GUIA DE INSTALACION DE UN BIODIGESTOR TIPO “SALCHICHA”

GUIA DE INSTALACION DE UN BIODIGESTOR
TIPO “SALCHICHA”
1. INTRODUCCIÓN
La mejor forma de aprovechamiento del estiércol de nuestras fincas es a través del
uso de biodigestores, con ellos logramos un gran aporte al medio ambiente, al no
contaminar las corrientes de agua, ni el aire con la emisión de metano que es uno
de los gases efecto invernadero: al mismo tiempo, obtenemos dos subproductos
que podemos utilizar en beneficio nuestro, ellos son:
el biogás, utilizado para la cocción de nuestros alimentos, o para el
calentamiento de lechones, o para la generación de energía, todo depende
de la cantidad de animales que tengamos; y
el bioabono, que nos sirve como abono orgánico, para mejorar los cultivos o
los pastizales,
Qué es un biodigestor? 1
1 MANUAL PARA LA GENERACION DE BIOGAS Y BIOABONO A PARTIR DEL ESTIERCOL EN LA INDUSTRIA
AGROPUECUARIA. Capítulo 2. DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS DE APROVECHAMIENTO DE LA PORQUINAZA (SAP).
FILMTEX. 2008.
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Un biodigestor anaerobio es una estructura por medio de la cual se trata el
estiércol recolectado. Este tratamiento se da por la acción de las bacterias
anaerobias (presentes en un ambiente carente de oxígeno), las cuales degradan o
transforman la materia orgánica en biogás y abono orgánico (U.S. EPA, 2007;
Marozzi, 2002). Este tipo de estructuras están selladas herméticamente con una
cubierta impermeable que permite capturar el biogás evitando fugas del mismo
para su posterior uso como fuente energética.
Ventajas de los Biodigestores
Los biodigestores tienen múltiples ventajas, las principales son ambientales y de
bienestar familiar, entre las cuales se encuentran:
Relacionadas con el medio ambiente:
Reducción de la producción de gas metano. El excremento en estado
natural expulsa grandes cantidades al espacio de este gas, que es uno de
los más perjudiciales para la capa de ozono.
Evita los malos olores entre el 90 y 100%. Esta situación es la que perjudica
a los vecinos que habitan cerca de las actividades pecuarias (porquerizas) y
provoca gran cantidad de quejas ante el Ministerio de Salud.
Se evita en un 100% la contaminación de suelos y agua. Los excrementos
constituyen uno de los elementos más contaminantes de nuestro medio
ambiente.
Se evita la tala de árboles para ser utilizados en la cocción; los biodigestores
son una de las grandes posibilidades para evitar la tala desmedida que se
está dando.
Producción de fertilizante orgánico; es una opción para cambiar la
agricultura tradicional por una orgánica, el afluente del biodigestor es una
excelente alternativa.
No se produce humo; este es uno de los males que afectan la salud de las
amas de casa que cocinan con leña, liberando gran cantidad de CO2 a la
atmósfera.
No se da la proliferación de insectos. En las actividades pecuarias abundan
los insectos, especialmente moscas y zancudos.
La leña que se utilizaría en la cocción de los alimentos se deja en el campo y
tiene gran importancia como abono orgánico, a la vez también retiene la
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escorrentía del agua y permite mejorar las condiciones del suelo; ejemplo:
leña de café.
Asociado con el bienestar familiar:
El hollín de los trastos, techo y toda la casa de habitación, cuando se cocina
con leña es inevitable, la familia tiene que construir una cocina aparte de la
casa para evitar los efectos del humo. Además, debe invertir para la
reposición de trastos y techo para su casa, lo que se traduce en un gasto
económico muy alto.
No se corta leña. Casi nadie la agrada la idea de tener que cortar la leña y
con el biodigestor se evita por completo esta responsabilidad.
No hay peligro de explosiones, el cilindro de gas tradicional siempre es un
peligro constante; el biodigestor nunca podrá ser una amenaza dentro de su
casa.
Mejora la economía familiar.
Es muy rápido para cocinar. Este gas tiene una llama azul con una alta
concentración de calor, lo que facilita una cocción rápida.
El fuego del biodigestor se prende solo cuando se ocupa. En el caso de
cocinas con leña, ésta debe estar todo el día prendida y supone peligros,
como cuando se caen tizones, que atentan con quemar la casa.
No va a tener problemas con el Ministerio de Salud. En el caso de las
porquerizas, existen muchos problemas y el biodigestor le permite a sus
usuarios mantenerse como un productor de cerdos, con un manejo
adecuado de los desechos que además mejora sus ingresos.
