesen informar sobre las prinicipales literaturas al respecto, sin importar el idioma.
Agradecido de antemano.
Miguel
24 de Junio de 2007
Saludos Don Pablo!
Bueno, hay muchas cosas que me gustaría contarle, pero son escasas las líneas con las que cuento por este medio… Le cuento que los digestores cargados con pollinaza fueron pintados de negro como lo recomendó, se dejó el mismo caldo pues ya llevaba varios días en maduración, aún no ha cumplido los 120 días, así que por ahora seguimos en fase experimental con la pollinaza. El digestor de plástico que trabaja con bovinaza esta produciendo Biogas en forma, así que con la bovinaza pasaremos a una segunda fase de planta piloto, antes de irnos al diseño final, en esta planta piloto se pretende construir un digestor en concreto que maneje 100 kg de materia orgánica diarios, pero me surgen algunas dudas, este nuevo digestor necesitaría sistema de agitación??? O con la bovinaza no es necesario… Además cual es la mejor manera de almacenar el gas producido??? Es posible comprimirlo y así aumentar la presión???
Algo más, Don Pablo yo estoy muy interesada en viajar hasta Perú para conocer alguna de sus plantas de digestión. Es posible??? Si es así, cómo lo puedo contactar??
Le agradezco infinitamente su asesoría.
Marcela Gaviria
25 de Junio de 2007
Sr Pablo Infante Chavez:
Buenos días, estoy buscando información sobre biodigestores de lecho fluidizado, específicamente la forma de determinar la demanda química de oxígeno, los sólidos totales fijos y los sólidos totales volátiles. Creo que es con una fórmula, pero quisiera saber cómo determinar estos valores, si se toma una muestra a la salida del biodigestor... ¿Qué se hace con esa muestra?
Muchas gracias de antemano.
26 de Junio de 2007
Estimado,
Quizas estoy faltando a la segunda regla del foro al hacer esta pregunta, por lo tanto la realizaré muy brevemente (la pregunta) y pidiendo disculpas al resto de los participantes del foro si de alguna manera estoy torciendo el flujo de información.

Mi pregunta es la siguiente:

¿Tiene Usted algún registro de la eficiencia en la obtención de biogas en estos sistemas de biodigestores, utilizando los desechos de un sistema de cultivo de peces de agua de mar?

Le hago la consulta ya que en mi Universidad (Universidad de Antofagasta, Chile) estamos cultivando el Dorado (Seriola lalandi) que puede ser un gran proyecto empresarial a mediano plazo. Esto implica que al aumentar la producción aumentaran los residuos, por lo tanto sería bueno ver una forma de utilizarlos y el sistema de Biodigestor lo encuentro una buena opción (agregando además que mi país tiene ciertos problemas con el suministro de gas natural con su vecino Argentina, lo cual hace mucho mas interesante el poder encontrar formas alternativas de genera este recurso).

Esperando su respuesta y saludando a todo el foro, se despide:


Cristian Elgueta Zapata
Buzo Especialista
Estudiante Ingeniería en Acuicultura
Facultad de Recursos del Mar
Universidad de Antofagasta

Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
27 de Junio de 2007
Gracias Miguel, creo que el mayor elogio que puede recibir un ser humano es la denominación de MAESTRO pero no te preocupes porque creo que yo no me lo merezco, solo soy, como lo es todo el mundo, un aprendiz de maestro.
Respecto a la literatura sobre la tecnologia de la fermentación anaeróbica la mas abundante y rica se se encuentre en idioma alemán, y si es que tu dominas este idioma puedes ingresar a la página www.biogas.org que pertenece a la Fachverband Biogas e.V institución de la cual soy miembro, éllos tienen excelete literatura, la Verlag Wirz AG Aarau de Suiza ha editado un Biogas Handbuch
que es una de las biblias en el tema, la revista TOP AGRAR www.lv-h.de , la editorial Oekobuch www.oekobuch.de te pueden proporcionar muy buen material.
Te deseo suerte en tus lecturas pero no solamente leas si no tambien debes practicar los conocimientos adquiridos .
Saludos
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
28 de Junio de 2007
Hola Salvatore la Verde: La verdad es que me preguntas temas que yo no conozco, si he oido hablar de los digestores de lecho fluidizado, pero no comprendo lo que quieren decir, yo trabajo con tecnologí­as Alemanas y nunca he leido algo parecido.
Respecto al DBO te debo decir que ese término no es usado en la fermentación anaeróbica, pues como tu comprenderás en una fermentación ANEROBICA no puede haber presencia de oxígeno porque este elemento mata a la bacteria.
Sé positivamente que este termino es usado en los sistemas de tratamiento de aguas servidas.
Suerte
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
28 de Junio de 2007
Hola Marcela Gavidia: Si pintaste los frascos de negro esto debe ayudar a la fermentación, ya que la luz inhibe el desarrollo de las bacterias. Si lo que llamas pollinaza es el guano de los pollos de carne, es bueno para la generación de biogas, pero tiene un problema: la relación C/N es bastante estrecha, muchas veces es 8/1 y lo ideal es que sea 25/1 y hasta 30/1. Si tú estás en la universidad que, me supongo tiene laboratorios, sería un lindo trabajo para ti buscar esta relación ideal, por lo general las camas de los pollos de carne son de material con mucho contenido de carbohidratos, por lo que debes analizarlo conjuntamente.
Si el contenido de tu digestor ya tiene más de un mes y no ha generado biogas, es necesario que botes el contenido y arranques de nuevo, el contenido ruminal del vacuno con el que vas a iniciar la fermenteación, debe ser lo más fresco posible y trata de que durante el transporte esté lo mejor cerrado para que no esté en contacto con el oxí­geno contenido en el aire.
Un biodigestor bien construído debe imitar el sistema digestivo de un vacuno. Este animal tiene una temperatura de 37ºC, tiene cuatro cavidades estomacales y por supuesto tiene movimiento, por esta razón es que los digestores de alta perfomance tienen homogenizadores que de tiempo en tiempo, actúan con el propósito de uniformizar la temperatura de la masa del sustrato, romper las costras sumergidas y flotantes que se forman dentro del digestor, y que muchas veces no dejan pasar los gases que se forman dentro del digestor hacia la cámara de recepción, y por último ponen en contacto a las colonias bacterianas con los alimentos frescos, esta exposición debe darte una idea de lo necesarios que son los agitadores.
Suerte Marcela
4 de Julio de 2007
Señor Infantes, muchas gracias por responder a todas mis cuestiones.
Tengo algunas dudas que le agredecería si me las respondiera.
¿Sería interesante la utilización de una planta up-flow en una granja de grandes dimensiones(3000 cerdos)?
¿Qué características tendría que tener? El sistema de mezclado tiene que funcionar continuamente?
Despues dijo que el efluente del digestor ha de tener un ph de 7. ¿Cómo automatizar este proceso?
En un tiempo de retención de por ejemplo 20 días, se introduce en el digestor 1/20 de efluente cada día según me dijo usted, se quita 1/20 de material digerido cada día, icada día de produce gas! Este proceso ¿cómo se automatiza? Quiero decir, para aportar 1/20 de guano de cerdo fácilmente, después ¿cómo se quita este 1/20 de material digerido? ¿cómo se sabe si está digerido, por que a la misma vez se pone y se quita?
¿Cuál es el mejor sistema para la recuperación del gas, cúpula gasométrica? ¿cómo funciona?
Espero que responder estas preguntas no robe mucho de su tiempo.

