Manual de Instalación

Transcripción

1 Sistema Biobolsa Biodigestor modular flexible para granjas de pequeña escala Manual de Instalación

2 Contenido INTRODUCCIÓN AL SISTEMA BIOBOLSA... 3 CÓMO FUNCIONA?... 4 QUÉ TAMAÑO NECESITO?... 4 SITIO PARA INSTALAR EL SISTEMA BIOBOLSA... 5 PREPARACIÓN DEL SITIO... 7 INSTALACIÓN DEL SISTEMA BIOBOLSA INSTALACIÓN DEL SISTEMA PARA MANEJO DE GAS INSTALACIÓN DE LA LÍNEA DE GAS MANEJO DEL RESIDUO LÍQUIDO (BIOL) QUEMADOR DE BIOGAS CONTACTO... 21

3 Introducción al nuevo y económico Biodigestor Sistema Biobolsa El Biodigestor Sistema Biobolsa está diseñado para brindar al usuario, de manera sencilla y económica, una solución para el tratamiento de sus desechos orgánicos (incluyendo heces de animales y humanos), produciendo energía renovable y, como producto adicional, un potente fertilizante orgánico. El sistema está diseñado para ser duradero, fácil de instalar y usar. El Biodigestor económico está compuesto por los siguientes elementos: Bolsa de polipropileno de alta densidad (BioBolsa) con una entrada de sólidos de 4 pulgadas (4 ), una salida de líquidos de 4 pulgadas (4 ), y una salida de una pulgada (1 ) con rosca interna. (Opcional) reserva de gas con una sola entrada/salida de 1 pulgada (1 ) con rosca interna. Sistema de manejo de gas, que incluye escape de presión, filtro de azufres y válvula. Manguera flexible de 1 pulgada (1 ) para conectar el sistema. Manta geotextil de plástico PET reciclado para acolchonar y proteger el Biodigestor. Hamaca de malla plástica para colgar el reservorio de biogás. Abrazadera de manguera para el sistema de conexión. (Opcional) quemador de biogás tipo estrella, que incluye reducciones, válvula y estrella de metal (hornillas). Material para filtrar azufre. Kit de reparación del Biodigestor. Manual de uso y mantenimiento.

4 Cómo funciona? La BioBolsa debe llenarse con una combinación de desechos orgánicos y agua. Las bacterias presentes de forma natural en los deshechos orgánicos, digieren, descomponen y tratan los deshechos en el interior de la Biobolsa. Estas mismas bacterias, como desecho propio, generan gas metano. Este gas, denominado biogás, es capturado por el Biodigestor y queda almacenado en el reservorio. El biogás que se produce, puede ser utilizado para cocinar, calentar con fuego y darle funcionamiento a motores generadores eléctricos. El biogás es transportado con baja presión y por esta razón es menos peligroso que el gas natural o gas L.P., comúnmente utilizados en casa. El volumen de gas producido depende de la cantidad y tipo de materia orgánica que se usa, además de algunos factores externos al sistema, tales como el medio ambiente, la temperatura, etc. La BioBolsa es un sistema de flujo continuo, que consume desechos constantemente, dando como resultado la producción constante de gas. La descomposición de los desechos produce un potente fertilizante orgánico llamado Biol. El Biol es abono rico en nitrógeno y fósforo, capaz de acondicionar tierras optimizando el suelo. Mientras más desechos se agreguen por la entrada del Biodigestor, más fertilizante Biol será producido y expulsado por la salida del mismo. Figura 2: Este diagrama muestra el proceso del Sistema Biobolsa. El agua con estiércol entra al sistema desde un corral (derecha), fluyendo a través de la BioBolsa, y posteriormente da como producto final Biol (izquierda). Durante el proceso, se produce el biogás y este queda capturado en el digestor, enviándolo al reservorio de biogás (arriba). Finalmente, éste podrá ser utilizado como fuente de energía. Qué tamaño necesito? El tamaño de BioBolsa depende del volumen de desechos orgánicos a tratar diariamente. Lo mas común es que la BioBolsa se use con desechos de granjas de animales, tales como las heces de vaca y de cerdo. La mejor manera de cuantificar la cantidad de desecho producido en la granja por día, consiste en limpiar los establos de los animales completamente y recolectar todos los desechos conseguidos. Pasado un día (24 horas), colecte todo el desecho generado en ese tiempo dentro de cubetas de 19 litros, Cuántas cubetas llenó?

