Produccion de Gas Combustible a partir de desechos solidos

PRODUCCIÓN DE GAS COMBUSTIBLE A PARTIR DE DESECHOS SÓLIDOS ORGANICOS EN EL ESTADO ZULIA.
González Nurelvis, Sáenz Ludys.

Postgrado de Gerencia. Maestría en Proyectos Industriales. Universidad Privada Doctor Rafael Belloso Chacín.

Resumen

En ese sentido el presente estudio propone una solución para aprovechar los desechos sólido orgánicos en el estado Zulia mediante la implantación de procesos para la transformación de desperdicios y posteriormente la generación de gas combustible, este mecanismo de obtención de energía podría significarse otra alternativa de extracción de combustible fósil de manera ecológica y a la vez rentable, además podría ser utilizada para suministrar servicios como energía eléctrica y gas a pequeñas comunidades, poblaciones, zonas o sectores de los municipios que conforman el estado. Para ello se analizan aplicaciones y tecnologías sobre procesos de transformación y descomposición de material orgánicos.

Palabras clave: producción, biogás, biodigestión anaeróbica

Abstract

In this sense, the present study proposes a solution to take advantage of organic solid waste in Zulia state by implementing processes for the processing of waste and subsequently fuel gas generation , this mechanism could signify obtaining alternative energy extraction fossil fuel and ecologically profitable time also could be used to provide services such as electricity and gas to small communities , towns , regions or sectors of the municipalities of the state. To this end applications and technologies on processing and decomposition of organic material is analyzed

keywords: production , biogas, anaerobic bio-digestion

Introducción:

Hoy en día el nivel de crecimiento industrial ha acelerado la producción generando una importante transición en la estructura poblacional de los países, ya que se refiere a un cambio de actividades productivas de carácter agropecuario hacia uno de grandes plantas y complejos industriales.

Situación por la cual ha generado consecuencias como la concentración de la población en las grandes ciudades donde se ubican estas actividades industriales, las cuales han traído consigo serios problemas en lo que respecta a la administración del medio ambiente, con la acumulación de desechos sólidos urbanos que causan daños en la salud de la población por falta de una disposición final de los mismos.

En América Latina, así como en nuestra sociedad venezolana existe la tendencia general de deshacer de manera indiscriminada los residuos orgánicos de nuestras actividades por considerarlos inservibles y molestos. Alimentos en proceso de descomposición, estiercol, residuos vegetales producto de podas, talas, lodo entre otros; generando grandes concentraciones de los mismos. Las estadísticas muestran que más del 85% de la basura que se genera en Venezuela permanece expuesta en nuestras ciudades, sin ser atendidas para su disposición final.(Conde, 2009).

Respecto a lo anterior y de acuerdo al Instituto Nacional de Estadística (2014), a traves de la Gerencia General de Estadistica Sociales y Ambientales, las cifras sobre la generación y manejo de residuos y desechos sólidos en Venezuela para el año 2011 fue aproximadamente 28.274 Tn/dia de residuos sólidos para una población aproximada de 27.41 millones habitantes, lo que indica una tasa de recolección per cápita de 0,001 Tn/hab.dia. Así mismo, se determinó que la entidad federal en que se recolectó mas residuos y desechos sólidos fue en el estado Zulia, resultando en la posición número (1) con un total de 4.205.Tn/dia con una tasa de recolección por habitante de 1,08 Tn//hab./dia.

Con respuesta a lo anterior planteado existe un camino viable con el fin de implementar estratégias para el adecuado tratamiento y aprovechamiento de los desechos sólidos orgánicos, se refiere a la posibilidad de generar energía, especificamente gas combustible a partir de residuos orgánicos, mejor conocido como biogás, ofreciendo energía limpia respetando al máximo el medio ambiente.

Ahora bien, para la obtención de dicho combustible es preciso la utilizacion de un digestor y el cultivo de bacterias, que convierten el estiércol, material vegetal y otros desechos orgánicos en gas metano. Con la constante dependencia del petróleo, se puede valorar la utilidad de los desechos orgánicos y su aprovechamiento para obtener combustibles de ellos.

Según investigaciones realizadas por el centro de debate Biodiesel Spain (2014), se conoce que este tipo de tecnología ha sido utilizada en algunos países del mundo aprovechando los recursos renovables con éxito; es el caso de Brasil, donde se instaló una planta de biogás ubicada en Río de Janeiro la cual se estima que la producción diaria inicial será capaz, por ejemplo, de suministrar el volumen requerido al equivalente de 375 automóviles con gas natural vehicular.

Por consiguiente, este artículo presenta una visión mas general de la producción de gás combustible a partir de la fracción orgánica de los resíduos sólidos urbanos, tomando referencia de las tecnologias ya usadas a nivel mundial.

Generacion de BIOGAS:

El biogás es un gas combustible que se genera por reacciones de biodegradación de materia orgánica, mediante la acción de microorganismos en ambiente anaeróbicos, cuyos principales componentes son; metano,dióxido de cabono, ácido sulfúrico en baja concentración e hidrogeno.

Para la produccion del biogas ocurre una degradacion de materia orgánica vía anaerobia por determinadas bacterias. Ésta se realiza de manera anóxica, ya que las bacterias encargadas de realizar este proceso son estrictamente anaeróbica por lo tanto sólo podrán sobrevivir en  ausencia total de oxígeno atmosférico. (Hilbert, 2003).

La materia prima a introducir en el proceso esta constituida por subproductos de origen animal, con mayor incidencia aquellos caracterizados por ser agricolas, alimentarios o de cualquier tipo que contenga humedad y sean facilmente putrescibles; dependiendo del tipo de materia prima, esto ocurre mas rapido  lente (Carillo, 2003). Hay un gran nùmero de bacterias que estan implicadas en la digestión anaerobia incluyendo bacterias generadoras de ácido acético y metano. Estas bacterias se alimentan de la materia prima y la hacen experimentar diversos procesos que la convierten a moléculas intermedias incluyendo azucares, el hidrógeno y el ácido acético para ser finalmente convertidas a biogás (Smil, 1997).

Al final del proceso de producción de biogás normalmente se produce también sulfuro de hidrógeno (H2S), el cual es un compuesto altamente tóxico y corrosivo, por lo que se utilizan diversas técnicas para la remocion de éste. El más empleado es utilizando limadura de hierro en filtros (Fernández y Montalvo, 1998). Sin embargo los procedimientos para la eliminación de sulfuro de hidrógeno representa la generación de uno de los mayores costos en la producción.

FASES DEL PROCESO PRODUCTIVO

El proceso para la producción de biogás se detalla en la Figura 1, en ella se pueden ver las distintas etapas que tienen lugar en una planta de digestión anaerobia: pretratamiento y depósito para la alimentación; digestor donde tiene lugar el proceso biológico; gasómetro para recoger el biogás producido y otro depósito para el digerido (efluente).  

...