Cualquier miembro de la familia puede colaborar en la preparación de los
alimentos por las ventajas que tiene el gas del biodigestor en la casa.
Las reparaciones del biodigestor son sencillas. Cuando se tiene un
conocimiento mínimo de cómo manejarlo, se puede realizar sin problemas.
Es una inversión de bajo costo para la familia; muchos materiales los puede
obtener de su finca y gran parte de la mano de obra la aporta la familia y el
técnico sólo debe ofrecer la asesoría.
Es una inversión para muchos años. Según datos, los materiales utilizados
en la construcción del biodigestor, garantizan que será una actividad que
dura hasta 30 años y más.
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El mantenimiento es de bajo costo.
Se puede decir que la mayoría de las ventajas de los biodigestores se resumen en
la reducción de gastos por concepto de energía, combustibles y abonos y en el
aumento en la producción agrícola y ganadera por la utilización de abonos y
fertilizantes mucho más eficientes (Hilbert, 2004; US.EPA, año; US.EPA,2002;
Marozzi,2002 ; Fundación Hábitat, 2005).
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2. MATERIALES ADICIONALES PARA INSTALAR Y PONER EN MARCHA
EL BIODIGESTOR
Para instalar y poner en marcha de forma adecuada nuestro biodigestor, se
requiere tener a la mano la hoja que ha sido entregada con el resultado del diseño
final 2 y los siguientes elementos,
Biodigestor prefabricado, en las dimensiones de acuerdo con el diseño final.
Tanque de mezcla y tanque para almacenamiento del bioabono, pueden ser
prefabricado en concreto, o en mampostería, o en polietileno, debe tener el
volumen necesario de acuerdo con el diseño.
Tuberías para hacer las conexiones, tubería en PVC sanitaria de 6”,
aproximadamente 3 m, para hacer las conexiones entre el tanque de entrada y el
biodigestor, y entre el biodigestor y el tanque para almacenamiento del bioabono.
Para la elaboración de la válvula de seguridad y del filtro de H2S,
1 tee de PVC del diámetro de salida del biogás, de acuerdo con la
información encontrada en el Anexo No. 1,
3 niples de PVC de 10 cm cada uno, del diámetro de salida del biogás, de
acuerdo con la información encontrada en el Anexo No. 1
1 niple de PVC de 20 cm cada uno, del diámetro de salida del biogás, de
acuerdo con la información encontrada en el Anexo No. 1
1 tapón de del diámetro de salida del biogás, de acuerdo con la información
encontrada en el Anexo No. 1
2 codos de PVC del diámetro de salida del biogás, de acuerdo con la
información encontrada en el Anexo No. 1
1 botella plástica de capacidad mayor a 2 litros
Limpiador y soldadura PVC
Esponjas o limadura de hierro
2 FILMTEX proporcionará los resultados del diseño final del biodigestor en función a la información entregada por el cliente.
Esta información debe ser conservada, pues allí se encuentra consignada toda la información requerida para la instalación
del biodigestor. Verifique que esta información se encuentra en el Anexo No. 1 de esta guía.
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Para la conducción del biogás, el diámetro de salida del biogás se encuentra en el
Anexo No. 1. La longitud necesaria de manguera de polietileno, para llegar desde
el biodigestor hasta el punto en donde se va a usar el biogás.
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3. PROCEDIMIENTO PARA LA INSTALACION DEL BIODIGESTOR
Elaboración del tanque de mezcla y del tanque para el almacenamiento
del bioabono
Verifique las dimensiones de estos tanques, de acuerdo con el Anexo No. 1, puede
construirlos en ladrillo pañetado, en concreto prefabricado o conseguirlos en
polietileno, siempre y cuando se guarden los volúmenes requeridos.
Tenga en cuenta que el tanque de almacenamiento del bioabono ha sido diseñado
para almacenar el volumen de un día, es decir, que usted debe disponer del abono
en forma diaria, de otra forma, el volumen de este tanque debe corresponder al
mencionado en el Anexo No. 1 y debe ser multiplicado por el número de días que
quiere almacenar; por ejemplo, si usted quiere almacenar el bioabono por 8 días,
debe multiplicar por 8, así obtendrá el volumen del tanque final
Excavación de la fosa
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Escoja un lugar, preferiblemente cercano al sitio en donde dispone del
estiércol y al sitio en donde se va a usar el biogás. Verifique que dispone
del espacio necesario, de acuerdo con las dimensiones y el tipo de zanja
que aparecen en el Anexo No. 1.