5 Repita esta actividad durante varios días. Sume la cantidad de cubetas llenadas durante ese periodo de tiempo, y divida el total entre el número de días. Ese será su promedio de producción diaria. Cubetas por día (19 litros c/u) Litros por día Tamaño de Biodigestor (m3) Tabla 1: Use la tabla para verificar el tamaño de Sistema BioBolsa que necesita. Si produce más de 5 cubetas o más de 100 litros de estiércol diarios, por favor comuníquese con nosotros para diseñar un Sistema Biobolsa acorde a sus necesidades. También puede considerar colocar dos ó más Sistemas Biobolsa en paralelo. Sitio para instalar el Sistema Biobolsa Las consideraciones del sitio a escoger para la instalación del Sistema BioBolsa, son las siguientes: El área debe quedar por debajo del nivel en el cual esté produciéndose el desecho, esto hará que la materia prima entre a la BioBolsa por gravedad. El espacio debe estar expuesto al sol, para darle mejor temperatura. Que sea un lugar donde no interfiera con el trabajo de la granja. La BioBolsa debe contar con espacio suficiente alrededor para contar con fácil acceso para su mantenimiento. Considere un espacio para levantar alguna reja, barda y/o techo para proteger el sistema. Considere el manejo y uso del fertilizante (Biol). Aproveche estructuras existentes, esto le ayudará a disminuir costos del enrejado y techo. Evite sitios que se inunden en temporadas de lluvia o que sean removidos por fuertes vientos. El Sistema Biobolsa es capaz de recibir desechos conducidos directamente por canaletas desde los chiqueros, o bien desde cubetas recolectoras de desechos del chiquero o corral. Si quiere canalizar materia prima directamente al Biodigestor, tome en cuenta instalar el sistema en un lugar cuesta abajo del chiquero, para que así los desechos puedan drenar hacia la entrada de la bolsa por gravedad. El sistema puede instalarse dentro de una trinchera para quedar bajo suelo, o bien se puede poner a nivel de suelo, con pequeños bordes de tabiques o tierra para contenerlo. La decisión de ubicar el Biodigestor

6 sobre o bajo el nivel del suelo, dependerá de la manera en que desee que ingresen los desechos al Biodigestor. Si coloca los deshechos directamente en el sistema por medio de cubetas, no es necesario. Si pretende canalizar los desechos por gravedad desde el chiquero o corral, entonces quizá si tenga que ubicarlo bajo nivel de suelo. Si el terreno no permite excavación para la instalación por ser muy rocoso o el nivel de agua freática está a muy poca profundidad, deberá instalar el Biodigestor sobre nivel de suelo. Figura 3: Este sitio se encuentra cuesta abajo del chiquero, recibe buen sol, no estorba y puede utilizar estructura existente (muro de rocas) para protección del Biodigestor. El mejor sitio, por lo general, es donde el desecho fluye de forma natural. Figura 4: Este sitio muestra la parte trasera de un corral con pendiente hacia atrás. Se aprecia la salida del estiércol. Ahí se instaló la entrada del biodigestor.

7 Preparación del sitio Conducción del estiércol al biodigestor Si el sistema está pensado para recibir el flujo de desecho animal por gravedad, se deberá utilizar un nivel que asegure una pendiente adecuada para la canaleta o ranura por donde se transportarán los desechos. En general, el drenaje al sistema debe tener entre 4% y 10% de pendiente (es decir, entre 4 y 10 cm de bajada por metro de canal). Figura 5: Este sitio se encuentra cuesta abajo del chiquero, recibe buen sol, no estorba y puede utilizar estructura existente (muro de rocas) para protección del Biodigestor. El mejor sitio, por lo general, es donde el desecho fluye de forma natural. Figura 6: Los desechos fluyen a un registro de cemento y tabique, posteriormente pasan por un canal de cemento conectado a la tubería de PVC de 4. El canal se construyó utilizando el tubo de PVC como molde. Figura 7: Se muestra la ubicación del registro con respecto a la zanja del biodigestor.

