PROYECTO SOBRE OBTENCIÓN DE BIOGAS

1. INTRODUCCIÓN

Actualmente los combustibles tienen gran demanda para satisfacer las necesidades energéticas de la población; es tal la demanda que al paso de los años el precio de los mismos años sigue en aumento; haciendo que para algunos sectores de la población que el acceso a dicho producto sea sumamente difícil y en ocasiones se hacen de otras fuentes energéticas con mayor generación de contaminantes. Por ello es necesaria una transición de las fuentes de energía fósil a los biocombustibles.

Una alternativa para solucionar este problema es la obtención de biogás a partir de residuos orgánicos, con ayuda de un biodigestor, en donde estos residuos pasaran por diversas reacciones metanogénicas produciendo diferentes gases como: CH4, CO2, H2S, de los cuales nos interesa el CH4. Los gases no deseados pasaran a través de un sistema de filtros, obteniendo un producto de mayor pureza. Además tiene una base de espejos para favorecer las condiciones de temperaturas idóneas en el sistema. Con base a experimentaciones a nivel laboratorio, a partir de 1 kg de materia orgánica con 600 g de inoculo se obtiene 1.4137 lt de biogás.

En la actualidad, en las centrales de abasto del país se producen diariamente miles de toneladas de desechos orgánicos y alrededor de 80 por ciento de estos desperdicios son productos hortícolas.

El uso de energías alternativas implementadas en zonas urbanas. Aprovechar la cantidad de basura producida diariamente en la Central de abastos de Villahermosa empleándola como materia prima para la producción de biogás. El diseño de un biodigestor eficiente y económico. Optimización en la producción de biogás. La implementación de un sistema de filtros, el cual permitirá obtener metano más puro. Los filtros saturados podrán utilizarse como fertilizantes.

2. PROBLEMÁTICA

Hoy en día, en las más de 60 centrales de abasto del país se producen diariamente miles de toneladas de desechos orgánicos. El caso específico de la Central de Abasto de la ciudad de Villahermosa es crítico, por las dimensiones de este mercado y por la cantidad de productos que pasan por ahí. Este mercado es el centro de abastecimiento más grande de nuestro país, aquí laboran 850 personas y el promedio de visitantes por día asciende a 2000 mil. La Central tiene una superficie de dos millones 150,000 metros cuadrados de los cuales 25,000 es superficie construida, hay 250 locales comerciales y 68 bodegas; por último es necesario mencionar que el promedio de carga media se sitúa en 9,158 toneladas .

Debido a las características de la Central antes mencionadas, en este mercado se generan diariamente entre 153 y 200 toneladas de desechos sólidos orgánicos, de los cuales cerca de 80 por ciento son desechos de productos comestibles, el resto son residuos de empaques (papel, cartón, madera y diversos tipos de plásticos).

Además de tener variación en las cantidades generadas de desechos a través del tiempo, también se tiene una variación en la composición de éstos, lo que es normal debido a que los productos hortícolas tienen entre sí diferentes épocas de producción y, por lo tanto, de comercialización en la Central.

3. MARCO TEÓRICO

La fermentación anaeróbica es un proceso natural que ocurre en forma espontánea en la naturaleza y forma parte del ciclo biológico. De esta forma podemos encontrar el denominado "gas de loa pantanos" que brota en aguas estancadas, el gas natural metano) de los yacimientos petrolpíferos asi como el gas producido en el tracto digestivo de los rumiantes como los bovinos. En todos estos procesos intervienen las denominadas bacterias metanogénicas.

Las primeras menciones sobre biogas se remontan al 1.600 identificados por varios científicos como un gas proveniente de la descomposición de la materia orgánica.

En el año 1890 se construye el primer biodigestor a escala real en la India y ya en 1896 en Exeter, Inglaterra, las lámparas de alumbrado público eran alimentadas por el gas recolectado de los digestores que fermentaban los lodos cloacales de la ciudad.

Tras las guerras mundiales comienza a difundirseen Europa las llamadas fábricas productoras de biogás cuyo producto se empleaba en tractores y automóviles de la época. En todo el mundo se difunden los denominados tanques Imhoff para el tratamiento de aguas cloacales colectivas. El gas producido se lo utilizó para el funcionamiento de las propias plantas, en vehículos municipales y en algunas ciudades se lo llegó a inyectar en la red de gas comunal.

Durante los años de la segunda guerra mundial comienza la difusión de los biodigestores a nivel rural tanto en Europa como en China e India que se transforman en líderes en la materia.

Esta difusión se ve interrumpida por el fácil acceso a los combustibles fósiles y recién en la crisis energética de la década del 70 se reinicia con gran ímpetu la investigación y extensión en todo el mundo incluyendo la mayoría de los países latinoamericanos.

Los últimos 20 años han sido fructíferos en cuanto a descubrimientos sobre el funcionamiento del proceso microbiológico y bioquímico gracias al nuevo material de laboratorio que permitió el estudio de los microorganismos intervinientes en condiciones anaeróbicas (ausencia de oxígeno).

Estos progresos en la comprensión del proceso microbiológico han estado acompañado por importantes logros de la investigación aplicada obteniéndose grandes avances en el campo tecnológico.

Los países generadores de tecnología más importantes en la actualidad son: China, India, Holanda, Francia, Gran Bretaña, Suiza, Italia, EE.UU., Filipinas y Alemania.

A lo largo de los años transcurridos, la tecnología de la digestión anaeróbica se fue especializando abarcando actualmente muy diferentes campos de aplicación con objetivos muy diferentes (ver Cuadro I).

DIGESTIÓN ANAERÓBICA

Tratamiento de aguas y residuos industriales Aplicación Rural

Tratamiento de basuras; Rellenos sanitarios Tratamiento de líquidos cloacales

OBJETIVOS BUSCADOS

Estabilizar efluentes. Producción de energía Protección ambiental Higiene y protección ambiental.

Producción de energía Fertilizantes orgánicos. Producción de energía Producción de energía

Alimentación animal.

Higiene.

Como puede apreciarse en el cuadro según los campos de aplicación de la tecnología de la fermentación anaeróbica los objetivos buscados

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