Verifique que el suelo es estable, es decir, que al excavar, las paredes no se
derrumban.
Si su terreno es quebrado, la excavación para el biodigestor debe ser hecha
a través de la pendiente, así se garantiza que el fondo queda a nivel, ya
que el biodigestor funciona por vasos comunicantes.
Una vez realizada la excavación, retire los elementos que puedan dañar el
biodigestor, como raíces, piedras, hojas, etc.
No es necesario dejar desnivel, para poder garantizar el sello de agua, del
cual hablaremos más adelante.
En los extremos de la fosa se deben excavar dos zanjas centradas e
inclinadas 45° hasta el fondo, con un ancho de 15 cm (6”) para la
colocación de las tuberías que conectan el biodigestor con el tanque de
mezcla y con el tanque de almacenamiento del bioabono.
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Instalación del biodigestor, llenado con aire o con agua,
Extienda el biodigestor sobre un piso firme, seco y limpio.
Verifique que la salida para el biogás esta con el tapón colocado.
Cierre o selle uno de los dos extremos del biodigestor.
Al otro extremo del biodigestor coloque el escape de un vehículo o de un
motor, enciéndalo y llene el biodigestor con aire. Se debe revisar
constantemente la temperatura del tubo de escape, para evitar cualquier
daño en el biodigestor.
Colóquelo dentro de la fosa excavada con anterioridad, verifique que la
salida del biogás quede en la parte superior.
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El biodigestor puede ser llenado con agua a cambio de aire, esta operación
debe ser llevada a cabo cuando el biodigestor se encuentra colocado dentro
de la fosa, así se garantiza una adecuada acomodación del mismo en la fosa
excavada.
Al llenar con agua el biodigestor, se forma el sello de agua, así se evita que
el biogás se salga del biodigestor por las aberturas de los extremos de
entrada y salida.
Instale la válvula de seguridad y filtro de H2S,
La válvula de seguridad debe ser colocada entre el biodigestor y el sitio en donde
se va a usar el biogás. Su función es la de formar un sello de agua para que el
exceso de biogás pueda salir, protegiendo el biodigestor de una presión interna
excesiva. Prepare los elementos mencionados anteriormente:
Tome la tee de PVC, a uno de sus extremos solde un niple de 10 cm de
largo.
Al extremo de éste niple, colocar el tapón (sin soldar), ya que este será el
sitio en donde se conecte la tubería que conduce el biogás hasta el sitio de
su utilización, esto se hace en el momento en que el biodigestor empieza a
producir biogás.
Del otro extremo de la tee, solde el otro niple de PVC de 10 cm de largo, en
su extremo solde el codo de PVC y junto a éste solde un niple de PVC de 10
cm.
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Por la parte inferior de la tee, se coloca la esponja de hierro o la limadura,
luego se introduce el niple de 20 cm de largo, sin soldar, ya que es
necesario verificar y cambiar la esponja cada tres o cuatro meses, ya que se
filtran gases indeseables haciendo que la esponja o la limadura se ensucie y
sea necesario reemplazarla por una nueva, y garantizar un adecuado
funcionamiento.
Ahora, se introduce la tee en la botella plástica, y 5 cm por encima del
extremo del tubo que se acaba de introducir, se deben hacer agujeros a la
botella. Todos estos agujeros deben estar al mismo nivel, para garantizar
que se mantenga el sello de agua hasta esa altura.
Se debe amarrar la válvula a un poste, se debe fijar muy bien.
Se debe llenar la botella con agua, el nivel llegará hasta donde se
encuentran los agujeros.
Ahora se conecta el tubo de PVC de la tee a la manguera plástica o a la
tubería de PVC que viene de la salida de biogás del biodigestor. Se debe
verificar que la conexión quede bien sellada para que no haya fugas en
todos los empates.
Verifique el sello de agua,
Un sello de agua es un “tapón” de agua que impide el escape del biogás.
El biodigestor se llena con agua hasta un 75% de capacidad total, el 25% restante
es para el almacenamiento del biogás; el agua evita que el biogás se salga por los
extremos.
La razón de no dejar desnivel en el piso del biodigestor, es porque un extremo
puede quedar más alto que el otro, lo que puede generar que el sello de agua no
funcione adecuadamente.
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pH,
4. FACTORES A TENER EN CUENTA PARA UN ADECUADO
FUNCIONAMIENTO DEL BIODIGESTOR. PUESTA EN MARCHA DEL
BIODIGESTOR
Se debe mantener el pH del biodigestor en un rango de 6,5 – 7,5, lo cual se logra,
con una adecuada operación del biodigestor.