Muchas gracias.
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
4 de Julio de 2007
Hola Jose Maria: tú deseas saber cuál sería el volumen de digestor que se requiere para tratar los guanos de 3.000 cerdos... Normalmente se dice el número de madres y estadísticamente se involucra a toda su descendencia, pero como no tengo esta tabla, te puedo decir que: lo primero que debes hacer es un pequeño estudio estadístico que involucre a todos los animales para saber el peso total, teniendo el peso del plantel de animales puedes determinar el volumen de la sustancia orgánica seca conque dispones. Los cerdos defecan el 2% de su peso viviente, de este peso el 86% es humedad, el 4% sustancia inorgánica seca, y el 12% sustancia orgánica seca, que es la que genera biogas. El caldo que vas a preparar al día es agua + sustancia orgánica, en la proporción 89 y 11% respectivamente. Este será el volumen que multiplicado por 30 días te va a dar el volumen del digestor requerido.
Los digestores se construyen bajo el principio de los vasos comunicantes, si hechas por un lado una candidad de caldo, por el otro saldrá el mismo volumen, actualmente la comunidad Europea exige que la degradación de guanos sea 35 días en mesophilia y 20 días en termophilia y yo creo que Uds. se encuentran bajo esas normas.
Saludos
8 de Julio de 2007
Don Pablo cordial saludo, estoy infinitamente agradecida por toda la ayuda que usted me esta prestando, es usted un filántropo. A lo que en Colombia llamamos pollinaza efectivamente es la cama (mezcla de cascarilla de arroz y materia orgánica) del pollito que va para sacrificio, estos pollos solo duran 38 días en los galpones. Diferente es la gallinaza, que es la cama de gallinas ponedoras, estas están durante todo un año así que la concentración de materia orgánica es más alta. En mi trabajo estoy manejando solo pollinaza de la cual tenemos 3400 toneladas mensuales, también 920 toneladas de bovinaza (estiércol de vacuno), pero estos residuos los estamos manejando por separado. La pollinaza alrededor del día 100 dio señales de tener Metano, pero la cantidad de gas era mínima, dos días después la tapa del digestor se rompio, así que a empezar de nuevo. Ya el análisis de Carbono y Nitrogeno se lo hicimos a la pollinaza en abril, los resultados son: % Carbono = 42.8 % Nitrogeno = 3.4 RELACION C/N = 12.5. Mientras determinamos si la pollinaza nos da resultados óptimos, quiero pasar a Planta piloto con bovinaza, estaba pensando en el diseño de un digestor de 12 m3, así que el diseño que usted muy amablemente nos facilita en el foro me cae de perlas, pero tengo un problema los detalles casi no se ven, es posible tener ese diseño en una mejor resolución?? Don Pablo su guía ha sido de invaluable valor para mi.
Marcela Gaviria
12 de Julio de 2007
señor infantes, ante todo lo felicito por su gran capacidad y sabiduria en el tema, y sobre todo por su constante atencion a los que deseamos informacion.
Estoy formulando un trabajo para la facu que consiste en la generacion de electricidad a partir del estiercol generado por 500 cerdos
¿es factible? como primer pregunta

Soy nuevo en el foro, la vez pasada mande un mje pero parece que no se publico. Mi consulta señor infante es sobre la cantidad de estiercol.
Segun ud un cerdo defeca el 2[percent] de su peso vivo, necesito sacarme esta duda porque la bibliografia dice que por cada 100 Kg vivo defecan 5.1 Kg (5.1 [percent] de peso vivo) de estiercol fresco y de estos 0.69 kg de ST.
Por favor requiero la confirmaicon o correccion de estos datos y tambien sobre biodigestores industriales si alguien puede darme una mano con archivos o cualquier informacion estare muy agradecido.
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
12 de Julio de 2007
Hola Damian:
Que puedas generar energía de los guanos de los cerdos, no cabe la menor duda
Con respecto a la cantidad de guano que defecan los cerdos , mi tabla me indica que lo hacen con un 2 por ciento de su peso, pero tambien orinan un 3 por ciento de su peso pòr alli se encuentra, posiblemente nuestra discrepancia.

Suerte
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
12 de Julio de 2007
Hola Marcela :Me encanta que tengas la oportunidad de poner en práctica lo aprendido y te felicito por tus ganas de hacer realidad tus sueños. Precisamente para los guanos de aves ponedoras hemos construido el gran biodigestor que se emplea para dar calor a los Pollitos BB a partir de 1 día de nacidos.
La granja donde te encuentras posee mucho guano como para generar mucha energia
Me gustaría que busques la manera de ponerte en contacto conmigo, pobablemente puedas pedir a Engormix.com mi telefono o mi mail yo vivo en Lima/Perú
Suerte
12 de Julio de 2007
Perfecto don Pablo, le agradezco su interes, voy a gestionar con Ergonomix sus datos para poder contactarlo lo antes posible.Saludos

Marcela Gaviria
13 de Julio de 2007
muchas gracias don infante, voy a considerar esta opcion.
Ahora la orina presente no modifica en algun grado la eficiencia en el proceso??

