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7/15/2019 PAPER del biodigestor.doc
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Motores Especiales
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOINGENIERÍA AUTOMOTRIZ
MOTORES ESPÈCIALES
BIODIGESTORES AUTOMOTRICES
Diego Marcelo Núñez [email protected]
RESUMEN: El biodigestores es un sistema sencillo deimplementar con materiales económicos y se estáintroduciendo en comunidades rurales aisladas y depaíses subdesarrollados para obtener el doble beneficiode conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de losresiduos tanto humanos como animales.
ABSTRACT: The biodigester is a simple to implement with inexpensive materials and is being introduced inisolated rural communities and developing countries toget the double benefit of getting the energy problem-solving environment, and to make a proper managementof both human and animal waste.
PALABRA CLAVE: Automotriz, descontaminación.
DESARROLLO: Un digestor de desechos orgánicos
o biodigestor es, en su forma más simple, 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 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 excrementos.
Figura1.
Fuente: Enciclopedia libre.Realizado por: Juan Baquero
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 cámarasde hidropresión y postratamiento (filtro y piedras, de
algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.
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. Como resultado de este
proceso se generan residuos con un alto grado deconcentración de nutrientes y materia orgánica (ideales
como fertilizantes) que pueden ser aplicados frescos,
pues el tratamiento anaerobio elimina los malos olores y
la proliferación de moscas.
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
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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
deposito de gas (debido a la gran variación en la
cantidad de gas producido durante el proceso, teniendo
su pico en la fase media de este) o fuentes alternativaspara suplirlo.
Biodigestores de flujo continuo
La carga del material a fermentar y la descarga del
efluente se realiza de manera continua o por pequeños
baches (ej. una vez al dia, 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 gas (si este no se
utiliza en su totalidad de manera continua). Losbiodigestores continuos sirven para purificar el agua
contaminada por diferentes fosas.
Diseño de los biodigestores
Los biodigestores han de ser diseñados de acuerdo a sufinalidad, a la disposición de ganado y tipo, y a latemperatura a la que van a trabajar.
Un biodigestor puede ser diseñado para eliminar todo el
estiércol producido en una granja de cerdos, o biencomo herramientas de saneamiento básico en uncolegio. Otro objetivo sería el de proveer de cinco horasde combustión en una cocina a una familia, para lo queya sabemos que se requieren 20 kilos de estiércol frescodiariamente. Como se comentó anteriormente, elfertilizante líquido obtenido es muy preciado, y unbiodigestor diseñado para tal fin ha permitir que lamateria prima esté mayor tiempo en el interior de lacámara hermética así como reducir la mezcla con aguaa 1:3.
La temperatura ambiente en que va a trabajar elbiodigestor indica el tiempo de retención necesario paraque las bacterias puedan digerir la materia.
En ambientes de 30 °C se requieren unos 10 días, a20 °C unos 25 y en altiplano, con invernadero, latemperatura de trabajo es de unos 10 °C de media, y serequieren 55 días de tiempo de retención. Es por esto,que para una misma cantidad de materia prima entrante
se requiere un volumen cinco veces mayor para lacámara hermética en el altiplano que en el trópico.
Talleres de difusión de la tecnología
Disponiendo de una tecnología apropiada, pero de poca
difusión, divulgación y diseminación, la mejor forma decomenzar es a través de talleres prácticos. El objetivo de
estos talleres es capacitar a personas en el diseño,
instalación, propuesta y ejecución de proyectos de
diseminación de biodigestores.
Los talleres se plantean de forma intensiva con una
duración de tres días. El primer día se tratan los
conceptos biológicos que rigen este sistema natural, se
dan las claves y parámetros para su diseño según el
objetivo del biodigestor (generación de biogás,
producción de fertilizante o de manejo de residuos
orgánicos por criterios medioambientales). Además se
invita a personas con experiencia en biogás, proyectos
de biodigestores, manejo del fertilizante, etc. para que
compartan sus experiencias con los asistentes.
El segundo día resulta el más interesante, ya que se
traslada a los participantes a alguna comunidad
campesina cercana para la instalación de un biodigestor.
Previamente la familia ya ha construido la ‘cuna’ donde
se albergará el biodigestor. Durante una mañana se
trabaja junto con los participantes y la familia en la
instalación, paso por paso, del biodigestor. Este día sirvede clase práctica al taller, no solo en cuanto a
tecnología, sino también en la capacitación de la familia
en su construcción, manejo y mantenimiento.
Y el tercer día se imparten clases sobre la ejecución de
proyectos, su identificación, planificación, presupuestos
y forma de diseminación y ejecución. A la tarde, en una
mesa redonda entre todos los participantes, se plantea
las formas de financiamiento y sostenibilidad de esta
tecnología a medio plazo en Bolivia. Además se realiza
un mapeo nacional de los primeros proyectos quecoordinarían las instituciones participantes en el taller.
A partir de estos talleres son varias las instituciones que
deciden incorporar a los biodigestores familiares de bajo
costo en sus programas de desarrollo rural. Es
importante subvencionar inicialmente la tecnología.
Aplicaciones automotrices:
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Los residuos líquidos en las estaciones de servicio, segeneran por el lavado de pisos, derrames y pérdidas degasolina, solventes, aceites y grasas, manutención devehículos y aguas lluvia. Los residuos sólidos generados son:
• Aceites y lodos provenientes de la limpieza de losestanques de almacenamiento de combustibles y de losequipos de almacenaje y transporte• Aceite usado proveniente del la mantenimiento devehículos• Lodos provenientes de sistemas de tratamiento, porejemplo cámaras separadoras de. aceites y grasas; o simples decantadores• Emulsiones de aceite como consecuencia de lalimpieza de pisos, etc.• Solventes usados
• Textiles contaminados: materiales de absorción (paraderrames) y paños de limpieza
Los residuos líquidos generados por las estaciones deservicio se caracterizan por contenidos de aceites ygrasas, hidrocarburos, sólidos suspendidos,detergentes, y concentraciones variables de metales.
En cuanto a los escurrimientos de aguas lluviaprovenientes de áreas de trabajo, zona de estanques, yotras áreas de manejo de combustibles, pueden estarcontaminados con los productos manejados en esas
áreas; y sus caudales dependen de la precipitación y dela superficie de las instalaciones. Sistemas de tratamiento para residuos. Utilizamos lossiguientes procesos para el tratamiento de los residuosde hidrocarburos y aplicados para la separación dehidrocarburos, aceites y grasas.Tanques de sedimentación, separadores agua - aceiteCámara interceptora de aceites y grasasSeparador de coalescenciaDesemulsificación química.Desemulsifación mecánica (filtración por membrana).
Otros procesos: Filtración por carbón activado oevaporación
CONCLUSIONES:
• Un biodigestor es un sistema sencillo de
conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuadomanejo de los residuos tanto humanos comoanimales.
• El proceso de biodigestión se da porque existe
un grupo de microorganismos bacterianosanaeróbicos en los excrementos que al actuaren el material orgánico produce una mezcla degases (con alto contenido de metano) al cuál sele llama biogás.
BIBLIOGRAFÍA:
• http://www.aqualimpia.com/Hidrocarburos.htm
• http://www.buenastareas.com/ensayos/Impacto
-Ambiental-En-Taller-Mecanico-Automotriz/3804486.html
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