8 Zanja / Muros Si el sistema recibirá los desechos traídos manualmente y no por gravedad, entonces el sitio de preparación no necesitará desniveles. La preparación del sitio deberá considerar la forma en que se repartirán los desechos en el sistema, así como la forma más sencilla y cómoda de realizar este proceso. Asegúrese de dejar un buen registro en la entrada para suministrar los desechos. El sitio deberá estar relativamente plano, se le deberá colocar pequeños muros de retención hechos de tabique, piedra o tierra (figuras 8, 9, 10 y 11), o una trinchera como se muestra en las figuras 11 y 12. Las características de la zanja: a) Deberá medir 60 centímetros de profundidad b) De lado a lado deberá tener 120 centímetros c) El largo deberá coincidir con el largo del biodigestor (ver tabla 2) d) La base de la zanja deberá tener las esquinas suaves y redondeadas Capacidad de Biodigestor (m3) Largo de zanja (metros) Tabla 2: Indica la longitud que debe tener la zanja correspondiente a cada tamaño de biodigestor Figura 8: Aquí se muestra una zanja con muros de retención hechos de tierra o piedra.

9 Figura 9: Aquí se muestra una zanja con muros de retención hechos de tabique y cemento. Muestra las esquinas suaves y redondeadas con tierra. Figura 10: Aquí de nuevo se hace referencia a las medidas y esquinas suaves. Figura 11: Vista lateral de la zanja con registro de entrada y línea de salida

10 Figura 12: Una trinchera para un sistema de 3 metros. Los desechos entrarán desde el chiquero (izquierda-arriba en la foto). Figura 13: Esta trinchera es más profunda porque la altura del drenaje del chiquero requiere mayor caída. Figura 14: Este sistema se alimentará de cubetas con desechos, por lo que se utilizaron montículos de tierra para soportar al biodigestor. Notar la limpieza y aparente suavidad del sitio. Figura 15: Los desechos se verterán al biodigestor con cubetas, por lo que el sistema estará sobre el nivel del suelo. Se construyó un muro de tabique y se utilizó arena para suavizar las esquinas interiores de modo que el biodigestor quede plano.

11 Figura 16: Aquí se muestra una zanja con muros de block y una estructura metálica que será utilizada para colocar una cubierta. Las esquinas aún no se redondean. Figura 17: Esta zanja está debajo de nivel de suelo. Instalación del Sistema Biobolsa La instalación del Biodigestor Sistema Biobolsa consta de 5 pasos: 1. Revise cuidadosamente el sitio ya preparado. Busque piedras, objetos duros o filosos que puedan dañar el Biodigestor. Si el sistema irá en una trinchera, asegúrese de que ésta no tenga alambres, vidrio, basura o cualquier elemento filoso. Piedras puntiagudas deben ser quitadas o achatadas. Tome todo el tiempo que sea necesario en este paso para evitar problemas a futuro; que quede perfecto el sitio! 2. Coloque la manta geotextil sobre el sitio para cubrirlo en su totalidad. Debe cubrir el fondo y los muros, dejando algo de manta extra en los 4 extremos. Estírelo suave y uniformemente lo más que pueda, porque después de que el Biodigestor sea instalado, no le será posible ajustarlo.

12 Figura 18: Este geotextil está siendo utilizado para cubrir el piso y los muros laterales y así proteger la BioBolsa. Figura 19: El geotextil colocado sobre el sitio de tierra y piedra para proteger la BioBolsa de raíces, objetos puntiagudos y animales. 3. Deposite la BioBolsa desinflada en el interior de la trinchera o el suelo entre los muros, con los elementos del sistema (entrada y salida en PVC de 4 ) mirando hacia arriba. En algunos casos la BioBolsa la podrá desdoblar afuera del sitio final y después colocarla. En otros casos tendrá que ser desdoblada en el sitio final. Tenga cuidado de no dañar la bolsa al abrirla y moverla a su sitio. La bolsa se ajusta para que su salida y su entrada queden al mismo nivel, mientras que la salida de gas quede centrada y directamente arriba. Procurar no manipular ni jalar la bota La bolsa debe quedar justa y bien colocada. Una vez llena la bolsa, no la podrá mover ni ajustar. Ponga empeño para dejarla bien desde el principio! Figura 20: Teniendo el sitio listo con el geotextil instalado, el Biodigestor puede colocarse en su lugar. El biodigestor deberá colocarse completamente plano, con los laterales de la bolsa montados en los muros en partes iguales. Figura 21: Cuando el Biodigestor esté colocado en el sitio final, la salida del biogas deberá estar exactamente arriba y en el centro del sistema. Ambos tubos, entrada y salida, deberán estar a la misma altura.

