TIPOS DE BIODIGESTORES
Imagen cortesía Luis Uribe. Biodigestor continuo
Estos biodigestores son perfectos para personas con animaes de gran!a en casa "a #ue se es da mantenimiento reguarmente en pe#ue$as cantidades. E dise$o continuo es e m%s com&n " apropiado para instaaciones c'icas (tama$o 'ogar) "a #ue no re#uiere de conocimiento especiai*ado ni ma#uinaria grande. E biodigestor continuo tiene tres orificios+ uno centra #ue es cerrado despu,s de 'acer a carga inicia " es abierto despu,s para impiar e biodigestor (descarga tota)+ un segundo orifico se usa para cargaro diariamente en cantidades pe#ue$as con biomasa biomasa nue-a+ nue-a+ " un tercer orificio e cua permite sacar e bioabono peridicamente. E dise$o de este biodigestor es fa-orabe para #ue sea enado con materiaes bandos como e esti,rco. esti,rco. Ventajas del biodigestor continúo •
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Se puede controar a digestin #ue es re#uerida por medio de a cantidad de biomasa depositada diariamente. La carga " descarga de biodigestor no re#uiere de operaciones especiai*adas.
Desventajas del biodigestor continúo • •
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Una ba!a concentracin de sidos #ue se pueden depositar adentro. /o posee un buen dise$o para tratar materiaes #ue son m%s pesados #ue e agua (#ue no fotan)0 "a #ue no cuenta con un agitador . Puede tener probemas de impie*a " espuma. Un ato consumo de agua.
Tipos de biodigestores continuos más comunes
Entre os biodigestores continuos e1isten -arios tipos+ os m%s comunes son e biodigestor c'ino de estructura fi!a0 e tipo 'ind& de campana fotante " e tipo ban de estructura fe1ibe. E biodigestor c'ino es e m%s sencio+ e dise$o 'ind& incorpora una campana fotante en a parte superior de a c%mara de amacenamiento de g%s0 con a funcin de apicar presin sobre e biog%s " faciitar su e1traccin+ e biodigestor tipo ban empea una bosa arga donde se amacena e g%s. Biodigestor discontinuo o de carga intermitente
Este biodigestor tiene soamente un acceso por donde se carga " se descarga. Se carga una soa -e* para ser enado " posteriormente usado+ a fermentacin demora entre 2 " 3 meses (dependiendo de cima) " se descarga cuando concu"e a fermentacin. 4un#ue es competamente posibe empear este dise$o a una escaa c'ica0 es m%s com&n en asoperaciones municipaes o industriaes. En este grupo e biodigestor es enado por &nica ocasin (se cambia toda a biomasa 'asta #ue se termine e biog%s) con a biomasa por o #ue no 'a" cambio de materia org%nica #ue o 'aga sostenibe en a produccin de biog%s. Un metro cubico de biomasa produce apro1imadamente medio metro de biog%s " como no se e 'ace recargas de biomasa no 'a" manera de #ue genere m%s cantidad. Ventajas del biodigestor discontinuo •
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Puede procesar gran cantidad de materiaes " puede recogerse en campos abiertos sin importar si tiene materia seca pues esto no entorpece a operacin de biodigestor. Puede enarse con materiaes secos #ue no absorben 'umedad (#ue foten en e agua) asi como pasto0 cascara de frutas " desec'os de aimentos. Se pueden mane!ar as -ariabes reacionadas con a fermentacin como a de a temperatura0 tiempo de retencin0 carga depositada " os periodos de carga " descarga. /o re#uiere atencin diaria.
Desventajas del biodigestor discontinuo • •
5argar e biodigestor re#uiere de muc'o traba!o " paciencia. La descarga de biodigestor tambi,n es un traba!o mu" tedioso.
Biodigestores de mezcla completa
La característica #ue define a este tipo de biodigestores es #ue a carga a$adida peridicamente se me*ca casi en su totaidad con e contenido "a presente en c%mara de digestin. 5omo resutado0 parte de materia sin biodegradar sae en e efuente0 o cua e-ita #ue se pueda garanti*ar a eiminacin tota de agentes causantes de enfermedades en pantas " animaes así como de semias de pantas ar-enses (mae*as).
