UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIALFACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA DE PETRÓLEOS VINCULACIÓN CON LA COLECTIVIDAD MANUAL DE CONSTRUCCIÓN, PRODUCCIÓN, APROVECHAMIENTO, OPERACIÓN SEGURIDAD Y CONTROL DE UN BIODIGESTOR PROFESORES GUIA: INTEGRANTES: MSC. ING. FAUSTO RAMOS ING. ROGER PEÑAHERRERA ING. BENJAMÍIN HINCAPIE BASTIDAS FABIO CARRILLO CARLOS CEVALLOS RAFAEL JIMÉNEZ DARIO POZO FERNANDA REINOSO BYRON RIOFRÍO AUGUSTO VACA VICTOR PROLOGO El presente manual se elabora con el objetivo de producir y operar una planta de generación de biogás instalada por la Universidad Tecnológica Equinoccial. En la parroquia San jancito del Bua, en la comunidad San Pedro Laurel”. Este combustible se produce a partir de residuos orgánicos, los mismos que se generan durante el proceso de crianza de porcinos. Hace más de 100 años, la biomasa de origen animal o vegetal era la fuente de energía más importante para la humanidad y en ella se basaba la producción industrial. Con el uso masivo de combustibles fósiles el aprovechamiento energético de la biomasa fue disminuyendo progresivamente y en la actualidad presenta en el mundo un reparto muy desigual como fuente de energía. Mientras que en los países desarrollados ubicados en América del Norte y en Europa, la energía renovable y el aprovechamiento de los desechos agropecuarios están en boga, en muchos países en vías de desarrollo esta fuente de energía provoca, en muchos casos, problemas medioambientales como la contaminación y deforestación. Una de las maneras de contrarrestar el calentamiento global y trasformar este residuo contaminante en un recurso valioso, es su aprovechamiento controlado en biodigestores para la producción y captación de biogás, su aprovechamiento energético y la producción de fertilizante orgánico. El aprovechamiento de la biomasa es de importancia para sustituir las tradicionales fuentes energéticas no renovables, escasas y costosas, convirtiendo la explotación agropecuaria en una actividad económica más rentable y menos contaminante. Este manual se basa en la experiencia y los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera profesional en el dimensionamiento y diseño de plantas de hidrocarburos, para de igual forma aplicarlo al manejo de este valioso recurso como es el biogás para la producción de energía calorífica y fertilizante orgánico. ANTECEDENTES DEL PROYECTO Una granja porcina generalmente produce gran cantidad de desechos, mediante la crianza intensiva se logra un porcino de 110 Kg entre 5 y 6 meses, pero la digestibilidad del porcino apenas alcanza el 30 %, por lo que el 70 % del alimento ingerido es excretado sin digerir. Esto causa que exista gran acumulación diaria de desechos sólidos, en la granja porcina, puesto que el estimado de producción de excrementos sólidos y líquidos de un cerdo en su etapa de madurez es de aproximadamente 2kg al día. Y sabiendo que la capacidad de las porquerizas es de 40 cerdos se determinó que el manejo de dichos desechos debía hacérselo de manera urgente y responsable a fin de evitar que se presente ningún tipo de contaminación o proliferación de enfermedades. Previo a la implementación del Biodigestor se determinó que los desechos generados de la granja porcina generaban: - Contaminación al suelo. - Contaminación a plantas y otros animales. - Contaminación a fuentes de agua cercanas. - Proliferación de bichos e insectos. - Olor insoportable. - Posible proliferación de enfermedades. Fig.1: Imagen de las chancheras, y la contaminación que representan. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig. 2: Imagen de la contaminación a fuentes de agua y ambiente. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig. 3: Imagen de la contaminación sobre suelo y cultivos. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig. 4: Imagen de la contaminación presente sobre el suelo, agua y plantas; además por mal olor y foco para proliferación de enfermedades. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío UBICACIÓN DEL PROYECTO: - Propietarios: Ines Cecaira - Teléfono: 023625030 - Nombre de la Finca: - Coordenadas: Latitud 5,71252N; Longitud 112.75194. - Dirección Exacta: Km 16 Vía San Jacinto del Bua. MARCO TEORICO: Biomasa: La biomasa es cualquier materia orgánica obtenida a partir de vegetales o de animales. En ámbito doméstico los recursos de la biomasa son los obtenidos de residuos agrícolas y forestales, los desechos sólidos municipales, residuos industriales, terrestres y acuáticos y los productos que se cultivan únicamente con fines energéticos. Fig. 5: Proceso de Reciclo de la Biomasa Tomada de: Introducción a Procesos Anaeróbicos Elaborada por: Augusto Riofrío Biogás: El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos (bacterias metanogénicas, etc.) y otros factores, en ausencia de oxígeno (esto es, en un ambiente anaeróbico). Este gas se ha venido llamando gas de los pantanos, puesto que en ellos se produce una biodegradación de residuos vegetales semejante a la descrita. El metano se puede obtener a partir de diferentes compuestos orgánicos, como proteínas, grasas y carbohidratos y se forma en conjunto con dióxido de carbono en una relación de Los beneficios del biogás son numerosos. No daña el medio ambiente, mejora las condiciones higiénicas, y es una fuente de energía moderna. Fig. 6: Mecanismo del Proceso llevado a Cabo en un Biodigestor Tomada de: Manual de Co-Fermentación Anaeróbica Elaborada por: Augusto Riofrío La biodigestión, consiste en una fermentación anaeróbica que se efectúa dentro de un biodigestor; en el cual la materia orgánica se descompone sin el oxígeno atmosférico para dar como resultado agua, dióxido de carbono y metano. Aunque la composición del biogás varía de acuerdo a la biomasa utilizada, su composición aproximada, se muestra en la siguiente tabla: Tabla. 