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ENERGÍA MECÁNICA , INNOVACIÓN Y FUTURO
ISNN : 1390 - 7395
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
CAMINO A LA EXCELENCIA
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Ing. Hernán V Morales V
Departamento de Ciencias de la Energía y Mecánica
Quijano y Ordoñez y Marqués de Maénza s/n
Latacunga - Ecuador
e-mail : hvmoralesv@espe.edu.ec
LOS BIODIGESTORES UNA ALTERNATIVA PARA EL CONSUMO DE ENERGÍA
Resumen
El digestor de desechos orgánicos o biodigestor, es
un contenedor cerrado, hermético e impermeable
(reactor), dentro del cual se deposita el material
orgánico a fermentar en determinada dilución de
agua para que a través de la fermentación anaerobia
se produzca gas metano y fertilizantes orgánicos
ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, y además, se
disminuya el potencial contaminante de los excre-
mentos.
Este sistema, con sus características, 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.
I. INTRODUCCIÓN
El fenómeno de biodigestión ocurre porque existe un
grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos
presentes en el material fecal que, al actuar sobre los
desechos orgánicos de origen vegetal y animal,
producen una mezcla de gases con alto contenido de
metano (CH4) llamada biogás, que es utilizado
como combustible.
Resultado de este proceso se generan residuos con
un alto grado de concentración de nutrientes y mate-
ria orgánica (ideales como fertilizantes) que pueden
ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio
elimina los malos olores y la proliferación de
moscas.
El BIOGAS está compuesto en un 50% a 70% de
METANO y un 30% a 50% de dióxido de carbono,
además de contener hidrógeno sulfurado y otros
gases de menor importancia.
II. TIPOS DE BIODIGESTORES
Biodigestores de flujo discontinuo
La carga de la totalidad del material a fermentar se
hace al inicio del proceso y la descarga del efluente
se hace al finalizar el proceso; por lo general
requieren de mayor mano de obra y de un espacio
para almacenar la materia prima si esta se produce
continuamente y de un depósito de gas o fuentes
alternativas para suplirlo.
Biodigestores de flujo continuo
La carga del material a fermentar y la descarga del
efluente se realiza de manera continua o por peque-
ños baches (ej. una vez al día, cada 12 horas) durante
el proceso, que se extiende indefinidamente a través
del tiempo; por lo general requieren de menos mano
de obra, pero de una mezcla más fluida o movilizada
de manera mecánica y de un depósito de ga.s
Existen tres clases de biodigestores: de flujo
continuo.
1. De cúpula fija y móvil.
2. De salchicha, Taiwán,
3. CIPAV o biodigestores familiares de bajo costo
Figura 1. Biodigestor sin Homogenizador
Figura 2 . Proceso de obtención de gas metano
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El fenómeno de biodigestión ocurre porque existe un
grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos que
están presentes en el material fecal que, al actuar sobre
los desechos orgánicos de origen vegetal y animal,
producen una mezcla de gases con alto contenido de
metano (CH4) llamada biogás, sumamente eficiente
si se emplea como combustible. Como resultado de
este proceso genera residuos con un alto grado de
concentración de nutrientes y materia orgánica que
pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento
anaerobio elimina los malos olores y la proliferación
de moscas. Se debe controlar ciertas condiciones pH,
presión y temperatura a fin de que se pueda obtener
un óptimo rendimiento El biodigestor es un sistema
sencillo de implementar con materiales económicos y
se está introduciendo en comunidades rurales aisladas
y de países subdesarrollados para obtener el doble
beneficio de conseguir solventar la problemática
energética-ambiental, así como realizar un adecuado
manejo de los residuos tanto humanos como
animales.
III. DESVENTAJAS
Entre las desventajas del biodigestor de plástico se
halla su bajo tiempo de vida útil, lo que hace necesa-
rio montar una nueva instalación cada tres años.
Es muy vulnerable a sufrir roturas por condiciones
climáticas adversas, por las acciones del hombre y
los animales.
Su ubicación debe estar cercana al almacén donde se
tiene la materia orgánica.
La temperatura debe ser entre 15 y 60°C, lo que
encarece el proceso en climas fríos. El biogás dentro
de su composición tiene el subproducto llamado
sulfuro de hidrógeno, que es un gas tóxico al ser
humano y corrosivo a todo equipo del proceso.
Existe riesgo de explosión o incendios, en caso de no
cumplirse las normas de seguridad, mantenimiento y
del personal.