MODELO CHINO
Es origin en 5'ina " consiste en una estructura cerrada con c%maras de carga " descarga #ue puede ser construida de concreto armado o adrios. Tienen una arga -ida &ti (ma"or a 67 a$os) con un adecuado mantenimiento. Sin embargo0 e reati-o alto costo #ue representa a construccin de este modeo 'ace #ue no se 'a"a popuari*ado en países atinoamericanos tanto como otros dise$os.
8odeo c'ino E digestor amacena soo pe#ue$o -oumen de gas generado en e interior0 por o #ue re#uiere un contenedor diferente construido para ta fin (gasmetro). MODELO INDIO
Tambi,n amado de domo fotante0 en su parte superior presenta una campana o domo #ue #ue se mantiene fotando en e í#uido a causa de biog%s #ue retiene en su interior. E domo puede ser de meta o preferibemte de un materia resistente a a corrosin como os p%sticos refor*ados. Esta campana sube " ba!a dependiendo de -oumen de gas #ue contiene " por esto re#uiere una -aria guía centra o riees ateraes #ue e-iten e ro*amiento contra as paredes de a estructura.
Modelo de Domo flotante
Tienen a -enta!a #ue no necesita un contenedor e1terno para e amacenar e gas generado. Este se mantiene a una presion reati-amente constante a interior de domo0 o #ue es mu" -enta!oso. Una -ariacin a este modeo o constitu"en os biodigestores #ue presentan una peicua de poietieno fe1ibe en a parte superior en sustitucin de domo fotante. 9aci,ndoos m%s econmicos " accesibes sociamente. Biodigestores de flujo pistón o tipo salchicha
Son a#ueos en os cuaes a c%mara de digestin es aargada " por o tanto a degradacin de os residuos transcurre a medida #ue transitan a o argo de digestor. En esta categoria se encuentran os digestores famiiares de ba!o costo. La in-ersin ata #ue e1igía construir e biodigestor de estructura fi!a resutaba una imitante para e ba!o ingreso de os pe#ue$os gran!eros. Esto moti- a ingenieros en a Pro-incia de Tai:%n en os a$os sesenta (;4O0 6<<2) a 'acer biodigestores de materiaes fe1ibes m%s baratos. Iniciamente se usaron n"on " neopreno pero eos demostraron ser reati-amente costoso. Un desarroo ma"or en os a$os setenta era combinar P=5 con e residuo de as refinerías de auminio producto amado >e barro ro!o P=5.> Esto fue reempa*ado despu,s por poietieno menos costoso #ue es a'ora e materia m%s com&nmente usado en 4m,rica Latina0 4sia " ?frica. Desde 6<@A0 e 5entro para a In-estigacin en Sistemas Sustentabes de Produccin 4grícoa (5IP4=)0 'a estado recomendando biodigestores de p%stico econmico como a tecnoogía apropiada por 'acer me!or uso de e1crementos de ganado0 reduciendo a presin así en otros recursos naturaes. En este digestor e gas se acumua en a parte superior de a bosa0 parciamente ena con Biomasa en fermentacin+ a bosa se -a infando entamente con una presin de operacin ba!a0 pues no se puede e1ceder a presin de traba!o de a misma.
