BIODIGESTORES URBANOS, UNA ALTERNATIVA DE GENERACION DE GAS METANO.

...

En cuanto a la producción de materia fecal, se tomó como referencia que un ser humano produce alrededor de 150 a 270 g por día, adicional a esto, se produce el cálculo de materia fecal en una torre de apartamentos con alrededor de 40 apartamentos, cada apartamento con 2-4 habitantes.

Con las anteriores características se puede calcular la totalidad de materia fecal al día que puede producir una torre de apartamentos con estas dimensiones, seria alrededor de 24 – 86,4 Kg de heces diarias.

Existen varios tipos de biodigestores los cuales varían según la capacidad, forma de producción de biogás, condiciones a las cuales va a estar expuesto e biodigestor, entre otros. A continuación, se presentan las principales características de los distintos tipos de biodigestores existentes:

Biodigestores Semi-continuos: Este tipo de biodigestor es alimentado diariamente de materia orgánica, pero con una carga relativamente pequeña con respecto a la capacidad total. Se debe mantener un volumen constante lo que implica que a medida que se deposita materia orgánica es necesario retirar la misma cantidad de materia. Generan biogás constantemente siempre y cuando cumpla con los nutrientes para la comunidad bacteriana existente. La desventaja de este tipo de biodigestor es que trabaja con altas cantidades de agua. Ya que por una parte de materia orgánica que se use es necesario usar 4 partes de agua.

Biodigestores de mezcla completa: La principal característica de este tipo de biodigestor es que la carga de materia que se añade periódicamente se mezcla en su totalidad con el contenido ya existente en la cámara de digestión. Existen dos diseños:

- Modelo chino: Se compone de una estructura cerrada con una cámara de carga y descarga que generalmente se construye en concreto reforzado. Cuenta con una vida útil mayor a 15 años siempre y cuando se realice un óptimo mantenimiento periódico. El costo de construcción es relativamente elevado dependiendo del tamaño del mismo. Adicional a esto requiere de un contenedor externo para el almacenamiento del biogás.

Imagen 1: Ilustración de Biodigestor chino.

[pic 2]

- Modelo Indio: Se compone de un domo flotante en la parte superior que se mantiene flotando a causa del biogás generado en el interior. El domo debe ser un material resisten a la corrosión, este domo o campana sube y baja según la cantidad de biogás almacenado por lo cual requiere un eje que lo mantenga centrado y no roce las paredes laterales de la estructura. Esta estructura también debe ser construida en concreto reforzado o ladrillo.

Imagen 2: Ilustración biodigestor indio.

[pic 3]

METODOLOGIA

Para llevar a cabo el estudio de este proyecto el primer paso será encontrar el diseño óptimo de sistema de manejo de aguas negras para alimentar de materia al biodigestor, esto varía según las dimensiones y las cantidades de materia orgánica que se van a tratar.

Paso siguiente será realizar los respectivos cálculos con respecto a la producción de energía/gas que genera el biodigestor, esto también de acuerdo con el rendimiento de este, la cantidad de materia orgánica y el diseño optimo del biodigestor.

Una vez se calculen las dimensiones y la cantidad de producción se podrá realizar un aproximado de los costos que se generaran para implementar este tipo de sistema en un conjunto residencial promedio, tanto los costos de construcción como los costos de operación y mantenimiento.

Por último, basado en los procedimientos anteriores se analizara y discutirá la viabilidad del proyecto, teniendo en cuenta si la cantidad de gas metano generado será lo suficiente como para revertir los costos de construcción, operación y mantenimiento.

REFERENCIAS

Diaz, C. A., Amell, A. & Cardona, L. F. (2008). Estudio experimental de la estabilidad de llama de biogás en un sistema de pre mezcla. Energiteca, volumen (39)

Muñoz, J. D, Camargo, D. A. & Gallego, D. (2009). Aplicación de la metodología de superficie de respuesta en un proceso de absorción del co2 de un biogás en una solución alcalina. Revista DYNA facultad de minas, volumen (76), 159.

Osorio, J. A., Ciro, H. J. & González, H. (2007). Evaluación de un sistema de biodigestion en serie para clima frio. Revista facultad nacional de agronomía, volumen (60), 4145-4162.

Sánchez, J., Cardona, S. (2009). Evaluación del comportamiento hidráulico de un reactor aerobioy un reactor anaerobio, en una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas de pequeña escala. Avances en recursos hidráulicos, volumen (20)