1: Composición del Biogás Tomada de: Manual de Co-Fermentación Anaeróbica Elaborada por: Augusto Riofrío El metano constituye el componente económicamente más importante del biogás, ya que le confiere las características combustibles al mismo. Así, el valor energético del biogás queda determinado por la concentración de metano que presenta un valor energético de 20 MJ/m3 – 25 MJ/m3, en comparación con el gas natural que a su vez presenta 33 MJ/m3 – 38 MJ/m3. BIODIGESTORES: En la construcción de biodigestores se han probado muchos tipos de construcciones, buscando una mayor eficiencia en la producción y un menor costo de inversión. Entre los diseños más utilizados se encuentran los siguientes: - De alimentación continua: En este tipo de biodigestores la alimentación de la biomasa se efectúa en intervalos regulares; por razones prácticas, estos digestores son alimentados intermitentemente, esto se logra aprovechando la gravedad para la alimentación. Fig. 7: Diagrama de un Biodigestor de Alimentación Continua. Tomada de: Manual de Producción de Bio-gas. Elaborada por: Augusto Riofrío - Digestor tipo plug flow: Se construye en forma de canal horizontal con concreto reforzado en el que se depositan los residuos con alto contenido de sólidos. Cuenta con agitadores, que trabajan varias veces al día. Fig. 8: Diagrama de un Biodigestor Tipo Plug Flow. Tomada de: Manual de Producción de Bio-gas. Elaborada por: Augusto Riofrío - De balón de plástico: Está compuesto de una bolsa de plástico, caucho, polietileno o geo membrana de PVC, completamente sellada. La parte inferior de la bolsa (75 % de volumen) se rellena con la carga, mientras que la parte superior de la bolsa (25 %) se deja como espacio para captar el biogás que se produce, el cual posteriormente es enviado a un almacén de gas fabricado también con alguno de los materiales mencionados. Fig. 9: Diagrama de un Biodigestor de Balón de Plástico. Tomada de: Manual de Producción de Bio-gas. Elaborada por: Augusto Riofrío - De tapón de flujo: Consiste en una zanja construida con concreto o con una membrana impermeable. El digestor se cubre con una cubierta flexible anclada al suelo, al concreto o al acero galvanizado. Estos tanques especiales son rectangulares y tratan residuos que contengan de 11 % a 13 % total de sólidos. Fig. 11: Diagrama de un Biodigestor de Tapón de Flujo. Tomada de: Manual de Producción de Bio-gas. Elaborada por: Augusto Riofrío ¿Qué materiales se utilizan para producir biogás? Prácticamente cualquier tipo de desecho de origen vegetal, animal, agroindustrial, forestal o doméstico se puede utilizar para producir biogás: - Residuos de origen animal: estiércol, orina, guano, residuos de mataderos (sangre, etc.), residuos de pescado. - Residuos de origen vegetal: maleza, rastrojos de cosecha, pajas, forraje en mal estado. - Residuos de origen humano: heces, basura y orina. - Residuos agroindustriales: salvado de arroz, malezas, residuos de semillas. - Residuos forestales: ramas, hojas, cortezas y vástagos. - Residuos de cultivos acuáticos: algas marinas y malezas acuáticas. ¿Para qué se utiliza el biogás? El biogás se utiliza con los mismos fines como los otros gases combustibles (gas natural, propano, metano, etc.). Algunos de los usos más comunes son: - Iluminación - Refrigeración - Cocinar - Generar calor - Operar maquinarias agrícolas - Generar energía eléctrica Ventajas del Biogás - Generación de energía eléctrica: - Permite generar ingresos por venta de energía eléctrica renovable. - Obtención de energía térmica: - La quema de biogás en un motor de cogeneración permite aprovechar parte de la energía generada en forma de calor para autoconsumo. Esto reduce y elimina el coste asociado en otros combustibles para calefacción. - Tratamiento de los residuos: - El residuo una vez tratado, presenta numerosas ventajas con respecto a la materia prima de partida que lo convierten en excelente fertilizante para aplicación agrícola: - No se pudre ni genera focos infecciosos. - No huele. - Contiene nutrientes biodisponibles para su aprovechamiento. - Es más fluido y manejable. - Evita el crecimiento de malas hierbas. - No ocasiona problemas de quemado de raíces en las plantas. - Es una inversión rentable. - Constituye una alternativa rentable de tratamiento de residuos. - Tanto para industrias como para ganaderías, cualquiera que sea la escala, el biogás permite extraer beneficio de los residuos y subproductos generados e incluso de los excedentes producidos, evitando el coste de su gestión. - Permite la obtención de energía eléctrica y térmica renovable con balance neto nulo de emisión de gases. - Evita la emisión de gases y consumo de recursos asociada a la quema de combustibles fósiles. - Crecimiento tecnológico, económico y social sostenible. - Constituye una alternativa de valorización de residuos. - Disminuye las molestias originadas de la gestión de los residuos que utiliza como materia prima. - Contribuye a la generación de empleo y al desarrollo de nuevos sectores mercantiles. - Genera un subproducto estabilizado con nutrientes biodisponibles. Proceso químico que se lleva a cabo en el Biodigestor: Las bacterias van consumiendo el carbono y el nitrógeno y como resultado se produce una combinación de gases formado por un 70 % de metano, 20 % de anhídrido carbónico, un poco de monóxido de carbono y anhídrido sulfuroso. La materia prima se mezcla en partes iguales con agua. Al pasar un tiempo determinado, empiezan a producirse gases como producto de la digestión. Estos gases se van acumulando en el digestor, y su presencia y presión se registran mediante un manómetro (en caso de tenerlo). Un factor importante para la eficiencia de la digestión es la relación C/N, es decir la cantidad de carbono dividida entre la cantidad de nitrógeno. Los alimentos principales de las bacterias anaeróbicas son el carbono (en la forma de carbohidratos) y el nitrógeno (en proteínas, nitratos, amoníaco, etc.). El carbono se utiliza para obtener energía y el nitrógeno para la construcción de estructuras celulares. Esas bacterias utilizan carbono con una rapidez unas treinta veces mayor que su uso de nitrógeno. La digestión anaeróbica, se lleva mejor a cabo cuando las materias primas suministradas a las bacterias contienen ciertas cantidades de carbono y de nitrógeno al mismo tiempo. La razón de carbono a nitrógeno (C/N), representa la proporción de los dos elementos. Una razón C/N de 30 (30 veces más carbono que nitrógeno) permitirá que la digestión se lleve a cabo a un ritmo óptimo, considerando que las otras condiciones sean favorables. Fig. 12: Diagrama del Proceso Químico que se lleva a cabo en un Biodigestor. Tomada de: Methane Production from Organic Waste Elaborada por: Augusto Riofrío Hay diferentes grupos de bacterias productoras de ácidos y metano, a las activas en la gama más alta se les llama bacterias termofílicas. Con relación al pH, durante la fase inicial ácida, que puede durar 2 semanas, el pH puede bajar a 6 o menos, mientras que se produce una gran cantidad de CO2. Conforme prosigue la digestión se produce menos CO2 y más metano y el pH se eleva lentamente hasta llegar a un valor entre 7 y 8 (básico). Variables de influencia en el proceso de Co-Fermentación: Las variables que influyen en el proceso de digestión anaeróbica son las siguientes: - Temperatura: se encuentra un óptimo de funcionamiento alrededor de los 35° C. - Acidez: determina la cantidad y el porcentaje de metano en el biogás, habiéndose encontrado que el valor óptimo de pH oscila entre 6,6 y 7,6. - Contenido en sólidos: se suele operar en mejores condiciones con menos de un 10% en sólidos, lo que explica que la biomasa más adecuada sea la de alto contenido en humedad. - Nutrientes: para el crecimiento y la actividad de las bacterias, éstas tienen que disponer de carbono, nitrógeno, fósforo, azufre y algunas sales minerales. - Tóxicos: aparte del oxígeno, inhiben la digestión concentraciones elevadas de amoníaco, sales minerales y algunas sustancias orgánicas como detergentes y pesticidas. Parámetros óptimos de operación de un Biodigestor: Tabla. 