¿QUE ES UN BIODIGESTOR?
A este
sistema también se le conoce como: Digestor anaeróbico, reactor anaeróbico,
reactor biológico o simplemente digestor. Viene a ser un deposito cerrado,
cámara cerrada, donde ocurrirá la descomposición de la materia orgánica
(estiércol de animales, desechos vegetales, desechos humanos) en condiciones
anaeróbicas (sin la presencia de oxigeno), producto de esta descomposición
(fermentación) se producirá biogás y bioabonos. A continuación presentamos la
imagen en la que se representa el esquema de un biodigestor con todas sus
partes.
HISTORIA DE
UN BIODIGESTORES CASERO
El interés por la digestión anaerobia se despertó en
Europa en los años 40 cuando, a raíz de la II Guerra Mundial, las fuentes de
energía escaseaban. Este interés fue decayendo por el consumo creciente de los combustibles
fósiles.
A partir de la crisis del petróleo de 1973 resurgió
el interés en la mecanización en los países europeos: se impulsaron programas
de investigación y desarrollo y se construyeron plantas industriales. Desde
entonces, y hasta la actualidad, el objetivo energético inicial que impulso el
desarrollo de la digestión anaerobia, se ha ido transformando en un objetivo de
depuración.
La evolución de la digestión anaerobia en Europa se
puede seguir a través de los informes que ha publicado la Comisión de las
Comunidades Europeas, recogiendo la experiencia de los distintos países.
Actualmente, el número de digestores a escala
industrial en el continente europeo es de unos 1.000, sin incluir los
digestores de lodos urbanos. En los países de la Unión Europea el número
existen más de 700. En Estados Unidos, excepto los digestores construidos en
las plantas de aguas residuales urbanas, no existe realmente una fuerte demanda
de plantas de biogás, comparable a la europea.
Con respecto a los países en desarrollo, China tiene
el mayor número de digestores, estimado en más de dos millones. Son digestores
de tecnología sencilla implantados en zonas rurales; su capacidad media es de
10 m3 y suministran la energía que se emplea para fines domésticos y
el efluente se utiliza en agricultura.
CLASIFICACIÓN
De acuerdo a la frecuencia de cargado, los sistemas de biodigestión se
pueden clasificar en:
- Batch o discontinuo
- Semi continuos
- Continuos
SISTEMA BATCH O DISCONTINUO
Este tipo de digestor se carga una sola vez
en formato tal y la descarga se efectúa una vez que ha dejado de producir gas
combustible. Normalmente consiste en tanques herméticos con una salida de gas
conectada a un gasómetro flotante, donde se almacena el biogás. Este sistema es
aplicable cuando la materia a procesar está disponible en forma intermitente.
En este tipo de sistemas se usa una batería de digestores que se carga a
diferentes tiempos para que la producción de biogás sea constante. Este tipo de
digestor es también ideal a nivel de laboratorio si se desean evaluar los
parámetros del proceso o el comportamiento de un residuo orgánico o una mezcla
de ellas. De los sistemas Batch, el más usado por la facilidad de construcción
del sistema, la sencillez en el proceso de digestión, la alimentación del
digestor puede ser con residuos vegetales o también mezclando residuos
vegetales con pecuarios y por sumayor producción de biogás, en comparación con
el modelo.
DIGESTORES SEMICONTINUOS O CONTINUOS
Estos
digestores poseen tres orificios: uno central que se cierra después de
realizada la carga inicial y se abre para limpiar el digestor (descarga total);
un segundo orificio de entrada que permite alimentarlos periódicamente con
pequeñas cantidades de material orgánico nuevo; finalmente un tercer orificio
de salida, que permite retirar periódicamente el material orgánico degradado.
Estos
sistemas permiten retirar sustrato ya fermentado por el canal de salida y
añadir nueva materia orgánica por el canal de entrada (sin destapar la boca
central) que al descomponerse generara nuevo gas. Estos digestores se adaptan
bien para tratar material blando, por ejemplo. Estiércol, material celulósico,
etc. pero prefermentado antes de echar al digestor.
Entre
los digestores clásicos tenemos: Tipo Chino (de Estructura fija), Tipo Hindú
(de Campana Flotante) y Tipo Balón
(de Estructura flexible). El modelo mas extendido es el digestor tipo
Chino, por su durabilidad, funcionalidad y seguridad.