Biodigestor de polietileno
Este biodigestor presenta os siguientes componentes Tubo de admisión: es un tubo de p%stico de 2C a C cm de di%metro0 #ue debe usarse para
a admisin de desec'os " debe sumergirse en os residuos a menos a 67 cm de profundidad0 o cua pre-iene e escape de metano0 es necesario utii*ar un po*o para impiar e materia ceuítico antes de ingresar a biodigestor0 por#ue este puede obstruir con faciidad a entrada de este. ermentador ! bolsa de almacenamiento: este es e principa componente de biodigestor
" a bosa de amacenamiento esta en a parte superior de biodigestor. E tama$o de fermentador depende de a cantidad de desec'os a fermentar por C. m 0 pero este no debe ser mu" grande0 si a cantidad de desec'os a tratar en ee-ada se pueden conectar c%maras m&tipes por medio de tubo p%stico este sistema posee una ma"or %rea superficia es mu" eficiente0 su imitante es #ue puede resutar mu" costoso. Es deseabe #ue e biodigestor este aisado " cuente con un dispositi-o de caentamiento " de agitacin. Un mecanismo bueno seria a construccin de una pared de tierra en a parte norte de biodigestor para pre-enir e enfriamiento a causa de os -ientos0 en e ado sur un coector soar simpe para a caefaccin esto con e fin de mantener a temperatura de fermentador constante. La bosa de amacenamiento de gas puede incorporarse a digestor o estar independiente " puede instaarse cerca de a cocina. Tubo del afluente e di%metro de tubo debe ser de 3 a A pugadas de materia de p%stico0
este se ocai*a por deba!o de tubo de entrada en e ado opuesto de digestor0 e tubo de
afuente tambi,n debe ser sumergido a 67 cm de profundidad de fermentador para pre-enir e escape de gas0 se debe mantener e fu!o constante. Tubo de metano: este tubo se ubica en a parte de a bosa de amacenamiento de metano0
este tubo debe tener 2 pugadas de di%metro " se usa para transportar e biog%s a su ugar de uso0 e tubo posee una saida #ue esta sumergida en agua " #ue drena a 'umedad condensada. Dispositivo de seguridad: este se utii*a para pre-enir a ruptura de fermentador debido a
presiones atas de a fermentacin anaerbica de os desec'os. 5onsiste en una botea de a menos 6C cm de profundidad insertada a tubo de saida0 cuando a presin de digestor es ma"or a a de agua0 se ibera e biog%s. Tubo de limpieza e odo #ue se sedimenta en e fondo de biodigestor debe ser remo-ido
cada dos a$os0 a tubería sir-e para e-acuar estos odos por mecanismos como bombeo0 se pueden disponer cuando e biodigestor es mu" argo de un tubo en un e1tremo de biodigestor " otro tubo en a mitad de mismo. "nstalación: o primero #ue se debe 'acer es preparar un foso #ue debe ser un poco mas
grande #ue e biodogestor0 uego se procede a instaar e biodigestor " os tubos de admisin " de afuentes. Despu,s de tres o cuatro días se ena e foso con agua0 se descargan os desec'os de animaes0 e agua #ue rodea e digestor puede a"udare a e1pandirse competamente " disminu"e a tensin #ue e!erce en os tubos de entrada " de saida. Dependiendo de a ,poca de a$o en a #ue se 'aga a instaacin e proceso de fermentacin se 'ace m%s r%pido en -erano " m%s ento en in-ierno. Mantenimiento: estos biodigestores pueden tener una durabiidad de 2C a$os0 en e caso de
presentarse rupturas de este pueden ser f%cimente reparadas de mismo materia de biodigestor usando un ad'esi-o fuerte0 a parte reparada debe permanecer seca 'asta su endurecimiento por competo. 5uando se necesita e metano soo se e!erce una pe#ue$a presin sobre a bosa de amacenamiento mo-iendo de esta forma e biog%s a donde se necesita. Ventajas de los biodigestores de plástico económicos: •
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Este tipo de digestor es mu" econmico " f%ci de transportar por su ba!o peso0 en especia en a#ueos sitios de difíci acceso. 4 ser 'erm,tico se reducen as p,rdidas
Las pantas de biogas pueden ofrecer -arias -enta!as a as comunidades ruraes0 incu"endo0 una reduccin de traba!o físico0 sobre todo de as mu!eres una reduccin de a presin en os recursos naturaes como combustibe " carbn de e$a produccin de energía barata • •
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me!ora e sistema de cuti-o recicando esti,rco a tra-,s de biodigestores0 produccin de gas para cocinar " fertii*ante (una -e* e esti,rco 'a atra-esado un biodigestor se -ue-e un fertii*ante org%nico e1ceente. reduccin de a poucin0 sobre todo en %reas urbanas.