2: Parámetros Óptimos de Operación de un Biodigestor Tomada de: Manual de Biodigestión Anaeróbica Elaborada por: Augusto Riofrío Usos y aplicaciones de la generación del biogás: Cuadro 1: Usos y Aplicaciones del Biogás. Tomada de: Manual de Biodigestión Anaeróbica Elaborada por: Augusto Riofrío Un metro cúbico de biogás totalmente combustionado es suficiente para: generar 1.25 Kwh. de electricidad, generar 6 horas de luz equivalente a un bombillo de 60 Watt, poner a funcionar un refrigerador de 1 m3 de capacidad durante una hora, o hacer funcionar una incubadora de 1 m3de capacidad por 30 minutos o hacer funcionar un motor de 1 HP durante 2 horas. En principio, todos los motores pueden ser adaptados a biogás, pero los más comúnmente usados son los motores de gas-otto y los de gas-diesel. Esto quiere decir que un metro cúbico de biogás puede compararse con 0.4 Kg. de diesel, 0.6 kg de petróleo o 0.8 Kg. de carbón. ARTEFACTO Quemador de cocina Lámpara a mantilla (60W) Heladera de 100 L Motor a gas Quemador de 10 kW Infrarrojo de 200 W Co-generador CONSUMO 300 - 600 l/h 120 - 170 l/h -30 - 75 l/h 0,5 m3 /kWh o Hph 2 m3 /h 30 l/h 1 kW elect. 0,5 m/kwh 2kW térmica RENDIMIENTO (%) 50 - 60 30 - 50 20 - 30 25 - 30 80 - 90 95 - 99 hasta 90 Tabla. 4: Consumo y Rendimiento de Artefactos que Funcionan con Biogás Elaborada por: Augusto Riofrío Cuadro 2: Usos y Aplicaciones del Biogás en las Industrias. Tomada de: Manual de Biodigestión Anaeróbica. Elaborada por: Augusto Riofrío Las cocinas y calentadores son fácilmente modificables, agrandando el paso del gas de los quemadores. La amplia disponibilidad de este tipo de equipos hace promisoria e interesante su utilización a gran escala. Las lámparas a gas tienen una muy baja eficiencia y el ambiente donde se las utilice debe estar adecuadamente ventilado para disipar el calor que generan. Las heladeras domésticas constituyen un interesante campo de aplicación directo del biogás debido a que tienen un consumo parejo y distribuido a lo largo de las 24 horas del día lo cual minimiza la necesidad de almacenaje del gas. Los quemadores infrarrojos comúnmente utilizados en la calefacción de ambientes (especialmente en criadores y parideras) presentan como ventaja su alta eficiencia lo cual minimiza el consumo de gas para un determinado requerimiento térmico. El biogás puede ser utilizado en motores de combustión interna tanto a gasolina como diesel. El gas obtenido por fermentación tiene un octanaje que oscila entre 100 y 110 lo cual lo hace muy adecuado para su uso en motores de alta relación volumétrica de compresión, por otro lado una desventaja es su baja velocidad de encendido. A los motores de Ciclo Diesel se les agrega un mezclador de gases con un sistema de control manteniendo el sistema de inyección convencional. De esta manera estos motores pueden funcionar con distintas proporciones de biogás diesel y pueden convertirse fácil y rápidamente de un combustible a otro lo cual los hace muy confiables. Un párrafo aparte merecen los sistemas de cogeneración. Dichos sistemas buscan la mayor eficiencia en el aprovechamiento de la energía contenida en el biogás. En estos casos la potencia mecánica provista por el eje del motor es aprovechada para generar electricidad a través d un generador. Simultáneamente y por medio de una serie de intercambiadores de calor ubicados en los sistemas de refrigeración (agua y aceite) del motor y en la salida de los gases de escape, se recupera la energía térmica liberada en la combustión interna. De este modo se logra un mejor aprovechamiento de la energía. La difusión de estos sistemas estará condicionada por la rentabilidad final. Sin embargo representa la utilización más racional del biogás ya que se obtiene una forma de energía extremadamente dúctil como la electricidad al mismo tiempo que una fuente de calor muy necesaria para la calefacción de digestores en zonas frías. Fig. 13: Planta de Generación de Energía Termo-Eléctrica que Funciona con Biogás. Tomada de: Manual de Biodigestión Anaeróbica Elaborada por: Augusto Riofrío HERRAMIENTAS Para la Construcción de la Fosa para el Biodigestor y Zanja de la Manguera: - Picos. - Palas. - Retroexcavadora. - Cal. Para la construcción del Biodigestor: - 60 metros de plástico tubular de 2,5 m de diámetro y 8 micras de grosor. - 6 rodelas de plástico de 5 pulgadas de diámetro con una abertura en el centro de 1 pulgada. - 1 Salida a manguera. - 1 Unión de 1 pulgada. - 1 Conexión roscada para tanque. - 10metros de manguera de flexible de 1 pulgada de diámetro. - 10 metros de tubo pvc de 5 pulgadas de diámetro. - Varias tiras de 5 cm de ancho por 2 m de largo de tubo de llanta grande. - 2 Tanques plásticos de 4 galones. - 1 Acople en T para manguera de 1 pulgada. - 1 Botella plástica. - 1 Válvula check de 1 pulgada. Para la construcción de la válvula de purificación: - 1 metro de tubo pvc de 4 pulgadas. - 1 Reducción de tubo pvc para manguera de 1 ½ pulgadas. - 1 Reducción de tubo pvc para manguera de ¼ de pulgada. - 4 metros de gas manguera de ¼ de pulgada. - Pegamento para tubo pvc. - 4 Abrazaderas. - Alambrina de hierro. Para las instalaciones de aprovechamiento del biogás: - 1 Compresor de ½ hp. - 50 metros de manguera Superflex de 1 ½ pulgadas. - 1 Acople de vástago a conexión roscada. - 1 Reducción de manguera de 1 ½ pulgadas para manguera de ¼ de pulgada. - 1 Acople para manguera de gas de ¼ de pulgada. 4 Abrazaderas de varios tamaños. - 1 Cocina industrial. - 2 Válvulas de bola de ½ pulgada. PROCEDIMIENTO GENERAL: Construcción de la Fosa para el Biodigestor 1. Se realizó el reconocimiento del terreno previo a la implementación del proyecto y se evaluó cual sería el lugar más adecuado para a ubicación del Biodigestor y el posterior aprovechamiento del biogás. Fig.14: Reconocimiento del Terreno. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 2. Se estableció las medidas adecuadas del Biodigestor, tomando en cuenta: - La cantidad de desechos orgánicos, que ingresaran al mismo. - La cantidad de biogás que se producirá. Quedando de tal modo las medidas definidas así: Largo: 15 metros. Ancho: 1.5metros. Fig.15: Toma de Medidas de la Zanja. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 3. Se procedió a delimitar el area para cavar la zanja, y se empleó cal para señalar el rectángulo donde con la ayuda de la retroexcavadora se cavo la zanja de 2m de profundidad, posteriormente se le dio la forma de talud a las paredes de la zanja mediante picos y palas, quedando el espesor de la zanja de 1,5m en la parte superior y de 1m en el fondo. Fig.16: Procedimiento de Cavado de la Zanja. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 4. Se realiza la adecuación del lugar donde ira la cámara de entrada y de salida de la materia orgánica, excavando junto a la zanja del Biodigestor dos pequeños huecos donde se colocar los tanques de alimentación los mismos que estarán conectados mediante un tubo de 6 pulgadas, al biodigestor. Se fija además los tubos y el tanque colocando tierra encima tanto de la cámara de entrada como la de salida. Fig.17: Cavado de la Zanja con la Retroexcavadora. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.18: Cavado de las Cámaras de Entrada y Salida. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 5. Mediante otro tubo de 6 pulgadas se conecta los canales de drenaje de las porquerizas, con el tanque de la cámara de entrada; realizando un orificio lateral en dicho el mismo que permitirá el acople del tubo y facilitara la depositación del material orgánico. Fig.19: Fijado del Tubo para las Cámaras de Entrada y Salida. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 6. La cámara de salida se encuentra comunicada mediante dos tubos pc de 6 pulgadas; uno que conduce el efluente del biodigestor hacia la cámara de salida; y otro que alimenta la piscina de captación de biofertilizante. Fig.20: Fijación de los Tanques de Alimentación y descarga de las Cámaras de Entrada y Salida. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 7. Por otro lado se procedió a acondicionar el plástico tubo el mismo que vendría a ser el recipiente en si del biodigestor. Primero se estiro el plástico en un lugar donde no existan materiales cortopunzanstes, luego se cortó dos pedazos de 15m cada uno, para luego abrirlos, estirarlos y colocarlos. Fig.20: Procedimiento de Acondicionamiento del plástico para el Biodigestor. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.21: Procedimiento de Corte del plástico para el Biodigestor. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 8. Uno a continuación de otro; finalmente se deslizo una persona descalza jalando el plástico para que así quede un pedazo dentro del otro. Finalmente igualamos los plásticos y acomodamos de tal forma que no quede arrugas o pliegues descontinuos. Fig.22: Procedimiento de Acondicionamiento del plástico para el Biodigestor. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.23: Procedimiento de Acondicionamiento del plástico para el Biodigestor. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 9. Realizamos dos rodelas de caucho de llanta, idénticas a las de plástico que se enlista en los materiales con el fin de que en conjunto con el acople de tanque formar un sello hermético. A dicho acople por un lado se rosca la unión con salida de manguera, la misma que será la que acople la manguera que conducirá el biogás fuera del biodigestor a las facilidades para su aprovechamiento. Una persona descalza entrará en el plástico por el costado donde se acoplara a la cámara de entrada, a 5 m del costado se colocara la salida del biogás, guiándose con el acople de tanque, realizamos un orificio en los dos plásticos, donde entrara el acople de tanque. Tanto en el interior del plástico como en el exterior se colocara las rodelas de plástico y las de neumático, quedando entre los plásticos las rodelas de neumáticos, ajustamos con llaves de tubo sin que el plástico se arrugue. Finalmente y con mucho cuidado trasladamos el plástico ala zanja, y estiramos poco a poco hasta llegar al otro extremo. Fig.24: Fijación del Sello Hermético de la Válvula de salida del Biogás. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.25: Instalación de la Válvula de Salida del Biogás Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 10. Conectamos la manguera flexible de 1 pulgada, al extremo de la válvula de salida y sellamos herméticamente ayudados por una abrazadera y por el pegamento para tubos con el fin de crear un sello hermético. Fig.26: Instalación de la Manguera de Salida del Biogás. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.26: Conexión de la Manguera de Salida del Biogás. Tomada por: Ing. Javier López Elaborada por: Augusto Riofrío 11. Con el fin de almacenar el biogás que se produce y evitar que este valioso recurso se desperdicie, se decidió para el presente proyecto implementar una sección adicional para almacenamiento. Dicha sección fue elaborada con los mismos materiales que se construyó el biodigestor y empleando exactamente el mismo procedimiento que se empleó para elaborar el recipiente del biodigestor. El procedimiento para elaborar este recipiente consistió: Acondicionar el plástico tubo el mismo que vendrá a ser el recipiente en sí. Luego se estiro el plástico en un lugar donde no existan materiales cortopunzanstes, y se cortó dos pedazos de 15m cada uno, para luego abrirlos, estirarlos y colocarlos uno a continuación de otro; finalmente se deslizo una persona descalza jalando el plástico para que así quede un pedazo dentro del otro. Finalmente igualamos los plásticos y acomodamos de tal forma que no quede arrugas o pliegues descontinuos. Fig.27: Acondicionamiento del Plástico de la Cámara de Almacenamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.28: Acondicionamiento de la Cámara de Almacenamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.29: Acondicionamiento de la Cámara de Almacenamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío A diferencia del biodigestor este recipiente poseerá dos acoples para tanque debidamente equipados con las rodelas de plástico y de caucho ya que será necesario que la parte de abajo ingresa el biogás proveniente del biodigestor y por la parte de arriba salga el biogás hacia las facilidades de aprovechamiento. Para esto cortamos otras 4 rodelas de caucho de llanta, idénticas a las de plástico que se enlista en los materiales con el fin de que en conjunto con el acople de tanque formen un sello hermético. Al acople inferior por un