Proyecto Biodigestor (página 2)

Marco teórico

1.-BIODIGESTOR

Un Biodigestor es un sistema sencillo de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

En su forma simple es un contenedor (llamado reactor) el cual está herméticamente cerrado y dentro del cual se deposita material orgánico como excremento y desechos vegetales (exceptuando los cítricos ya que éstos acidifican). Los materiales orgánicos se ponen a fermentar con cierta cantidad de agua, produciendo gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en fósforo, potasio y nitrógeno. Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y postratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

El proceso de biodigestión se da porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos en los excrementos que al actuar en el material orgánico produce una mezcla de gases (con alto contenido de metano) al cuál se le llama biogás. El biogás es un excelente combustible y el resultado de este proceso genera ciertos residuos con un alto grado de concentración de nutrientes el cuál puede ser utilizado como fertilizante y puede utilizarse fresco, ya que por el tratamiento anaeróbico los malos olores son eliminados.

Los Biodigestores familiares de bajo costo han sido desarrollados y están ampliamente implementados en países del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo países como Cuba, Colombia, Brasil y Costa Rica tienen desarrollada esta tecnología. Estos modelos de Biodigestores familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, así como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una "tecnología apropiada".

La utilización de biogás puede sustituir a la electricidad, al gas propano y al diesel como fuente energética en la producción de electricidad, calor o refrigeración. En el sector rural el biogás puede ser utilizado como combustible en motores de generación eléctrica para autoconsumo de la finca o para vender a otras. Puede también usarse como combustible para hornos de aire forzado, calentadores y refrigeradores de adsorción. La conversión de aparatos al funcionamiento con gas es sencilla.

La falta de leña para cocinar en diferentes regiones de mundo hace a estos sistemas interesantes para su difusión, divulgación y diseminación a gran escala. Las familias dedicadas a la agricultura, suelen ser propietarias de pequeñas cantidades de ganado (dos o tres vacas por ejemplo) y pueden, por tanto, aprovechar el estiércol para producir su propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Se debe considerar que el estiércol acumulado cerca de las viviendas supone un foco de infección, olores y moscas que desaparecerán al ser introducido el estiércol diariamente en el biodigestor familiar. También es importante recordar la cantidad de enfermedades respiratorias que sufren, principalmente las mujeres, por la inhalación de humo al cocinar en espacios cerrados con leña o bosta seca. La combustión del biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo proveniente de la quema de madera.

Cualquier materia prima orgánica sirve, pero unas cosas son mejores que otras. En general, los materiales deben tener un alto contenido de energía y fácil de descomponerse. El estiércol de cualquier animal y hasta aquello de las personas sirve bien porque ya se ha digerido dentro del animal. Entonces, se convierte fácilmente y rápidamente en el biogás. También se puede usar desechos vegetales, pero no se le recomienda una alta concentración tal materia prima, porque dura mucho más en digerirse. Tampoco es recomendable echarle químicos al biodigestor. Entonces, si se monta la entrada de un biodigestor a un chiquero de cerdos, tape el hueco si tiene que lavar con químicos o si tiene que usar una gran cantidad de agua que diluiría la mezcla dentro del tanque. Por esta razón también se debe evitar el uso de estiércol de animales recién medicados con antibióticos o otros medicamentos que pueden interrumpir los procesos anaeróbicos dentro del biodigestor. Otro problema que surge con el biodigestor a veces es la acidez, por la cual se le recomienda no echar al biodigestor cosas ácidas, aunque sean orgánicas como cáscaras de naranjas u otras frutas cítricas.

Los digestores deben cercarse para evitar averías en el sistema. Debe proporcionarse un tejado para prevenir el daño al plástico por la radiación ultravioleta. Cualquier tipo de cobertura en material tradicionalmente usado en la granja es conveniente. Para aumentar la presión de gas al cocinar, se puede atar un objeto pesado (ladrillo o piedra) al fondo del depósito o apretar un cordón alrededor del medio. La lluvia no debe entrar en el digestor, porque puede causar dilución excesiva. El nivel de agua en la válvula de seguridad debe verificarse semanalmente. Se debe cubrir el digestor diariamente y asegurarse que el tubo de la salida no esté bloqueado.

Resumen

El proyecto contempla el diseño y la implementación de un fermentador anaerobio por medio de un biodigestor para la producción de biogás en la Comunidad de La Acequia Pintadera, Municipio Pedraza edo. Barinas. Venezuela.

Dentro del proyecto está contemplado realizar una guía para la divulgación de los aspectos técnicos, sociales, ambientales y económicos de la tecnología dentro de la comunidad, el cual servirá de base para la promoción del uso de las energías renovables.

Además de un diagnóstico ambiental que incluya estudios de caracterización de aguas, generación de desecho y consumo energético. El Proyecto tendrá una duración de 182 días.