Si el pH se torna muy ácido, las bacterias metanogéncias se inhiben y se aumenta
la proporción de gas carbónico en el biogás. Algunas de las causas por las cuales
se puede acidificar la fase líquida dentro del biodigestor son:
Cambio excesivo en la carga
No recibir carga por un largo tiempo
Presencia de productos tóxicos dentro de la carga
Cambios bruscos en la temperatura interna
Una de las formas más fñaciles de corregir la acidez es adicionar agua con cal a la
fase líquida.
Temperatura,
La tasa de fermentación anaeróbica de los sólidos orgánicos y su conversión
parcial en biogás se encuentran directamente relacionadas con la temperatura
interna de operación. Aunque el proceso se lleva a cabo en un rango amplio de
temperatura que va de los 15°C a los 60°C, la mayor eficiencia de conversión se
obtiene en los rangos de temperatura mesofílicos (30°C a 40°C) y termofílicos
(55°C a 60°C). La mayoría de las bacterias metanogénicas digieren la materia
orgánica más eficientemente en el rango mesofílico que puede ser alcanzado por la
fase líquida, no sólo por efecto de la temperatura ambiental, sino también por la
temperatura interna.
Carga diaria del biodigestor ,
Una vez instalado el biodigestor, éste debe ser alimentado diariamente con una
mezcla de estiércol – agua.
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Para obtener la producción diaria de biogás es necesario alimentar el biodigestor
diariamente, preferiblemente a la misma hora.
La mezcla debe llegar al tanque de mezcla, en la cantidad y proporción
mencionados en el Anexo No. 1.
El proceso desde que la mezcla entra al biodigestor tarda entre 30 – 50 días,
dependiendo de la temperatura de la zona. El biogás empezará a salir en ese
tiempo. Una vez que ha empezado a salir del biogás, este proceso seguirá de
forma continua, siempre y cuando el biodigestor se alimente todos los dias en la
cantidad mencionada anteriormente.
La misma cantidad de mezcla que entra al biodigestor es la que sale y se deposita
en el tanque del bioabono. RECUERDE que éste se encuentra diseñado para un
solo día de almacenamiento, es decir, debe gastarse a diario.
Cantidad de agua,
Recuerde que la proporción de agua - estiércol debe ser de por cada Kg de
estiércol, se deben mezclar 4 litros de agua.
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5. RECOMENDACIONES GENERALES
Proteja el biodigestor,
Para alargar la vida del biodigestor, se recomienda protegerlo del sol con
una cubierta que puede ser elaborada con un techo en plástico, o tejas.
También puede ser protegido con una cerca, para impedir que los animales
se acerquen y lo dañen.
Elabore zanjas alrededor del biodigestor para que permitan evacuar las
aguas lluvias, y así evitar que lleguen a la fosa.
El biodigestor puede ser limpiado con mezcla de agua jabonosa. NO se
puede limpiar ni con varsol, ni con thinner, ni acetona, ni ningún tipo de
solvente.
Tenga en cuenta que este tipo de biodigestores NO funciona con residuos
fibrosos.
Qué hacer en caso de daño,
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Si el biodigestor presenta algún corte, éste puede ser fácilmente reparado con
nuestros kits de reparación que consisten en parches de distintos tamaños y la
soldadura especial para realizar la reparación.
Consulte con nosotros para solucionar su daño!
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6. REFERENCIAS BIOGRAFICAS
FILMTEX. 2008. Bogotá, Colombia. Manual para la generación de biogás y
bioabono a partir del estiércol en la industria Agropecuaria. Capítulo 2.
Descripción de los Sistemas de Aprovechamiento de la Porquinaza (SAP).
CIPAV. Fundación Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles
de Producción Agropecuaria. 1995. Cali, Colombia. Biodigestor plástico de
flujo continuo, generador de gas y bioabono a partir de aguas servidas.
EARTH. Escuela de Agricultura de la Región Tropical Húmeda. 2007.
Guácimo, Costa Rica. El Biodigestor. Tecnología sencilla y amigable con el
ambiente y al alcance de todos.
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ANEXO No. 1
INFORMACION PARA DISEÑO Y RESULTADO FINAL
Cantidad de animales en la finca
Tipo de Animales
Peso promedio de los animales
Temperatura promedio de la zona
Cantidad de estiércol disponible
Cantidad de agua a adicionar
Dimensiones del Biodigestor
Tipo de Zanja
Dimensiones de la Zanja
Diámetro de salida del biogás
Vacas
Cerdos
Diámetro
Longitud
Rectangular
Trapezoidal
Base menor
Base mayor
Altura
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