Entre as desventajas de biodigestor de p%stico se 'aa su ba!o tiempo de -ida &ti0 o #ue 'ace necesario montar una nue-a instaacin cada tres a$os. Tambi,n es mu" -unerabe a sufrir roturas por condiciones cim%ticas ad-ersas0 por as acciones de 'ombre " os animaes. Materiales para el Biodigestor tipo salchicha# •
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Poietieno tubuar transparente. E di%metro -ariar% seg&n a capacidad de as pantas productores ocaes0 normamente en e rango de @C a 627 cm (e#ui-aente a una circunferencia de 2.7 a 3 m). E caibre (espesor) debe estar entre @CC " 6 CCC (2CC a 27C micras). La ongitud de tubo es determinada por e tama$o de biodigestor. E materia m%s apropiado es e usado en os in-ernaderos #ue normamente contienen fitro utra-ioeta (U=) #ue a"uda a proongar a -ida de p%stico cuando se e1pone totamente a so. Dos tubos cer%micos0 7 a 6CC cm con un di%metro interior de 67 cm. P%stico (P=5) de 62.7 mm de di%metro (a ongitud depende de a distancia a a cocina). Dos adaptadores de P=5 (-arn " 'embra) de 62.7 mm. de di%metro Dos a-anderas de cauc'o (de os tubos internos de autom-ies) de cm. de di%metro " 6 mm espesor0 con un di%metro de 62.7 mm de agu!ero centra. Dos p%sticos rígidos (perspe1) a-anderas de 6C cm de di%metro " un agu!ero centra de 62.7 mm. 4un#ue e perspe1 es me!or0 eos tambi,n pueden reempa*arse con p%sticos -ie!os o otros artícuos 'ec'os de p%stico fuerte. 2 m de tubería de P=5 de 62.7 mm. de di%metro 5uatro neum%ticos (de as bicicetas0 motocicetas o autom-ies) cortados en tiras anc'as de 7 cm. Una botea de p%stico transparente (capacidad 6.7 itros). Un codo de P=5 de 62.7 mm. de di%metro Tres >T> de P=5 de 62.7 mm. de di%metro Un tubo de cemento de P=5
uncionamiento de Digestor:
Es posibe usar cua#uier tipo de e1creta0 pero a produccin de gas es m%s ata con esti,rco de cerdo " me*cas de e1crementos de poos " ganado. La cantidad re#uerida depende de a ongitud de digestor0 pero generamente es apro1imadamente 7 Fg de esti,rco fresco (6 Fg a materia sida) para cada 6 m. 4 esto deben agregarse 67 itros de agua para #ue e -oumen de os sidos represente 7 por ciento apro1imadamente. /o es aconse!abe usar menos agua0 esto puede e-ar a a formacin de escoria sida en a superficie de materia.
5uatro a cinco cerdos (peso -i-o supuesto de C Fg) proporcionar% bastante esti,rco para producir e gas re#uerido para una famiia de cuatro a cinco personas. Se 'a e1perimentado este biodigestor con e1crementos 'umanos siendo una manera efica* de reducir transmisin de enfermedades " dar otro uso a as etrinas. Mantenimiento: • •
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Los digestores deben cercarse para e-itar a-erías en e sistema. Debe proporcionarse un te!ado para pre-enir e da$o a p%stico por a radiacin utra-ioeta. 5ua#uier tipo de cobertura en materia tradicionamente usado en a gran!a es con-eniente. Para aumentar a presin de gas a cocinar0 se puede atar un ob!eto pesado (adrio o piedra) a fondo de depsito o apretar un cordn arededor de medio. La u-ia no debe entrar en e digestor0 por#ue puede causar diucin e1cesi-a. E ni-e de agua en a -%-ua de seguridad debe -erificarse semanamente. Se debe cubrir e digestor diariamente " asegurarse #ue e tubo de a saida no este bo#ueado.
Ventajas de los biodigestores •
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Permite disminuir a taa de os bos#ues a no ser necesario e uso de a e$a para cocinar. 9umani*a e traba!o de os campesinos0 #ue antes debían buscar a e$a en ugares cada -e* m%s e!anos. Di-ersidad de usos (aumbrado0 coccin de aimentos0 produccin de energía e,ctrica0 transporte automotor " otros). Produce biofertii*ante rico en nitrgeno0 fsforo " potasio0 capa* de competir con os fertii*antes #uímicos0 #ue son m%s caros " da$an e medio ambiente. Eimina os desec'os org%nicos0 por e!empo0 a e1creta anima0 contaminante de medio ambiente " fuente de enfermedades para e 'ombre " os animaes.