Los objetivos específicos del proyecto son los siguientes:

• 1. Minimizar la contaminación ambiental

• 2. Diseñar e instalar fermentadores anaerobios para la producción de biogás como fuente de energía alterna.

• 3. Capacitar a productores, campesinos y técnicos en el uso, operación y mantenimiento de las unidades biodigestoras y manejo de los abonos

Con el desarrollo de este tipo de proyectos se logra que las energías renovables tengan una mayor participación en la satisfacción de las necesidades energéticas del mismo, contribuyendo así a su desarrollo sostenible, la reducción del incremento de los gases de efecto invernadero y la mitigación de los efectos adversos del cambio climático mundial.

Es importante remover las barreras legales e institucionales que obstaculizan una mayor participación de las energías renovables a pequeña escala en el país, promoviendo proyectos como este, los cuales conllevan el fortalecimiento del desarrollo de las energías renovables en los mercados emergentes de energía eléctrica y uso racional de los recursos bioenergéticos.

3.- Los Biodigestores han de ser diseñados de acuerdo a su finalidad, a la disposición de ganado y tipo, y a la temperatura a la que van a trabajar. Un biodigestor puede ser diseñado para eliminar todo el estiércol producido en una granja de cerdos, o bien como herramientas de saneamiento básico en un colegio. Otro sería el de proveer horas de combustión en una cocina a una familia y con el final de este biodigestor encontraríamos un gran abono para las planta

3.- OBJETIVOS DEL PROYECTO

Como objetivos nos proponemos a estudiar las posibilidades que nos brinda la utilización de un biodigestor con el fin de contribuir con el mejoramiento de la calidad de vida de la comunidad de La Acequia Pintadera y formular estrategias que articulen las políticas energéticas con la promoción social, la satisfacción de las necesidades básicas y el desarrollo sustentable.

La idea consiste en instalar un biodigestor en la zona, es decir implementar una tecnología nueva, en materia de energías renovables que ya se emplean en muchos lugares del Mundo donde la energía ni siquiera puede llegar a los hogares

Aspectos

4.1.- ASPECTOS ECONÓMICOS

La inversión en energía renovable genera iniciativas de desarrollo económico, a través de implementación de mecanismo de producción más eficientes y mejoramientos de prácticas tradicionales que contribuirán al mejoramiento de sus condiciones socioeconómicas.

4.2.- ASPECTOS SOCIALES

Para lograr efectos positivos en la ejecución y operación del proyecto se ha convocara a los representantes de los Consejos Comunales del sector, para aceptación y apoyo en el mantenimiento del sistema de digestión anaerobia, lo que fortalece el compromiso de integrar a los productores agropecuarios reiterando la sostenibilidad del proyecto ya que sirven de modelo a otras asociaciones o grupos interesados en la implementación de este tipo de tecnologías.

4.3.- ASPECTOS AMBIENTALES

A través del desarrollo del Diagnostico Ambiental que incluyen estudios de caracterización de aguas, generación de desechos y consumo energético que se efectuarán en la primera fase del proyecto permitirá el desarrollo de una guía que ha ser utilizada por los productores en granjas y comunidad para el aprovechamiento de los residuos del tratamiento anaerobio y el producto final de este lodo digerido que puede ser utilizado como abono orgánico, dejando las prácticas de no llevar un tratamiento adecuado de las aguas residuales de las granjas y comunidades.

Lo que producía escasez de agua para beber o si era ingerida produciendo enfermedades del tipo bacteriana, puede decirse que el conllevar mecanismos de producción más limpia a través del uso de Biodigestores crean un impacto favorable al ambiente, siendo está práctica una solución amigable con la naturaleza.

4.4.- ASPECTO DE GÉNERO

El proyecto está dirigido a beneficiar a los miembros de la comunidad en general, donde estará garantizada con equidad en todos los aspectos, la participación de mujeres, hombres, niñas y niños que conforman la comunidad donde se desarrollara el proyecto. Siendo así los pioneros y motor principal para que otras comunidades se unan a esta labor tan bonita, comunidades como La Acequia, Pintaderas, El tesoro, Palma Sola, entre otras.

4.5.- ASPECTOS DE SOSTENIBILIDAD

El mantenimiento y funcionamiento de los equipos requiere de atención, no necesariamente especializada y pueden ser absorbidos por la propia comunidad en forma organizada.

Este aspecto será profundamente tocado en un convenio que firmarán los beneficiados de granjas, conucos y hatos en la comunidad de la Secreta, en San Rafael de Catalina para garantizar la sostenibilidad del proyecto y, a seguir los lineamientos de dicho convenio para la instalación, funcionamiento, mantenimiento del sistema anaerobio y estar anuentes, a servir de agentes multiplicadores de este tipo de proyecto, a través de una política de puertas abiertas, para desarrollar giras técnicas demostrativas y servir de asesores para una eventual réplica del mismo.

