DESIGN AND CONSTRUCTION OF A BIODIGESTOR FOR GAS GENERATION

“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN BIODIGESTOR PARA LA GENERACION DE GAS”

DESIGN AND CONSTRUCTION OF A BIODIGESTOR FOR GAS GENERATION

JOSE LUIS RIVERA RAMOS

RESUMEN

Este artículo tiene por objetivo explicar el proceso completo para la elaboración de biogás (metano CH4), desde el diseño y fabricación de un biodigestor metálico, con su respectivo gasómetro para el almacenamiento de gas, hasta la obtención de la mezcla, compuesta de materia orgánica (excremento de animales vacunos, y lagomorfos, junto con paja, agua y aceleradores como el sulfato de sodio Na2SO4 para obtener un proceso más eficaz),la cual en un lapso de 23 días en adelante reaccionan y convierten las partículas de hidrogeno, nitrógeno en gas  metano CH4. Finalizada la operación se registra en el biodigestor la presión a 8psi, haciendo que el tanque contenedor de la mezcla se hinche un poco, lo cual es un indicador positivo para empezar a realizar las pruebas. Y proseguir a pasar el gas metano a su respectivo gasómetro para luego aprovechar este gas y usarlo en el sector doméstico y rural.

Palabras claves: Biogás, biodigestor, materia orgánica, pruebas, gasómetro, aprovechar, domestico, rural            

ABSTRACT

This article aims to explain the complete process for the production of biogas (methane CH4), from the design and manufacture of a metal biodigester, with its respective gasometer for the storage of gas, until obtaining the mixture, composed of organic matter (Excrement of bovine animals, and lagomorphs, together with straw, water and accelerators such as sodium sulphate Na2SO4 to obtain a more efficient process), which within a period of 23 days thereafter react and convert the particles of hydrogen, nitrogen in Methane gas CH4. Once the operation is completed, the pressure is recorded in the biodigester at 8psi, causing the container tank to swell slightly, which is a positive indicator to start the tests. And continue to pass the methane gas to its respective gasometer to then take advantage of this gas and use it in the domestic and rural sector.

Keywords:
Biogas, biodigester, organic matter, tests, gasometer, harness, domestic, rural.

Presentado:13/12/2016

INTRODUCCIÓN

El siguiente artículo es para detallar, todo el proceso que interviene en la construcción de un biodigestor y gasómetro, luego de la construcción viene el llenado con la mezcla que reaccionará en un tiempo determinado de 21 días, y producirá gas metano. Explicaremos las ventajas y desventajas, las aplicaciones de nuestro proyecto, tanto para un sector rural, como doméstico, llegando a una conclusión que estaríamos aportando un proyecto innovador que podría beneficiar a muchos hogares donde cuentan con recursos escasos.

 Con este  proyecto también queremos destacar  las observaciones más resaltantes lo cual nos llevó a obtener conclusiones muy importantes a  tener en cuenta, en caso más adelante pongamos este proyecto en ejecución a mayor escala.

ETAPAS DEL PROYECTO:                       

I. Metodología

II. Resultados

III. Discusión y conclusión

IV. Bibliografía

METODOLOGÍA

a) Diseño

Lo primero a considerar en nuestra para llevar a cabo la construcción del biodigestor y gasómetro fue elaborar un pequeño diseño en el software inventor 2017.

Basado en las partes fundamentales que debe tener un biodigestor, ya sea del modelo   que fuese, todos comparten un patrón de partes las cuales son:

Para el biodigestor:

• Entrada de mezcla
• Válvulas de salida de gas
• Orificio de salida para rebose de agua
• Orificio para limpieza y salida de tanque
• Manómetro

Para la elaboración del gasómetro:

• Entrada y salida de gas
• Manómetro

b) Investigación de la mezcla.

Para la investigación de la mezcla basado en la mayoría de autores e información acumulada en el transcurso del proceso, usamos los siguientes componentes orgánicos:

• Estiércol de vacuno
• Estiércol de lagomorfo
• Pajas
• Sulfato de sodio (acelerador de reacción)

Agua en proporción (4 veces mayor a la mezcla).                                                                            

c)Factores que debemos considerar:

Existen muchos factores que influyen directamente en la fermentación y son capaces de modificar la rapidez de la descomposición:

d)Material de la carga para la fermentación:

Llamamos así a todos los desechos orgánicos que se introducen dentro del biodigestor para su degradación. Para la fermentación los microorganismos metano génicos necesitan nutrientes para poder producir biogás, con lo cual debemos de contar con el material para que el proceso de digestión no se vea interrumpido.

Los microbios siempre consumen elementos como el carbono- nitrógeno en determinada proporción, medidos por la relación carbono-nitrógeno que contiene la materia orgánica.

A continuación, mostramos el siguiente cuadro

[pic 1]

e) Calculos

Para conseguir un buen rendimiento de gas en forma constante durante la fermentación, es conveniente combinar proporciones con materiales de alto y bajo rendimiento y de distintas velocidades de generación, por lo cual también debemos de agregar materia prima rico en nitrógeno con alta relación de carbono-nitrógeno. Por ejemplo, a los residuos de los animales para mejorar la mezcla se le agrega paja y tallos

[pic 2]

f) concentración de la carga[pic 3]

Para la producción del producto en sí es recomendable que este muy concentrada y diluida lo cual se recomienda en un 5 a 10 %. A continuación, mostramos los siguientes cuadros que nos muestran el contenido solido de los materiales

g) Temperatura:

La temperatura es lo más importante en el biodigestor de proceso anaeróbico ya que se puede ver por la altitud o latitud del lugar donde se va a realizar el proyecto. Dicho esto, con esto se puedo aumentar la eficiencia de los sistemas.

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