SISTEMAS SEMI-CONTINUOS
Es el tipo de digestor más usado en el medio
rural, cuando se trata de digestores pequeños para uso doméstico. Los diseños
más populares son el hindú y el chino
Entre los de tipo hindú existen varios diseños, pero en general son verticales
y enterrados. Se cargan por gravedad una vez al día, con un volumen de mezcla
que depende del tiempo de fermentación o retención y producen una cantidad
diaria más o menos constante de biogas si se mantienen las condiciones de operación.
El gasómetro esta integrado al sistema, en la parte superior del pozo se tiene una campana
flotante donde se almacena el gas, balanceada por contrapesos, y de ésta sale
el gas para su uso; en esta forma la presión delgas sobre la superficie de la
mezcla es muy baja, de menos de 20 cm., de columna de agua. Por lo general el volumen
del gasómetro es del orden de 1/3 del biogás generado al día.
Este tipo de digestores presenta una buena
eficiencia de producción de biogás, generándose entre 0,5 a 1 volumen de gas
por volumen de digestor, y aún más. En lo que respecta a los digestores tipo
chino, estos son tanques cilíndricos con el techo y el piso en forma de domo, y
se construyen totalmente enterrados. En este tipo de digestores no existe
gasómetro, almacenándose el biogás dentro del mismo sistema.
A medida que aumenta el volumen del gas
almacenado en el domo de la planta, aumenta su presión, forzando al liquido en
los tubos de entrada y salida a subir, y
Llegando se a alcanzar presiones internas de
hasta mas de 100 cm, de columna de agua.
La producción de biogás en este tipo de
digestores es de 0,1 a 0,4 m3 de biogas/m3 de digestor. A pesar de que el
digestor tipo chino es poco eficiente para generar biogás, es excelente en la
producción de bioabono, ya que los tiempos de retención son en general extensos.
SISTEMAS CONTINUOS
Este tipo de digestores se desarrollan principalmente para tratamiento
de aguas residuales. En general son plantas
muy grandes, en las cuales se emplean equipos comerciales para alimentarlos,
proporcionarles calefacción y agitación, así como para su control. Por lo tanto
este tipo de plantas son más bien instalaciones tipo industriales, donde se
genera una gran cantidad de biogás el que a su vez se aprovecha en aplicaciones
industriales. A continuación se muestra un cuadro resumen con las características
de los biodigestores más utilizados en las zonas rurales
COMO CONSTRUIR UN BIODIGESTOR
Es un
contenedor cerrado, hermético e impermeable (llamado reactor), dentro del cual
se deposita el material orgánico a fermentar (excrementos de animales y
humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican-,
etcétera) en determinada dilución de agua para que a traves 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
excrementos.
PASOS PARA CONSTRUIR UN BIODIGESTOR CASERO
Biodigestor sencillo realizado con una botella
plastica de gaseosa de 2litros y medio, un endubo, cinta, un tubo de manguera,
2 globos y meteria organica.
1) Se le abre un agujero en la botella plastica para insertar el tubo de manguera y cellarlo con mucha cinta o silicona para evitar una fuga. en el tubo de manguera se le inserta los globlos que mas adelante se inflaran por los gases emitidos que producira la meteria organica durante una semana. Sellar muy bien los globlos para que el experimento ocurra adecuadamente sin ningun problema alguna.
Durante una semana
batimos el biodigestor para que pueda haber mejor produccion de gases, que
inflara el globo..
Con el pasar de
los dias los gases emitidos por la materia organica y heces fecales utilizadas
en este caso: desechos fecales de un perro, cascaras de banano, hojas, entre
otras iba inflando el globo. En este caso nuestro biodigestor no se inflo tanto
ya que no estuvo en una temperatura tan alta. Pero al no haber ninguna fuga
nuestro biodigestor fue un exito y en esta foto podemos observar como quedo
luego de una semana de espera.
EXCREMENTO (MARIA ORGANICA)
HOJAS SECAS (MATERIA ORGANCA)
GLOBOS QUE SIRVEN COMO RECIPIENTE PARA GUARDAR EL GAS QUE SE VA APRODUCIR
BIODIGESTOR TERMINADO
VIDEO DE LA CONSTRUCCION DE BIODIGESTOR
CONSTRUCCION DE BIODIGESTOR A BASE DE ESTIERCOL DE CERDO