lado se rosca la unión con salida de manguera, la misma que será la que acople la manguera que conducirá el biogás hacia dentro del recipiente el mismo que provendrá del biodigestor. Al acople superior por un lado se rosca la unión con salida de manguera, la misma que será la que acople la manguera que conducirá el biogás hacia afuera para que este en primer lugar sea purificado y luego aprovechado en la vivienda. Fig.30: Instalación de las Válvulas de Entrada y de Salida de la Cámara de Almacenamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío En la parte media de la manguera que conecta el biodigestor con el recipiente de almacenamiento, se colocó una válvula check, la misma que permitirá que el flujo solo se de en dirección hacia el recipiente de almacenamiento y el biogás no se regrese al biodigestor. Fig.31: Instalación de la Válvula Check para la cámara de Almacenamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Posteriormente una persona descalza entrará en el plástico por el costado donde se acoplara a la cámara de entrada, a 5 m del costado se colocara los acoples de salida y entrada del biogás, guiándose con el acople de tanque, realizamos un orificio en los dos plásticos, donde entraran los acoples de tanque. Tanto en el interior del plástico como en el exterior se colocara las rodelas de plástico y las de neumático, quedando entre los plásticos las rodelas de neumáticos, y ajustamos con llaves de tubo sin que el plástico se arrugue. Los extremos del plástico del recipiente de almacenamiento serán sellando fuertemente mediante amarres de cintas de caucho, estos deberán ser fijados lo más fuerte posible ya que deberán mantener la hermeticidad, y soportar la presión que ejercerá el biogás almacenado en dicho recipiente. Finalmente y con mucho cuidado trasladamos el plástico a la estructura donde se lo ubicara, y estiramos poco a poco hasta llegar al otro extremo. Fig.32: Instalación de Almacenamiento del Biogás sobre la Estructura de Madera y Malla Plástica. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Este recipiente se ubicó en una estructura de malla plástica y madera la misma que por facilidad y espacio se la decidió ubicar sobre el biodigestor, tomando las debidas precauciones del caso. Construcción y montaje de la etapa de purificación, compresión y transporte del biogás: 12. La sección de purificación consiste en un filtro que se coloca antes de la etapa de compresión y aprovechamiento del biogás; Pues el gas que se genera en el biodigestor sale del mismo con contaminantes como son el dióxido de carbono y el ácido sulfhídrico los mismo que en primer lugar una es combustionados son nocivos para el ambiente y la salud, pero por otro lado además provocan corrosión y disminución de la ida útil de los equipos. Para lo cual elaboramos un filtro de tubo pvc 4 pulgadas de diámetro y 1 metro de largo. El mismo que dentro llevara una cantidad considerable de alambrina de hierro, la misma que actuara a manera de filtro donde se adherirán dichos compuestos tóxicos evitando así daños a la salud ambiente y equipos. Fig.33: Construcción de la válvula de Purificación del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.34: Válvula de Purificación de Biogás Terminada. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.35: Válvula de Purificación de Biogás Terminada. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío 13. Se procedió a acoplar la manguera flexible de salida del recipiente almacenamiento a la entrada de la válvula de purificación, y a la salida de dicha válvula se acoplo una manguera de ¼ de pulgada, la misma que es del tamaño adecuado para conducir el gas hacia la entrada del compresor el mismo que le dará al gas la fuerza suficiente para llegar al lugar donde será aprovechado. Fig.36: Instalaciones de Compresión y Purificación Terminadas. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío 14. El gas una es purificado y comprimido para poder ser aprovechado es necesario llevarlo mediante tuberías a la vivienda ubicada a 50 metros del area de compresión. Para lo que fue necesario cavar una zanja de 50 metros de largo y 50centimetros de profundidad dentro de la cual se enterrara la manguera superflex de 1 ½ pulgadas correctamente unida mediante acoples, pegamento para tubos, y abrazaderas; dicha manguera será la que servirá como medio de transporte del gas hacia el lugar donde va a ser aprovechado. Una vez que se ha unido la manguera para alcanzar la distancia deseada se procede a estirarla al costado de la zanja con el fin de colocarla dentro con facilidad y luego enterrarla como medida de seguridad. Fig.37: Zanja donde se Ubicara la manguera de Transporte del Biogás una vez Comprimido. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.38: Manguera por la cual se Transportara del Biogás una vez comprimido. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío 15. A la salida de la manguera de 1 ½ pulgadas se colocó una válvula de bola de ½ pulgada con su respectivo acople de reducción y manteniendo en todo momento la hermeticidad del sistema mediante el uso de pegamento pvc y abrazaderas. Esta válvula tendrá la función de regular el flujo de gas a la salida del sistema puesto que a unos pocos metros se colocara una cocina industrial donde se aprovechara en su totalidad el biogás que genera el biodigestor. Fig.39: Salida de la Manguera para Aprovechamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.40: Instalación de la Manguera para Aprovechamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.41: Instalación Provisional para Aprovechamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío PROCEDIMIENTO DE USO Y MANTENIMIENTO DIARIO DE LA PLANTA DE BIOGÁS Primera carga de alimentación y operación inicial de la planta de biogás Preparación del inóculo: Como inóculo se puede utilizar estiércol de vaca o residuos de una planta de biogás en marcha. En la primera carga de alimentación para la operación inicial, se debe adicionar al material de alimentación, una cantidad de inóculo mayor del 10% de la capacidad del digestor (1 m3 para una planta de 10 m3). Mientras más inóculo se añada, más fácil será la operación inicial. Fig.42: Preparación de la Primera Carga de Material Orgánico para el Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Primera alimentación: Mezclar el material fresco con el inóculo y cargar el digestor por la tubería de entrada. La concentración de sólidos en la primera carga de alimentación debe estar entre 4 y 6%. Fig.43: Fosa donde se Mezcló la primera carga de Material Orgánico para el Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Sellar