Fundamental serán las actividades de capacitación y educación continua prevista para la población y a seguir los resultados de la guía para la divulgación de los aspectos técnicos, sociales, ambientales y económicos de la tecnología.

4.6.- ASPECTOS TECNICOS

La energía es también un factor fundamental para el desarrollo económico, pero los modelos energéticos se basan normalmente en recursos "no renovables". Además de fuentes de energía de seres humanos y de animales de trabajo, hay muchas clases de energía renovable por ejemplo: energía hidráulica, energía del viento, radiación solar o biomasa (con pirolisis y la gasificación). Durante el curso de este siglo el consumo de energía del mundo por habitante ha aumentado.

Hoy, los países industrializados, con el 32% de la población del mundo, consumen el 82% de la energía del planeta. En promedio, una persona de un país industrializado consume 20 veces más energía que una persona en África. Está claro que el "modelo del desarrollo económico" es el que conduce al consumo de energía.

La acumulación de las excretas del ganado y de aves de corral fue considerada como oportunidad de reciclar este material como alimentación para el ganado rumiante y existía incluso tentativas de realizarlo con las excretas de los cerdos de alimentación intensiva. Sin embargo, en todos estos casos el valor alimenticio del abono era principalmente una reflexión del desperdicio de los alimentos, que es casi inevitable cuando los sistemas intensivos de auto alimentador se practican. El alto riesgo de obtención de enfermedades a raíz del reciclaje de basuras a través del ganado, destacado por los brotes recientes de BSE, ahora se considera como impedimento importante a estas prácticas.

De las diferentes tecnologías no tradicionales de generación de energía hemos seleccionado la digestión anaerobia a través del uso de un Biodigestor, la cual con el trabajo de Diagnóstico ambiental creará las herramientas necesarias para el fortalecimiento de este tipo de tecnologías

CAPITULO III

Marco metodológico

1.- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

2.-TABLA DE INSUMOS

3.- COSTO Y FINANCIAMIENTO

Ubicación, duración y alcance del plan de acción

El proveedor de los equipos deberá cumplir con el período de suministro e instalación de sistemas fermentación anaerobia, el cual será de 185 días a partir de la orden de proceder.

Las obras civiles serán desarrolladas por el contratista de acuerdo a las especificaciones mencionadas. Todo el sistema de fermentación anaerobia (biodigestor) de este proyecto deberá utilizar materiales y equipo nuevos, con garantía y de acuerdo a lo especificado en el listado de materiales y equipos del sistema.

El contratista deberá inspeccionar el sitio de la obra antes de hacer su propuesta para verificar el estado físico actual del sitio, donde se realizarán las instalaciones del biodigestor y el Diagnóstico Ambiental

Los alumnos encargados suministrarán en el sitio, la mano de obra, herramientas, materiales y equipo y cuanto se requiera para realizar los trabajos de instalación del biodigestor contenidos en este proyecto.

Los alumnos encargados se comprometen a dirigir e inspeccionar los trabajos diariamente, y será responsable de aclarar cualquier cambio, en cuyos casos deberá hacerse las consultas pertinentes al Coordinador de Proyecto, a fin de entregar los trabajos completamente terminados y a satisfacción de los beneficiarios.

Los alumnos encargados se obligan a realizar la entrega física de los equipos, herramientas, mano de obra y materiales en forma, lugar y acuerdo con las condiciones establecidas en las especificaciones técnicas. Además se obliga a suministrar la entrega de equipos antes mencionado dentro de los 20 días a partir de la orden de proceder.

Los alumnos encargados antes de suministrar e instalar los equipos deberán someter consulta al coordinador del proyecto la lista de los equipos a instalar para verificar a través de catálogos y cumple con lo especificado en este proyecto por escrito.

El contratista asegurara contra todos los riesgos, equipos y accesorios objeto de este contrato durante su transporte por cualquier vía hasta sus descargos en el lugar de entrega, donde se efectuara en el terreno del liceo "Luis Beltrán Prieto Figueroa La Acequia Pintadera, Municipio Pedraza, EDO Barinas, Venezuela.

Guía completa de instalación del biodigestor

5.1.- Decidiendo la colocación del biodigestor y excavación de sólido para efectuar la zanja:

El primer paso en la instalación del biodigestor es identificar la localización más apropiada.

Es ventajoso si los lavados de la pluma pasan por gravedad directamente a la entrada del biodigestor. Es relativamente fácil transportar el gas por la tubería pero difícil y aburrido de hacer esto con las desechos líquidos.

