Curso Biodigestores

A) Diseño de Biodigestores.

A la hora del Diseño de Biodigestores resulta indispensable pensar en dos cosas:

• la disposición de residuos.

• la necesidad de generación de energía.

Los estudios de diseño y de funcionamiento se realizan con la ayuda de herramientas, las cuales las llamamos “Parámetros de Diseño”, que me permiten dimensionar, organizar e implementar el equipo a construir. Resaltamos:

• Volumen de Carga (Kg. SF + H2O);

• Tiempo de Retención (días);

• Volumen de Digestor (L o m3);

• Volumen de Gasómetro (L o m3);

• Veloc. de Carga (Kg.SV/día m3 dig).

Dichos Parámetros me sirven para dimensionar los Elementos Principales del equipo, entre los que distinguimos:

Cámara de Carga y Descarga (Volumen de Carga);

Cámara de Digestión (Velocidad y Tiempo),

Gasómetro;

Otros accesorios indispensables en los modelos de biodigestores son:

Conductos de carga y descarga; Agitadores; Accesorios de seguridad.

Los Residuos disponibles como dijimos en un comienzo son el elemento central de cálculo en las mayorías de las veces. Con estos podemos por un lado calcular las dimen-siones del biodigestor, y por otro la posible generación de biogás con esas materias fermentables. (Tabla Nº 3 pág. 78). Cabe destacar además las características de esas materias primas, como ser las Relaciones C / N y N / P.

La Dilución es otra de las herramientas de cálculo. Se debe mantener aproximadamente entre 7 y 10% de sólido en el digestor (ver la misma tabla anterior). El Factor de Dilución se observa en la siguiente tabla, con el conoceré la cantidad de agua a agregar, y las dimensiones de las cámaras de carga y descarga:

Tipo de residuo Relación: Factor de

Basura - Agua (=1) Dilución.

(Lts de carga día - Kg. S. H.)

Estiércol vacuno. 1 - 1 ó 1,5 2 ó 2,5

Estiércol porcino. 1.0 - 1,0 2

Estiércol aviar parrillero. 1 - 2 ó 2.5 3 ó 3,5

Estiércol aviar ponedoras. 1 - 2 ó 2.5 3 ó 3,5

Desechos de huertas. 1.0 - 1,0 2

Residuos amiláceos. 1.0 - 1,0 2

Residuos de comida. 1.0 - 1,0 2

Sorgo Uranífero. 1.0 - 5.0 6

Con los valores de generación de biogás para cada residuos sabremos la cantidad de gas que dispondré en la instalación. El cálculo lo puedo hacer al revés, partir de la cantidad de gas requerido, y cual es el reemplazo con el biogás (en L o m3). Ver la Tabla Nº 7, página 80 del Libro.

Ahora bien, conocidos los cálculos de dimensionamiento, para qué me sirve la Velocidad de Carga, el Tiempo de Residencia y el Volumen de Digestor?.

La Velocidad de Carga es la cantidad de materia orgánica que se introduce por día, por unidad de dimensión del biodigestor. Representa la capacidad del biodigestor para tratar los residuos como así también el rendimiento en biogás en función de la temperatura.

El Tiempo de Retención o Residencia es el tiempo que le damos al residuo ingresado en el equipo, para que se digiera totalmente.

El Volumen de Digestor y el de carga se relaciona directamente con los anteriores parámetros. Ver págs. 98-99.

TIEMPO DE RETENCION: t = VOLUMEN DIGESTOR (m3 o Lt)

VOLUMEN DE CARGA (Lt por día)

VELOCIDAD DE CARGA: vC = Alimentación x Humedad x Volatilidad

Volumen del digestor

El Efecto de la Temperatura sobre el Tiempo se observa en el libro en las págs. 76 - 77. La temperatura es el elemento que condiciona los diseños junto con la altura de las napas freáticas. Lo primero porque la flora microbiana se ve inhibida a ciertos valores. Lo segundo, porque el nivel de la napa me impide generalmente poder enterrar el equipo y poder tener un valor de Temperatura estable. Las soluciones son cambiar los diseños o armar terraplenes.

• A nivel rural o familiar un diseño puede tener los siguientes parámetros:

Tiempo de Retención de 60 días; Diseño enterrado, temperatura de operación media de 18ºC; y una Velocidad de Carga entre 1 y 1,5.

La siguiente planilla muestra valores considerables que amplían nuestra visión de los parámetros dimensionales:

Veloc. De Carga Volumen Digestor Volumen Gasómetro Vol. Gas m3 por

Kg SV día / m3 dig por Kg. de gas por Kg. de gas Vol. Digestor m3

4,5 0,7 2 2,8

3,5 0,9 2 2,2

1 3,2 2 0,63

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