la planta de biogás con agua: Después de que se depositen dentro del digestor el material fresco y el inóculo, adicione agua hasta que el nivel de agua esté sobre el tope del gasómetro. Cuando se adiciona el agua, las válvulas de los conductos deben estar abiertas de forma que se pueda desplazar el aire contenido en ellos. El agua que se añade a la planta de biogás puede ser agua residual doméstica, agua almacenada o agua de pozo, pero no puede ser nunca agua tóxica. La temperatura del agua debe estar por encima de los 20°C. En caso de inviernos fríos, es una buena opción usar el agua tibia de pozo. Fig.44: Sellado con agua y carga de material Orgánico al Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Prueba de ignición: Se producirá biogás de 3 a 10 días después que la planta de biogás se selló con agua. Usualmente el biogás producido en los primeros días no puede hacer combustión, porque la concentración de metano es muy baja. Si no se logra encender el biogás, se debe liberar todo el contenido de los conductos y repetir la prueba de ignición hasta que el biogás pueda encender. Fig.45: Prueba de Ignición del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Ajustes de la operación inicial: Cuando se produce un evento de acidificación, el contenido de metano baja tanto que el biogás no puede encender por un largo tiempo o, la producción de biogás disminuye rápidamente, pudiendo llegar incluso a detenerse completamente y además el color del líquido dentro del reactor se pone amarillo. Para resolver este problema hay diferentes vías que se pueden utilizar, en dependencia del nivel de acidificación que se tenga: Si el pH no está por debajo de 6.0, la planta de biogás puede ajustar su pH automáticamente. Los valores de pH irán aumentando gradualmente y la producción de gas se normalizará, pero este proceso puede durar mucho tiempo. Para reducir el tiempo de este proceso de estabilización se puede agregar más inóculo. Si el pH está por debajo de 6.0, se debe sacar líquido del interior del digestor y poner la misma cantidad de inóculo dentro del reactor, al mismo tiempo agregar un poco de cal o de ceniza de plantas para ajustar el pH por encima de 6.0. Si el pH ha sido ajustado por encima de 7 y la planta de biogás aun no produce biogás, significa que dentro del digestor hay productos químicos que matan a las bacterias metanogénicas. En este caso, se debe limpiar el biodigestor y llenarlo nuevamente con inóculo y material fresco. Si el pH ha sido ajustado por encima de 7 y la planta de biogás trabaja normalmente pero con una producción de gas muy baja, significa que hay fugas en las tuberías de gas. En ese caso hay que chequear el sistema de tuberías y reparar los salideros. Cuando la temperatura de la planta de biogás esté por debajo de 10°C, se detendrá la producción de biogás. Por lo tanto, en lugares donde la temperatura baja mucho en invierno, las plantas de biogás deben ser aisladas térmicamente, cubriéndolas con una capa de aislante o construyendo un invernadero. Mantenimiento Biodigestor Se deberá realizar inspecciones periódicas del estado de la cubierta, buscando detectar fugas, rasgaduras y daños en general. Fig.46: Mantenimiento realizado en las Instalaciones del Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Se deberá realizar una remoción de basura y escombros arrastrados por el viento. Fig.47: Mantenimiento y remoción de escombros realizados en las Instalaciones del Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Se eliminará inmediatamente cualquier acumulación de agua de la cubierta. Se realizará periódicamente la extracción de los lodos acumulados en la parte baja del biodigestor para evitar el azolvamiento y la operación incorrecta. Fig.48: Mantenimiento y remoción de lodos realizados en las Instalaciones del Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Se realizará el mantenimiento programado del compresor, mangueras, válvulas y todos los equipos, de acuerdo a las recomendaciones. Fig.49: Mantenimiento de mangueras, válvulas y equipos en instalaciones de compresión y aprovechamiento del Biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Se deberá realizar la regeneración o sustitución de filtros de acuerdo a las indicaciones del proveedor o fabricante. Se hará una inspección diaria de tuberías, válvulas y equipo de medición, para detectar a tiempo cualquier daño que presenten y en caso de haberlo, instrumentar las acciones necesarias para su inmediata reparación. Fig.50: Mantenimiento del Filtro de la válvula de Purificación. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Fig.51: Verificación de estado de las Conexiones. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Verificar que la tubería de conducción del biogás al compresor y luego a la cocina, no presente fugas. Se debe verificar que las trampas de condensación de humedad y de gases tóxicos, no se hayan saturado. Fig.52: Verificación de estado de las Válvulas de gas. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Revisar que la válvula de purificación de biogás, funcione correctamente, y hacerle limpieza y ajuste periódicamente. Los fabricantes de todos los equipos instalados deberán entregar recomendaciones a los operadores del sistema, que incluyan programas de inspección a puntos específicos a verificar. Fig.53: Verificación de estado y mantenimiento a las instalaciones de compresión y purificación del biogás. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Mantenimiento diario de la planta de biogás: Para mantener la producción constante de biogás, después de aproximadamente 30 días desde el día en que la planta de biogás comenzó a producir biogás normalmente, se debe adicionar al biodigestor, con regularidad, material fresco de fermentación. Para mantener una producción de por lo menos 5 m3/día en una planta de 10 m3, se debe alimentar diariamente 150 kg de estiércol de vaca o 110 kg de estiércol de cerdo o 50 kg de restos de comida. En el periodo de operación normal, se puede aumentar la concentración de sólidos en el alimento hasta 8 o 10%. El líquido de reboso del digestor puede ser reciclado. PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE El biogás contiene una cierta cantidad de Sulfuro de Hidrógeno (H2S) y gases combustible como el Metano (CH4), así como Monóxido de Carbono (CO) e hidrocarburos pesados, entre otros. Para que el contenido de H2S se reduzca hasta un nivel seguro, se emplean equipos desulfuradores, los cuales dejan siempre un contenido mínimo de H2S que permita que el olor característico del mismo permita detectar los escapes de biogás. Esa