La utii*acin de os biodigestores adem%s de permitir a produccin de biogas ofrece enormes -enta!as para a transformacin de desec'os •
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8e!ora a capacidad fertii*ante de esti,rco. Todos os nutrientes taes como nitrgeno0 fsforo0 potasio0 magnesio así como os eementos menores son conser-ados en e efuente. En e caso de nitrgeno0 buena parte de mismo0 presente en e esti,rco en forma de macromo,cuas es con-ertido a formas m%s simpes como amonio (/93)0 as cuaes pueden ser apro-ec'adas directamente por a panta. Debe notarse #ue en os casos en #ue e esti,rco es secado a medio ambiente0 se pierde arededor de un 7CH de nitrgeno. E efuente es muc'o menos ooroso #ue e afuente.
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5ontro de patgenos. 4un#ue e ni-e de destruccin de patgenos -ariar% de acuerdo a factores como temperatura " tiempo de retencin0 se 'a demostrado e1perimentamente #ue arededor de @7H de os patgenos no sobre-i-en e proceso de biodigestin. En condiciones de aboratorio0 con temperaturas de 7 o5 os coiformes fecaes fueron reducidos en 7C CH " os 'ongos en <7H en 23 'oras.
Dificultades t$cnicas de los biodigestores:
La construccin de biodigestores cone-a una serie de dificutades t,cnicas -
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E digestor debe encontrarse cercano a a *ona donde se recoge e sustrato de partida " a a *ona de consumo. Debe mantenerse una temperatura constante " cercana a os 7J5. Esto puede encarecer e proceso de obtencin en cimas fríos. Es posibe #ue0 como subproducto0 se obtenga S920 e cua es t1ico " corrosi-o0 dependiendo de sustrato de partida " de a presencia o no de bacterias sufatorreductoras. La presencia de S92 'ace #ue se genere menos 5930 disminu"endo a capacidad caorífica de biog%s " encarece e proceso por a necesidad de depuraro. /ecesita acumuar os desec'os org%nicos cerca de biodigestor. Riesgo de e1posin0 en caso de no cumpirse as normas de seguridad para gases combustibes
%onclusiones
La utii*acin de biodigestores ofrece grandes -enta!as para e tratamiento de os desec'os org%nicos de as e1potaciones agropecuarias0 adem%s de disminuir a carga contaminante de os mismos0 e1trae gran parte de a energía contenida en e materia me!orando su -aor fertii*ante " controando0 de manera considerabe0 os maos oores. E uso de biogas para a generacin de eectricidad " de energía t,rmica da un -aor adiciona a empeo de biodigestores en as empresas agropecuarias. Los resutados econmicos no se pueden generai*ar pues cambiar%n de acuerdo a as circunstancias de cada ugar. Países como 5'ina e India0 empean de manera tradiciona e biogas como combustibe para caefaccin0 cocina e iuminacin. 4 a -e* -an reparando os sueos degradados a tra-,s de sigos de cuti-o. Europa0 EEUU " 4rgentina est%n desarroando a in-estigacin sobre as apicaciones de biogas con -istas a una me!or utii*acin futura. Los biodigestores puede !ugar un pape importante en sistemas de cuti-o integrados contribu"endo a a reduccin de poucin " agregando -aor a os e1crementos de ganado. E impacto de biodigestor econmico es inconstante. La adopcin de a t,cnica " os resutados e1itosos depende de aspectos como ocai*acin (disponibiidad de combustibe tradiciona) " a manera en a #ue a tecnoogía se introduce0 adapta "
me!ora seg&n as condiciones ocaes " t,cnicas. La tecnoogía de biodigestor de peícua tubuar es una manera barata " simpe de producir gas0 a tecnoogía se 'a desarroado para apicar especiamente en países donde as condiciones socioK econmicas faciitan su adopcin r%pida0 como en =iet /am " 5ambo"a.
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