Producción De Biogas

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS CON LA BASURA ORGÁNICA DEL MUNICIPIO DE BALANCAN UTILIZANDO UN BIODIGESTOR.

Antecedentes del problema.

La producción de biogás, utilizando como fuente principal la basura orgánica, se puede llevar acabo con el apoyo de un biodigestor, de igual forma como lo está llevando a cabo la empresa DENA, la cual es una agencia Alemana de energía que sigue estos parámetros para la obtención de biogás.

El biogás se obtiene a partir de los siguientes recursos:

• elementos orgánicos de vertederos de basura (gas de vertedero);

• aguas residuales (gas de clarificación);

• residuos orgánicos industriales, domésticos y comerciales;

• desechos y cultivos energéticos agrícolas.

En el proceso de fermentación de las sustancias orgánicas en ausencia de aire intervienen diferentes bacterias anaeróbicas. Su composición depende de las materias primas orgánicas y de los requisitos específicos del proceso, como temperatura y valor del pH. Los procesos microbiológicos en la fermentación representan un factor decisivo para la productividad de la planta de biogás.

Por regla general, las plantas de biogás agrícolas utilizan estiércol líquido y cultivos energéticos como sustrato de fermentación. Mediante el uso de la energía del estiércol líquido en plantas de biogás se evitan, en gran parte, las emisiones de metano perjudiciales para el clima procedente de los fosos de estiércol líquido. Para aumentar el rendimiento del gas, se usan materias primas renovables (por ejemplo, maíz, plantas enteras de cereales y muchos otros cultivos energéticos como girasoles, hierba del Sudán, remolacha azucarera, rábano oleaginoso, sorgo dulce, etc.). Además, las plantas comerciales también procesan aguas residuales y residuos procedentes de la producción alimentaria, como restos de alimentos y el separador de grasas.

Composición del biogás

El biogás obtenido es una mezcla compuesta principalmente en un 50 a 75 por ciento de metano, en un 25 a 45 por ciento de dióxido de carbono y de un pequeño porcentaje de agua (2-7 por ciento), así como de gases en trazas, como son el ácido sulfhídrico, el oxígeno, el nitrógeno, el amoníaco y el hidrógeno. Además del biogás, se produce un residuo de fermentación que consta de una mezcla de agua, componentes minerales y sustancias orgánicas

sin descomponer. Este residuo de fermentación se puede utilizar como estiércol agrícola de alta calidad para poder finalizar el ciclo nutriente durante el cultivo de plantas energéticas o para venderlo como subproducto.

Plantas de cogeneración

El biogás se utiliza de modo estacionario en plantas de cogeneración para la producción de electricidad y calor y se alcanzan altos grados de rendimiento. La electricidad producida puede ser alimentada a la red pública o utilizarse para el suministro de energía autosuficiente en parques industriales y empresariales o para poblaciones rurales no conectadas a la red. Para utilizar también el calor residual se conectan posteriormente unidades para la generación de energía adicional, pero también para la calefacción, el secado o para el funcionamiento de equipos de refrigeración.

Una opción atractiva es la alimentación de biogás a la red de gas natural. Después de un tratamiento previo con calidad de gas natural (biometano, metano hasta un 98 por ciento), el biogás se puede utilizar en lugares donde haya una alta demanda de calor y, produciendo simultáneamente electricidad, se consigue una gran eficiencia. Con la disociación de producción y uso, se da también la posibilidad de utilizar biogás como combustible en los vehículos a gas natural.

Almacenamiento

La red de gas natural como acumulador a largo plazo de energías renovables puede desempeñar un papel central en la alimentación de la red eléctrica, adaptada a las necesidades. A través de la alimentación de hidrógeno renovable (power to gas), la red de gas natural permite tanto la acumulación de energía eólica como también de biometano y, por lo tanto, del biogás procesado con calidad de gas natural. De este modo, la red de gas natural ayudará a superar las fluctuaciones estacionales de la alimentación de la red eléctrica de las plantas eólicas y solares.

Otra de las empresas que también están trabajando con la obtención de biogás es la empresa EnviTec Biogas AG la cual usa un biodigestor, el cual es un sistema sencillo de conseguir para 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.

Existe también una empresa que trabaja con esta forma de obtener energías limpias, esta es la empresa tabasqueña Charritos-bioenergética, la cual desarrollo diversos proyectos con sustentabilidad ambiental y tecnología limpia como la generación de biogás.

Es caracterizada por ser una empresa socialmente responsable comprometida con el cuidado del medio ambiente y el avance tecnológico desde el año de 1987 está trabajando en la búsqueda de energías renovables para sustituir carburantes fósiles por energía limpia para darle el impulso necesario a esta actividad en 1997 crea una línea de investigación científica en la cual se ha elaborado diversos proyectos. Después de 20 años los logros se hicieron más evidentes, en el año 2007 se concretaron diversos proyectos con sustentabilidad ambiental y tecnológica como, el desarrollo a la tecnología limpia se trata de un proyecto destinado a la creación de procesos industriales para la transformación de todo tipo de residuos orgánicos líquidos y solidos utilizando tecnología propia, enfocado al cuidado del medio ambiente.

Actualmente cuentan con una planta para procesar 30 toneladas de desechos orgánicos líquidos y sólidos que se convierten en biogás y fertilizante orgánico (líquido y solidos) productos amigables para el medio ambiente.

Procesan diariamente de 15 a 18 toneladas de desechos orgánicos contenido ruminal proveniente de un frigorífico de los cuales obtienen el biogás con el que sustituyen el uso del 30% de gas LP en la empresa, lo que equivale a 9,600 litros de gas LP que han dejado de consumir.

Planteamiento del problema.

En el municipio de Balancan existe una gran cantidad de basura orgánica tales como estiércol de ganado cascaras de frutas y verduras y cuerpos de animales en descomposición, todo esto se utilizara para generar biogás. El biogás se obtendrá a partir de un biodigestor, el cual es un sistema sencillo de conseguir y que se pretende situar cerca del basurero municipal para tener mayor control de la basura, el biodigestor tiene una parte llamada contenedor en el cual se depositara todo el material orgánico con que se cuenta, para dejarlo fermentar y así obtener gas metano y otros derivados como fertilizantes para las plantas.

Objetivos de la investigación.

Al termino del protocolo se abra implementado la utilización de un biodigestor en el municipio de Balancan el cual producirá de manera constante gas metano utilizando como fuente de producción la basura orgánica de dicha entidad. También se podrá obtener de dicho biodigestor una sustancia llamada libiol la cual es un líquido que sirve como fertilizante natural para el campo.

De esta misma forma se podrá estudiar las posibilidades que nos brinda la utilización de un biodigestor con el fin de contribuir con el mejoramiento de la calidad de vida del municipio de Balancan y 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.

Objetivos específicos.

 Utilizar el abono orgánico para la producción de nuestra propia siembra.

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

 Minimizar la contaminación ambiental.

Hipótesis.

La obtención del biogás se dará a partir de la fermentación de materias primas renovables, tanto vegetales como desechos animales y de los desechos de la industria agropecuaria o alimentaria, a temperatura ambiente se dara a partir de 30 °C el cual requiere unos 10 días, a 20 °C unos 25 y en altiplano, con invernadero, la temperatura de

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