Una vez que se seleccione el sitio el siguiente paso es determinar el tamaño del biodigestor.

FORMA MÁS SENCILLA DE REALIZAR UN BIODIGESTOR

Inicialmente, dependiendo del tanque disponible así será la cantidad de biogás producido por el digestor. Los usos para este biogás podrían ser cocinar algunos alimentos, abono orgánico, calefaccionar una estancia, iluminar o simplemente para proyectos o experimentos caseros. Para esto último sería muy útil una válvula ya que permite regular el flujo de gas y la mezcla de aire-biogás de forma sencilla.

El biodigestor debería construirse de acuerdo a la disponibilidad de recursos y no tratar de hacerlo exactamente con los materiales que se mencionan a continuación. Acuérdese de "las tres R"; reducir, reusar y reciclar.

Los Materiales y su descripción:El reactor y la entrada de materiales

• Un tanque o bidón de entre 120 y 220 litros de capacidad. Generalmente son azules con tapa de cierre hermético.

• Tapón de limpieza sanitario (4"): Es una especie de adaptador con tapón enroscable

• Segmento corto de tubo (4"): Pasa a través de la abertura y conecta el "adaptado-tapón" en el exterior con la Reducción en la parte interna del tanque. Debe ser suficientemente corto para permitir que tanto la Reducción como el adaptador-tapón aprisionen la pared de la tapa del tanque y así permitir una mejor sujeción y sellamiento. También se pueden usar bridas sanitarias pegadas con silicona al tanque.

• Reducción PVC de 4" a 3"

• Tuvo PVC sanitario (3"): Desde la reducción hasta 5cm antes del fondo del tanque.

Para la salida del efluente:

• Adaptador de tanque (2")

• Tubo PVC (2") para la tubería de salida del efluente

• 3 Codos PVC (2")

• Adaptador de tanque (1") para conectar la válvula

• Válvula de esfera PVC (1") Para la salida inferior del efluente más pesado.

Para la salida del biogás (en orden):

• Conector de tanque (1/2")

• Válvula de esfera con roscas (1/2")

• Adaptador para manquera

• Manguera

Para unir las partes y sellar:

• Soldadura (pegamento) para PVC

• Silicona selladora transparente, ¡resistente a hongos!: Para sellar alrededor de las uniones al tanque e impedir filtración.

( " ) = pulgadas

Al tanque se le realizan dos agujeros laterales y dos en la tapa. Uno en la parte lateral-inferior para la válvula de 1 pulgada; otro en la parte media para la salida de efluente. En la tapa uno será para la entrada del material y el otro para la salida del biogás, siempre del diámetro de la pieza que lo atraviesa.

Para almacenar el biogás se utiliza un depósito de campana flotante, muy fácil de construir con dos bidones; uno grande donde va el agua y otro ligeramente más angosto que se sitúa boca abajo dentro del anterior. La manguera que viene del digestor se introduce al tanque mayor y burbujea de tal forma que el gas sube y queda atrapado en el tanque menor el cual tiene una válvula para la salida del gas con una manguera y una trampa de agua.

PRECAUCION: EL BIOGÁS ES UN COMBUSTIBLE. Tome adecuadas medidas de seguridad y consulte a un profesional.

Conclusión

Como conclusión se puede decir que una de las alternativas es la transformación de un biodigestor como sistemas de bases agroecológica. Es importante resaltar que una transformación de esta naturaleza, traería consigo consecuencias positivas.

El mejoramiento de la calidad de vida de los pobladores de la comunidad de La Acequia implicaría un buen futuro a generaciones siguientes.

La utilización de Biodigestores ofrece grandes ventajas para el tratamiento de los desechos orgánicos de las explotaciones agropecuarias, además de disminuir la carga contaminante de los mismos, extrae gran parte de la energía contenida en el material mejorando su valor fertilizante y controlando, de manera considerable, los malos olores.

El uso del biogás para la generación de electricidad y de energía térmica da un valor adicional al empleo de Biodigestores en las empresas agropecuarias.

Los resultados económicos no se pueden generalizar pues cambiarán de acuerdo a las circunstancias de cada lugar.

Los Biodigestores pueden jugar un papel importante en sistemas de cultivo integrados contribuyendo a la reducción de polución y agregando valor a los excrementos del ganado.

El impacto del biodigestor económico es inconstante. La adopción de la técnica y los resultados exitosos depende de aspectos como localización (disponibilidad de combustible tradicional) y la manera en la que la tecnología se introduce, adapta y mejora según las condiciones locales y técnicas. La tecnología del biodigestor de película tubular es una manera barata y simple de producir gas, la tecnología se ha desarrollado para aplicar especialmente en países donde las condiciones socio-económicas facilitan su adopción rápida.

ANEXOS

Autor:

Jacqueline Evenou Contreras