cantidad es suficientemente pequeña como para no causar daños a las personas o contaminación. El material líquido residuo del proceso es el que queda en el fondo del digestor después de la fermentación y está compuesto por abundantes ácidos orgánicos como el ácido húmico, proteínas, nitrógeno, fósforo, potasio y elementos traza y constituye un fertilizante de alta calidad así como alimento para peces y otros animales. Es rico además en aminoácidos, vitaminas del complejo B, complejo de enzimas hidrolíticas, ciertas auxinas y materiales diversos que protegen los cultivos de las plagas. Normalmente contiene menos de 1% de sólidos. El material sólido residual, que se separa del residuo líquido, se utiliza principalmente como fertilizante orgánico. MEDIDAS DE SEGURIDAD Restricciones para la Ubicación del Sitio: Se deberán considerar al menos las siguientes restricciones para la ubicación del biodigestor: Evitar la cercanía de aeródromos de servicio público o aeropuertos. No ubicarlo dentro de áreas naturales protegidas. Se deberá instalar a una distancia mínima de 500 m de cualquier núcleo poblacional. No ubicarlo en zonas de marismas, manglares, esteros, pantanos, humedales, estuarios, planicies aluviales, fluviales, recarga de acuíferos, zonas arqueológicas, fracturas o fallas geológicas. La distancia con respecto a cuerpos de aguas superficiales con caudal continuo, lagos y lagunas, debe ser de 500 m como mínimo. Se deberá localizar fuera de zonas de inundación. La ubicación entre el límite del sistema y cualquier pozo de extracción de agua, deberá ser de 500 m. - El manto freático deberá encontrarse a una profundidad mínima de 7 metros. Restricción del Acceso: Se deberá restringir el acceso al digestor desde el momento de la excavación de la laguna para proteger a la superficie ya preparada e impermeabilizada, evitando que se dañe la geo membrana instalada. Así también se deberá restringir el acceso al momento del llenado, tanto a personas como a animales, ya que cualquier superficie impermeabilizada con geo membranas se vuelve resbalosa, especialmente si está mojada. Fig.54: Instalación del Cerco de Protección y Restricción de Acceso al Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Cerco Perimetral: Una vez terminado el digestor se debe instalar un cerco perimetral (por ejemplo de malla ciclónica, reja o paredes), para evitar que personal no autorizado o animales accedan al digestor. Fig.55: Instalación del Cerco de Protección y Restricción de Acceso al Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Especificaciones Técnicas Sistemas de Biodigestión: Si el digestor está dentro de las instalaciones de la granja de manera tal que el acceso es limitado, sólo será necesario construir un cerco alrededor del sistema de manejo de biogás para proteger el equipo de aprovechamiento y quema de biogás. Ubicación del Quemador: Los quemadores se deben instalar sobre una plataforma estable metálica o de concreto localizada lo suficientemente alejada del digestor y de cables o tuberías aéreas. La distancia mínima recomendada para la instalación del quemador es a 30 metros del digestor. Señalizaciones: Además de una señal de acceso restringido en el digestor y el sistema de manejo de biogás, Se deberá instalar anuncios visibles en las áreas de seguridad que indiquen las siguientes leyendas “PELIGRO: GAS ALTAMENTE INFLAMABLE” y “SE PROHIBE FUMAR”. Seguridad en el Sistema de Tuberías: Se deberá instalar en las tuberías de entrada o de salida de residuos, sellos hidráulicos, que eviten la fuga del gas del interior del biodigestor por la tubería cuando el volumen baja de nivel, y la tubería queda en contacto directo con el gas. Se deberá dar mantenimiento al sistema de tuberías a efecto de que el color, la señalización y la identificación de las mismas permitan su visibilidad y legibilidad permanente. Fig.56: Señalética Instalada en las Instalaciones del Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Las señales de seguridad e higiene deberán ubicarse de tal manera que puedan ser observadas e interpretadas por los trabajadores a los que estén destinadas, evitando que puedan ser obstruidas. Fig.57: Señalética Instalada en las Instalaciones del Biodigestor y Leyenda Usada. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Se colocará letreros con leyendas que identifiquen las características del fluido que se maneja. (Como referencia, para el caso del biogás se colocaran leyendas alusivas a las propiedades en las que se encuentra el fluido, por ejemplo “TÓXICO”, “INFLAMABLE”, entre otros). La ubicación de tubería subterránea de gas será marcada con señales para prevenir accidentes o rupturas. Fig.58: Señalética Instalada en las Instalaciones del Biodigestor. Tomada por: Ing. Fausto Ramos Elaborada por: Augusto Riofrío Instalación de Válvulas de Alivio: Se deberán instalar válvulas de alivio que liberen automáticamente el gas a la atmosfera cuando el digestor alcance una presión determinada eliminando así el riesgo de desgarre de la membrana o desanclaje del sistema. Este sistema puede ocasionar la pérdida del gas, pero mantiene la integridad del digestor. Prevención y Control de Incendios: Cuando se tenga que trabajar cerca del biodigestor, sus tuberías, o quemador, y con equipos que puedan producir una chispa, se deberá colocar el equipo a contraviento del área de trabajo y lo más alejado posible. Se deberá cuidar que no existan filtraciones de fluidos explosivos o corrosivos que puedan dañar la membrana de la cubierta, ocasionando fuga de biogás y el riesgo de un incendio. Una vez construido el digestor, se deberá informar a los empleados de granjas e instalaciones vecinas, de la ubicación del digestor, para prevenir que dentro de sus actividades eviten las quemas controladas o un incendio que pueda alcanzar el digestor. Como medida de prevención y seguridad, se recomienda instalar un equipo arresta flamas de acero inoxidable en la tubería de alimentación del quemador, para evitar el riesgo de incendio. Se deberá capacitar al personal de operación del sistema en procedimientos de seguridad y combate contra incendios. Equipos de Protección y Seguridad Personal: Se deberá suministrar a los operadores los aditamentos necesarios para trabajar con seguridad dentro de las instalaciones del biodigestor y las áreas de aprovechamiento energético. En las aéreas de servicios, y planta de generación de energía, deberán portar casco, overol y zapatos de seguridad. Overol; respirador contra gases y vapores, o en su caso mascarilla que evite el contacto directo con los gases; guantes para la operación del sistema, y calzado