IV. DIFICULTADES TÉCNICAS DE
LOS BIODIGESTORES
Debe mantenerse una temperatura constante y
cercana a los 35ºC. Esto puede encarecer el proceso
de obtención en climas fríos.
Es posible que, como subproducto, se obtenga SH2,
el cual es tóxico y corrosivo.
Necesita acumular los desechos orgánicos cerca del
biodigestor.
V. VENTAJAS DE LOS DIGESTORES DE
ALTA VELOCIDAD O FLUJO INDUCIDO
Menor tiempo de operación
Evita la formación de una costra de material dentro
del digestor
Logra la dispersión de materiales inhibitorios de la
acción metabólica de las bacterias, impidiendo
concentraciones localidadas de material potencial-
mente tóxico para el sistema.
Ayuda a la desintegración de partículas grandes en
otras más pequeñas, que aumentan el área de
contacto y por lo tanto la velocidad de digestión.
Figura 3 . Biodigestor tipo casero
Figura 5. Configuración de biodigestores
Figura 4. Accesorios de montaje del biodigestor.
La misión de la Universidad debe abarcar
no solo el ámbito académico, sino también la
investigación y vinculación con la colectividad; en
este sentido, su accionar debe ser apropiadamente
evidenciado. Pero, cómo evidenciar el trabajo
investigativo de una Universidad? La transferencia
de la tecnología hacia la colectividad, producto de
la investigación realizada, se convierte, al parecer,
en una forma efectiva de evidencia sustancial.
Esta revista, recopila el trabajo de un grupo de
profesionales de la Escuela Politécnica del
Ejército Extensión Latacunga, quienes en
cumplimiento de su labor en la investigación,
ponen a disposición de la comunidad sus logros,
no solo con el afán de materializar la transferencia
tecnológica, sino y por sobre todas las cosas,
como semilla motivadora para que muchos más
se sumen a este esfuerzo que ha comenzado hoy,
con esta publicación.
La tarea más difícil es comenzar, entendemos
que ello implica el cometimiento de errores que
serán solucionados en este camino que hoy
empezamos a transitar. Es de esperar que
quienes en el futuro se sumen a este esfuerzo,
alimentarán positivamente esta iniciativa en la
búsqueda constante de la excelencia.
CRNL. DE E.M.
ING. MARCO V. QUINTANA C. Ph. D.
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VI. CONCLUSIONES
• En las grandes urbes, los residuos sólidos orgánicos
son un gran problema ya que éstos son dispuestos en
rellenos sanitarios los cuáles rompen el ciclo natural
de descomposición porque contaminan las fuentes de
agua subterránea debido al lavado del suelo por la
filtración de agua
• Los residuos orgánicos al ser introducidos en el
biodigestor son descompuestos de modo que el ciclo
natural se completa y las basuras orgánicas se
convierten en fertilizante y biogás el cual evita que
el gas metano esté expuesto ya que es considerado
uno de los principales componentes del efecto
invernadero.
• Los biodigestores se constituyen en una valiosa
alternativa para el tratamiento de los desechos
orgánicos Mejora la capacidad fertilizante del
estiércol. Todos los nutrientes tales como
nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio así como
los elementos menores son conservados en el
efluente.
VII. RECOMENDACIONES
• Se propicia el aprovechamiento de diferentes tipos
de fuentes de energía no convencionales.
• Un proyecto de este tipo es rentable por concepto
de reemplazo de GLP industrial para los calentadores
térmicos de las maternidades en la granja.
• La tecnología del biogás y la construcción de
plantas de biogás es totalmente factible en nuestro
país, con la masificación de este tipo de tecnología se
puede obtener beneficios económicos y ambientales
que favorecen al común de la sociedad, con la
creación de fuentes de empleo y reducción de la
contaminación respectivamente, para lograr esta
masificación se debería crear leyes que incentiven a
optar por este tipo de tecnología.
• El biogás es un combustible alternativo renovable
cuya fuente de producción es inagotable, lo cual lo
convierte en un biocombustible altamente viable en
la aplicación de motores de combustión interna para
diversos fines.
VIII. BIBLIOGRAFÍA
Groppelli Orlando A. Giampaoli El camino de la
biodigestión Ambiente y tecnología socialmente
apropiada. Eduardo S., 190 páginas. Argentina,
enero 2010 (3ra. edición).
Jaime Marti Herrero Biodigestores familiares: Guía
de diseño y manual de instalación.
Moncayo Romero Dimensionamiento, diseño y
construcción de biodigestores y plantas de biogás,
manual práctico de diseño. 2008
Opinión