13 Figura 22: Aquí se muestra la bolsa colocada en la zanja y los costados de la bolsa montados s o b r e l o s m u r o s equitativamente 4. Los tubos de entrada y salida de líquidos/sólidos deben conectarse y fijarse en sus posiciones deseadas. Habiendo hecho lo anterior, podrá iniciar el llenado de la bolsa con agua. Para este momento no tienen que estar fijados permanentemente los tubos, pero al menos deberán estar afianzados con una estaca. El agua a utilizar no tiene que ser potable, pero sí debe estar libre de cloro, jabón y químicos. Procure que el líquido no tenga arena ni tierra, que esté mas o menos transparente. Llene lentamente la BioBolsa, ajustando su posición conforme se va llenando el fondo. Siga introduciendo agua hasta que llegue al nivel de los tubos de 4 de la entrada y la salida. Cuando se asome a los tubos y vea que ya están cubiertos parcialmente por agua, haciendo un sello, podrá llenar el resto de la bolsa con aire por la salida de gas. Llénelo y revíselo detenidamente buscando fugas de aire o agua.

14 5. Conecte la línea de gas, la entrada de líquidos/sólidos y la salida del biogás. Una vez lleno el sistema de agua, podrá realizar el resto de las conexiones. Figura 23: Este sistema ya tiene la línea de gas instalada. Figura 24: Aquí se muestra como se utilizaron rocas para apoyar la salida del Biodigestor. Los desechos se agregarán por el tubo mostrado en la parte superior de la foto, y el Biol saldrá por la tubería de 4 mostrada al frente de la imagen. Instalación del sistema para el manejo del gas El sistema para manejo de gas ya viene armado, pero debe revisarlo antes de su instalación. 1. Asegúrese que la llave esté funcionando. Que pueda abrirse y cerrarse completamente. Tenga cuidado de no romper la llave girando en sentido contrario (revise las flechas en la llave). 2. Abra la conexión del filtro de azufre para confirmar que éste tenga material metálico filtrante. Revise la cantidad de material que contiene el filtro como referencia, para cambiar el material cuando haga falta. Asegúrese de que el empaque esté bien colocado y vuelva a cerrar la unión. El sistema para manejo de gas debe instalarse cerca del Biodigestor, idealmente en un lugar donde sea fácil accesar y revisar diariamente. El sistema puede ir colgado, fijado a un poste, o ser colocado donde lo permita el sitio. Asegure colocarlo de tal manera que pueda abrirse el filtro y que la llave pueda abrir y cerrar correctamente.

15 Figura 25: Aquí se muestra el sistema para manejo de gas, la manguera flexible, un filtro mediano y el kit de refacciones. Figura 26: El manejo del sistema de gas que se muestra a la izquierda, está suspendido del techo que protege al Biodigestor. El gas fluye de izquierda a derecha en esta imagen. Figura 27: Aquí se utilizaron un par de estacas para para suspender y fijar el sistema de manejo de gas.

16 Cómo instalar la línea de gas La línea de gas debe instalarse de tal manera que no se dañe, que no se acumule agua en ninguna parte, y que no estorbe. Esto comúnmente se logra poniendo la línea a lo largo de un techo, suspendido entre árboles o una línea de postes. Se puede amarrar la línea con abrazaderas, alambre, cuerda o mecate. Preferentemente, instale el sistema siguiendo una línea recta, evitando quiebres y rupturas de la manguera. Figura 28: La línea de gas entre el Biodigestor y la cocina, instalada entre los árboles para mantenerla segura y bien monitoreada. Figura 29: Aquí se muestra la instalación de la línea de gas pasando por arriba de un edificio. Opción conveniente y segura.

