“OBTENCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE LA CASCARA DE NARANJA Y SU USO COMO FERTILIZANTE”

UNIVERSIDAD NACIONAL[pic 1][pic 2]

“PEDRO RUIZ GALLO”

“FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS               ALIMENTARÍAS”[pic 3]

Escuela Profesional de Ingeniería Química

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

“OBTENCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE LA CASCARA DE NARANJA Y SU USO COMO FERTILIZANTE”

Docente:

Ing. Rubén Darío Sachún   García

INVESTIGADORES:

Castillo Bocanegra Keyla Eilen

Lambayeque, 2019

Perú

CÓDIGO DEL PROYECTO: __________

Palabra clave: biogás fertilizante naranja

1. GENERALIDADES:

1.1. Título 

OBTENCIÓN DE BIOGÁS A PARIR DE LA CASCARA DE NARANJA Y SU USO COMO FERTILIZANTE

 1.2. Personal Investigador 

Autores:     CASTILLO BOCANEGRA KEYLA EILEN

Asesor:     ING. Rubén Darío Sachún García

1. Tipo de Investigación:

1. De acuerdo al fin que persigue

Aplicada

1. De acuerdo al diseño de investigación

Experimental

1.4. Área de investigación

   - Ingeniería y tecnología

1.5.        Línea de investigación

   - Tecnología de Procesos

 1.6. Localidad e institución de ejecución

   - Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo – Facultad de Ingeniería Química e Industrias Alimentarias, Laboratorio de fisicoquímica.

1.7.        Duración del Proyecto 

   - 4 meses

1.8. Fecha de inicio

   - 20 de junio 2019

1.9. Fecha de término

   - 15 de agosto

II.ASPECTOS DE LA INFORMACIÓN

1. . REALIDAD PROBLEMÁTICA

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

El plan surge a partir de la necesidad de aprovechar los residuos orgánicos, se realiza una propuesta para producir biogás a partir de cascaras de naranja, y su uso como fertilizante que puede ser utilizado para la cocción de alimentos en la cocina. Se sugiere implementar esta propuesta de obtención de biogás en un área rural donde la relación costo beneficio es considerable, ya que el área urbana ya cuenta con redes de transporte de gas domiciliarias.

Por el aumento exacerbado de  residuos agrícolas, que son generados diariamente en distintas operaciones ; como el procesamiento de frutas, verduras, entre otros, y algunas actividades económicas de origen agroindustrial, se plantea la idea de poder  realizar la digestión anaeróbica de estos residuos los cuales poseen la característica de ser biodegradables, todo esto se llevaría a cabo para  poder obtener una producción muy sustanciosa y considerable de mezcla gaseosa ; la cual es un combustible con contenido de metano superior al 50% en volumen (Cendales Ladino, 2011). Por ende, sería bueno encaminarnos en un proceso de producción de Biogás en el cual se pueden utilizar residuos orgánicos para poder producir energía a gran escala mediante la acción de microorganismos los cuales cumplen su función, pero en ausencia de aire.

-El producto resultante está formado por metano, dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros gases en menor proporción que los anteriores. El detonante a sido el alto costo financiero y el impacto ambiental negativo asociado al empleo de combustibles fósiles ,los cuales no son una fuente de recursos  renovables, debido a esto se esta incentivado la búsqueda y posterior utilización de energías alternativas las cuales no degraden al medio ambiente, además de no ser muy costosas para que pueda ser accesible a todas las personas del país; debido a que actualmente un gran porcentaje de personas aún usan otros medios de energía , especialmente en el sector rural en donde se reúnen tanto la necesidad insatisfecha de suministro energético como el potencial para la generación de energía a partir de fuentes renovables.

1. FORMULACION DEL PROBLEMA:

¿Cuál será el efecto en la obtención de biogás a parir de la cascará de naranja y su uso como fertilizante?

1. HIPOTESIS:

Determinar la producción de biogás usando de materia prima la cascara de naranja.

1. JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DEL ESTUDIO:

El biogás es un poderoso bioenergético que se obtiene a base de desechos orgánicos como desperdicios de cascaras de frutas o plantas etc. También, del biogás se obtiene un subproducto importante llamado digestato, que es empleado como fertilizante y sirve para mejorar el suelo. Esto Cuenta con numerosos beneficios y es una forma de energía limpia y renovable con el objetivo de contribuir a la mejora del medio ambiente y evitar que se siga contaminando.

Con esta problemática , aún se están desaprovechando las cualidades fisicoquímicas , y de esta manera se está  viendo directamente afectando la capacidad instalada y el tiempo de uso de rellenos sanitarios, a la población civil y al ambiente (aire, suelo y agua) por la generación indiscriminada y posterior emisión de gases de efecto invernadero, además del vertimiento constante de lixiviados que deterioran la calidad de los suelos para el establecimiento de cualquier tipo de cultivo y la calidad de agua para nuestro  consumo, adicionalmente son resultado de epidemias infecciosas que afectan la salud humana y su posterior calidad de vida.  

Entre los principales objetivos de este documento, se enfoca inicialmente en el posible aprovechamiento y su posterior aplicación de tecnologías ambientalmente amigables aplicables en las diferentes industrias para su autoconsumo y posterior autoabastecimiento de energía, permitiendo reducir significativamente los costos de producción, y disponer de sus presupuestos más solventes para la gestión ambiental empresarial y contribuir a la reducción del impacto ambiental negativo que genera este tipo de residuos.

1. Objetivos

General

• Obtener biogás a partir de la cascara de la naranja.

 Específicos:

• Diseñar e implementar un biodigestor para obtener biogás a partir de cascara de naranja y su uso como fertilizante
• Hacer uso adecuado del material de laboratorio, así como de los desechos a utilizar.
• Identificar que la cascara de naranja es la que experimenta una mayor producción de gas.
• Validar el volumen de biogás obtenido sobre una base de análisis
• Identificar las tecnologías disponibles para la obtención de Biogás a partir de la Fracción Orgánica de excremento.

1. . MARCO TEÓRICO

1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA:

 El planteamiento de la utilización del biogás como fuente de energía tiene que estar basado en la sostenibilidad, es decir, consumir como mucho, lo que se produce. Esta idea está completamente alejada de las formas tradicionales de utilización que aún se utilizan en buena parte del mundo y que son responsables de graves daños medioambientales: pérdida de biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes de agua, etc. En el aprovechamiento de la bioenergía, es importante evitar posibles consecuencias nocivas para el medio ambiente. Siguiendo en esta línea debemos decir que el desarrollo de la ganadería intensiva ha llevado a que las explotaciones ganaderas constituyan un problema medioambiental debido a que en la búsqueda de un mayor rendimiento económico derivado de la actividad ganadera se han transformado las antiguas explotaciones en otras en las que el aumento del número de cabezas de ganado no ha ido acompañado del aumento de superficie agraria disponible. La aplicación del RD 261/1996 lleva a la limitación de 170 kg NKT/Ha/año, lo que implica en base a la producción de 89 kg NKT/año por vaca lechera, la necesidad de una hectárea de terreno por cada dos vacas lecheras. La mayoría de las explotaciones intensivas carecen de terreno para ajustarse a esa normativa. Y esto, en las regiones como Cantabria, de clima húmedo y terrenos con pendiente, la fracción líquida es la responsable de la contaminación de los acuíferos superficiales y subterráneos.

1. BASE TEORICA:

El BIOGAS:

Generación de biogás Como el nombre lo indica, el biogás se produce en un proceso biológico. En ausencia de oxígeno (anaeróbico significa sin oxígeno), la materia orgánica se descompone formando una mezcla de gases conocida como biogás. La materia orgánica se convierte casi enteramente en biogás gracias a la acción de una gama de distintos microorganismos. También se genera energía (calor y nueva biomasa). La mezcla de gases resultantes consiste principalmente de metano (50-75 vol. %) y de dióxido de carbono (25-50 vol. %). El biogás también contiene pequeñas cantidades de hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, amoníaco y otros gases traza. La composición del gas está determinada esencialmente por los sustratos, la fermentación (digestión) y los distintos diseños técnicos de las plantas (Gülzow, 2013)

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