adecuado para la realización de las actividades concernientes a la operación y mantenimiento del biodigestor. Cuando se requiera trabajar sobre la geomembrana del biodigestor, se hará en parejas (por ejemplo, remoción del agua de lluvia u otros trabajos), con objeto de garantizar la seguridad de los trabajadores. En este sentido, estos trabajadores deberán portar el equipo necesario para realizar estas actividades. No se recomienda subir a la geomembrana inflada con calzado inapropiado para evitar rasgaduras. En ese sentido, al trabajar sobre la cobertura del biodigestor, será con zapatos de suela lisa o de goma y se deberán usar prendas antiestáticas como el algodón. En caso de Inhalación accidental de una alta concentración de biogás, se deberá suministrar atención médica de forma inmediata. Trasladar la víctima a un área no contaminada para que inhale aire fresco; mantenerla caliente y en reposo. Si la víctima no respira, administrarle oxígeno suplementario o respiración artificial. Medidas de seguridad para el uso del biogás: El equipamiento utilizado, la presión a que están sometidos y las medidas de protección del medio ambiente que se apliquen, están estrechamente relacionados con la seguridad de los sistemas de biogás. Por lo tanto, para un uso seguro del biogás hay que cumplir rigurosamente con los procedimientos que más abajo se detallan: Evitar el rango de explosión y eliminar las llamas: Cuando el contenido de biogás en el aire está del 7% al 26%, la mezcla resultante está en el rango explosivo. En esa situación la presencia de fuego provoca explosión o incendio. Sin embargo, en condiciones adecuadas de funcionamiento, este accidente puede evitarse por completo. Particularmente importante es el cuidado con el uso del fuego. Las pruebas de encendido del biogás deben hacerse en una estufa, no debe probarse el fuego directamente en una tubería, ya que en ese caso se corre riesgo de explosión por retroceso del fuego. En aras de la seguridad, no apile paja, tallos de maíz, yesca u otros materiales combustibles alrededor de las lámparas, las cocinas y las tuberías de biogás. Sea cuidadoso(a) cuando utilice el fuego cerca de los equipos de biogás. Es necesario tener preparados los extintores de incendio. Cuando se aprecie el olor a huevos podridos, característico de la presencia de biogás ya que éste contiene siempre una pequeña cantidad del gas Sulfuro de Hidrógeno (SH2), abra rápidamente las puertas y ventanas y cierre la válvula principal de la fuente de gas y apagar de inmediato el fuego o la llama. CONCLUSIONES: Una vez realizada la investigación y demostrado el proceso de generación del biogás de forma experimental, podemos concluir: - La utilización de biocarburantes contribuye a la reducción de emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero a la atmósfera. - Al ser fácilmente biodegradables, los biocarburantes no inciden negativamente en la contaminación de suelos. - El biogás ayuda a la eliminación de residuos en los casos en que los mismos se utilizan como materia prima en la fabricación de biocarburantes. - La utilización y generación del biogás contribuye a reducir la dependencia energética de los combustibles fósiles y otorga una mayor seguridad en cuanto al abastecimiento energético. - El biogás no emite dióxido de azufre, lo cual ayuda a prevenir la lluvia ácida, y disminuye la concentración de partículas en suspensión emitidas, de metales pesados, de monóxido de carbono, de hidrocarburos aromáticos poli cíclicos y de compuestos orgánicos volátiles. RECOMENDACIONES: La operación de los biodigestores implica distintos peligros. No obstante vale la pena insistir que si se toman en cuenta las debidas precauciones, los problemas potenciales quedan solucionados: - Cuidar que no se produzcan mezclas de gas con el aire. Si se producen la combustión puede comenzar por una chispa producida por un interruptor de luz, una herradura, cigarrillo encendido, destellador fotográfico, etc. - Periódicamente constatar la inexistencia de pérdidas en el biodigestor, en todas las uniones, acoplamientos, válvulas, etc, de la instalación. - Asegurar la eliminación de SH2 (sulfuro de hidrógeno), sea para evitar su acción tóxica, como corrosiva, ya que esto último a la larga origina pérdida y lo primero mata. GLOSARIO DE TERMINOS: Bacterias Metanogénicas: Las bacterias metanogénicas son las responsables de la formación de metano a partir de substratos monocarbonados o con dos átomos de carbono unidos por un enlace covalente: acetato, H2, CO2, formato, metanol y algunas metilaminas. Bacterias Termofílicas: Se aplica a organismos vivos que pueden soportar condiciones extremas de temperatura relativamente altas, por encima de los 45ºC. Es un subtipo de vida extremófila. Bacterias Anaerobias: Son bacterias que no viven ni proliferan en presencia de oxígeno. Cogeneración: La cogeneración es el procedimiento mediante el cual se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil (vapor, agua caliente sanitaria). Inoculo: Es una mezcla compuesta de dos fases; una sólida diluida en otra fase liquida; este término es comúnmente usado para mezclas de biomas y material orgánico que generalmente se diluye en agua. Ignición: ocurre cuando el calor que emite una reacción llega a ser suficiente como para sostener la reacción química que genera desprendimiento de energía. Poder Calórico: es la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede desprender al producirse una reacción química de oxidación. ANEXOS: INSTRUCTIVO DE FUNCIONAMIENTO ESPECIFICCAIONES Y OPERACIÓN DEL COMPRESOR ELABORADO POR EL FABRICANTE BIBLIOGRAFÍA: - Orozco, A. (1989). Manual sobre Digestión Anaerobia. Presentado en “Seminario Internacional sobre Digestión Anaeróbica - Elementos de Diseño”. Universidad de los Andes. Bogotá, Colombia. - Sasse Ludwig. ( 1984 ). La Planta de Biogás. Bosquejo y detalle de plantas Sencillas. Deutsches Centrum für Entwicklangstechnologian Gate. - Stafford A. D. Hawkes L. D. ( 1980 ). Methane Production From Waste Organic Matter. CRC Press, Inc.,Boca Raton, FL. - Hiler Edward A., Stout Bill A. Manual Para la Producción del Bio-gas. 1985. Texas A&M University Press. College Station. - Henríquez, Bruno. Efecto del Invernadero. Energía y Bio-Desarrollo: Cap 8-10, 1998.Universidad Autónoma de Colombia. - Puig, J. Corominas, J, Vp: 1995. La Ruta de la Energía. Nueva Ciencia (S.L) 2002. - Rodríguez, H. Medidas de Ahorro de Energía del CAI Roberto Ramírez Delgado. Niquero.2000. Vázquez Durañona, O y Col. 2000. Planta de biogás de pequeñas dimensiones para fincas lecheras. Ciencias Técnicas Agropecuarias. México 2007.