17 Manejo del residuo líquido (Biol) La altura de la salida de líquidos/sólidos determina el nivel del agua adentro del Biodigestor. Ubique el nivel para que quede suficiente espacio dentro de la BioBolsa, para permitir que el gas se acumule hacia arriba y pueda salir fácilmente por la línea de gas. Debe haber suficiente agua dentro de la BioBolsa para que los tubos de entrada y salida de líquidos/sólidos estén parcialmente bajo el agua adentro del Biodigestor, haciendo un cuello de agua que no permita salir el gas por áreas que no sean las adecuadas. El Biol que sale del Biodigestor debe caer a un contenedor, estanque, o canal para conducirlo al punto de uso. Idealmente el Biol se usa como acondicionador de tierra, regado de manera diluida sobre campos agrícolas locales. Es un fertilizante muy potente y debe ir mezclado con agua. Como precaución sanitaria, se deberá diseñar un sistema de manejo de Biol que minimice el contacto directo entre humanos y Biol. Figura 30: Aquí se muestra el Biol drenando de la salida del Biodigestor hacia una cubeta. Este biol es usado en un jardín y en árboles frutales cercanos al Biodigestor. El Biol es rico en nutrientes, con muy poco olor y bajo en patógenos. El Biol puede almacenarse en grandes contenedores o pequeños estanques.

18 Figura 31: Este sistema recibe los desechos mientras fluye desde el chiquero por medio de los drenajes blancos a la izquierda de la imagen. Todo el desecho se colecta en el receptáculo blanco y entra al Biodigestor. El Biol fluye por la parte de arriba de la imagen directamente a un campo de maíz y tomates. El gas se almacena en el reservorio que cuelga sobre el Biodigestor. Quemador de Biogas Un quemador de biogás básico viene incluido en el sistema. Este kit consiste de un cople de manguera, un tramo de manguera flexible para hogar, una válvula de presión y un quemador de metal. La válvula de presión se utiliza para abrir y cerrar el paso de gas, una vez que el biogas está en uso. El quemador puede ser instalado de distintas maneras, ya sea para cocinar o calentar agua. Para cocinar, el quemador se puede adaptar, a través de una conexión al comal o montarse debajo de la parrilla. Las hornillas pueden instalarse también dentro de estufas ya existentes, montadas sobre tabiques, cemento o fijadas con alambre a un pedazo de madera. Algunos ejemplos se muestran a continuación: El quemador debe instalarse de tal manera que la válvula de presión pueda abrir y cerrarse completamente. El quemador debe quedar 4-5 cm por debajo de la cazuela o parrilla, permitiendo que el biogás se mezcle adecuadamente con el oxígeno y el aire. Los quemadores deben fijarse bien para que no se caigan.

19 Figura 32: Este quemador de biogás se montó a la parte inferior de una parrilla común, usada encima de una vieja estufa de gas. El biogás entra por una línea a la derecha de la estufa (manguera negra). Figura 33: Este quemador se montó sobre un pedazo de madera con alambre y el comal se colocó sobre tabiques. Figura 34: Esta pequeña parrilla se diseñó para usar c o n c a r b ó n, p e r o e l quemador de biogás cupo muy bien en su interior, asegurándolo con alambre

20 Para calentar agua, el quemador de biogás puede ser instalado en un viejo boiler o montarse en un tanque de metal para calentar. A los boilers de gas viejos se les puede retirar el quemador de gas presurizado, y sustituirlo por el quemador de biogás. Esto también se puede hacer con quemadores eléctricos. Existen algunos boilers diseñados para uso con leña; el quemador de biogás cabe muy bien en la cámara de combustión. Otros diseños de boilers utilizan tambos de metal de 50 a 100 litros con el boiler montado sobre ellos. Figura 35: Este tambo de metal está soldado a la estructura que lo soporta, el quemador de biogás está montado debajo del tambo. La pequeña bomba mostrada abajo hace circular el agua caliente. Figura 36: En este boiler, el viejo quemador fue sustituido por el nuevo quemador de biogás. Este boiler sigue funcionando con la misma plomería, sólo que ahora con biogás en vez de gas L.P. como fuente de energía.

21 Contacto Si usted o alguien que conoce pudiera beneficiarse con un Biodigestor Sistema Biobolsa, por favor, no dude en contactarnos. En caso de problemas con el Sistema Biobolsa, recurrir al manual de Operaciones y Mantenimiento. Si los problemas continúan, llame al técnico que instaló su sistema. Para cualquier duda o sugerencia favor de contactarnos en: Sistema Biobolsa Amatlan 37, Piso 1, Colonia Condesa, Delegación Cuauhtemoc, México, DF Tel: (55) Alexander Eaton ó Camilo Pages contacto@sistemabiobolsa.com camilo@sistemabiobolsa.com Feliz Biodigestión!