Quisiera saber sobre el biodigestor don Infante, siendo el diseño de este la parte mas complicada en el trabajo. El centro de cria porcino cuenta con 500 madres aproximadamente, quisiera saber que tipo de biodigestor es el adecuado para obtener fines tecnicos y economicos factibles. Tengo mucha informacion pero nada concreto sobre el tema.
La idea es trabajar con un proceso mesofilico.
Desde ya gracias...
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
17 de Julio de 2007
Sres. Foristas les acerco a Uds. estas fotografias para que aprecien como es un biodigestor de alta perfomance de tecnología actual Alemana.

Foto 1 - Foto 2

saludos

Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
20 de Julio de 2007
Marcela : por favor escribeme a Solicito sus servicios que se encuentra en la parte inferor de mi foto, para explicarte de que se trata.
23 de Julio de 2007
Estimado Pablo,
Ante todo felicitaciones por el gran aporte que haces a toda la comunidad interesada en estos temas, la presentación es muy completa y los datos que aportas son valiosísimos. Aunque lo más importante según mi parecer, es la dedicación con la que contestas todas las preguntas en este foro, de las cuales aprendemos tanto o más que en la presentación misma.
Ahora me presento, soy Franco Borrello, estudiante de la carrera de Ingeniería Industrial en la Universidad de Buenos Aires, Argentina. Desde hace meses que me he interesado en el tema Biodigestores y estoy investigando la viabilidad de un proyecto como este en mi país, que en este momento está sufriendo una crisis energética muy notoria.
He leído que tu mayor experiencia la has adquirido con Biodigestores alimentados con guano de gallina, por lo que seguramente te va a ser sencillo contestar mis preguntas.

En una granja con 80mil gallinas, se producen aprox. 5400kg de guano, de los cuales 972kg son materia orgánica seca. La relación C/N es aprox. 7,0 por lo que se debería mezclar con paja u hojas, hasta llegar a una relación de 30,0 C/N, y además completar con agua hasta obtener una solución con un 11% de materia orgánica.

La situación que planteé es correcta? Los datos son aproximadamente reales? También he leído de sus respuestas que el estiércol vacuno es indispensable para iniciar la fermentación de las bacterias. Se debe introducir en el biodigestor solo esta excreta, o también se la debe mezclar para obtener 30:1 de relación C/N y 11% de materia orgánica disuelta?

Creo que esto es todo, discúlpeme si sueno repetitivo, pero he leído todas las preguntas y respuestas, y así y todo me gustaría ver si he entendido bien el procedimiento.
Le agradezco su tiempo y seguiré por aquí leyendo e instruyéndome con Ud.

Saludos,
Franco Borrello.
23 de Julio de 2007
Hola, muy interesante su artículo. Tengo una pregunta: ¿cuál forma sería la más adecuada para la realización de un biodigestor de 48 m3, o sea, podría ser de 48 m x1 m2 (que esta muy largo y angosto) o de 14 m x 3.5 m2, o de 9.5 m x 5 m2? ¿Podría haber muchas combinaciones pero cuáles son las adecuadas?

¿Usted cree que con este biodigestor de heces de vacas, será posible echar a andar un generador de corriente para un motor de 2 Hp (es el motor de la ordeña de las vacas) por dos horas?
Pablo Infantes Chavez Pablo Infantes Chavez
Tec. Mecánico
24 de Julio de 2007
Hola Franco Borrello: tus planteamientos son correctos para la preparación del caldo, tu digestor debe tener un volumen para el caldo que es el resultado de la multiplicación del volumen del caldo preparado diariamente x los 30 dias de retencion hidraúlica, si es que lo trabajas el digestor en el rango de mesophilia (37ºC).tambien debes preveer otro volumen para captar el biogas y que te debe servir como almacen antes de gastarlo.
Cuando arranques el digestor lo mejor es inocularlo con el rumen del vacuno, lo mas fresco posible para que haya seguridad de que las bacterias se encuentren vivas, el guano fresco del vacuno luego de estar algunas horas expuesto al medio ambiente solo contiene bacterias muertas y no te va a arrancar el digestor.
Saludos
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Pablo Moreno
Pablo Moreno
Medico Veterinario Zootecnista
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