Tecnología de los biodigestores. Jaime Martí Herrero INER (Ecuador)- CIMNE (España)

Transcripción

1 Tecnología de los biodigestores Jaime Martí Herrero INER (Ecuador)- CIMNE (España)

2 AGENDA 1. Como funcionan los biodigestores 2.Tipos de biodigestores y sustratos 3.Biodigestores como tecnología apropiada 4.Experiencias en LatinoAmerica y Caribe con biodigestores

3 Como funcionan los biodigestores Digestión anaerobia Convertir alimentos en sustancias asimilables En ausencia de O 2 Los sistemas digestivos animales ya producen gases

4 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Los sistemas digestivos animales ya producen gases

5 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Digestión colectiva (biodiversidad de bacterias) Es un proceso químico inicialmente y biológico posteriormente

6 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Diferentes bacterias metanogénicas Las metanogénicas son las más delicadas

7 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Diferentes bacterias metanogénicas psicrofílico mesofílico termofílico Un bdg sin diseño solar ni calefacción termina a temperatura de suelo

8 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Temperatura como factor clave La temperatura marca el tiempo de retención

9 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Qué es el Tiempo de Retención? 11 1 Día 2 Días C= 5 litros Volumen líquido del bdg =50 litros 10 días de TR Volumen líquido del bdg = TR x C= =10 x 5 = 50 litros Volumen líquido del bdg

10 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Temperatura como factor clave Es una relación exponencial entre temperatura y producción de biogás

11 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases El ph también afecta A veces el sustrato, a veces el agua, pueden venir con malos phs

12 Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases También hay inhibidores. Metales pesados antibióticos Metales pesados Amoniaco Falta Microelementos Como una cadena de producción que no puede fallar

13 Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia Filtrar

14 Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia

15 Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia

16 Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia

17 Tipos de biodigestores y sustratos Escala Domestica ( 20m3?) Productiva (20-500m3?) Industrial (>50mmm3?) Tecnología Seco o húmedo Carga orgánica Sofisticada -Mix- Apropiada (low tech o low cost sin sistemas activos de calefacción ni mezcla) Dry digestion >20%TS Wet digestion <20%TS Alta Baja

18 Tipos de biodigestores y sustratos Escala Domestica ( 20m3?) Productiva (20-500m3?) Industrial (>50mmm3?) Misma tecnología a diferente escala

19 Tipos de biodigestores y sustratos Escala Domestica ( 20m3?) Productiva (20-500m3?) Industrial (>50mmm3?) Tecnología Sofisticada -Mix- Apropiada (low tech o low cost sin sistemas activos de calefacción o mezcla)

20 Tipos de biodigestores y sustratos

21 Tipos de biodigestores y sustratos

22 Tipos de biodigestores y sustratos

23 Tipos de biodigestores y sustratos Mezcla Flujo pistón

24 Biodigestores como tecnología apropiada Tecnologías apropiadas, caracterizadas por criterios como su pequeña escala, por el uso máximo de materiales locales y de fuentes de energía descentralizadas y renovables, por su facilidad de manejo y mantenimiento, o por requerir una baja inversión de capital: desde esta perspectiva, toda tecnología aplicada al desarrollo rural debería ser ambientalmente sana, socialmente justa, económicamente viable y culturalmente aceptable. Antropología de la cooperación, 2002

25 Biodigestores como tecnología apropiada Pequeña escala Materiales locales Barato Fuente de energía descentralizada y renovable Fácil manejo Fácil mantenimiento...toda tecnología aplicada al desarrollo rural debería ser ambientalmente sana, socialmente justa, económicamente viable y culturalmente aceptable

26 plantas en Europa (2014)

27 plantas en el mundo

28

29 Resultados - Asia Nepal Bangladesh Laos Cambodia Vietnam Pakistan ,000 25,000 20,000 20, ,000 2,200 90% 85% 95% 95% 98% 98% Producción total en Asia: (hasta 2010) 510,200 biodigestores 2,5 millones personas Grado de operación: approx. 90% Indonesia ,000 98% China: 40 milliones biodigestores instaladas hasta 2010; 5 milliones aprox en India: 4.4 millones million unidades instaladas hasta marzo 2011.

30 Pero y en Latino América? Experiencias en todos los países en 70s-80s con domo fijo. Falta de visión abandono Aun en Arequipa 80s nuevo modelo desde Colombia: Biodigestor tubular plástico de bajo costo

31 Finales de los 80s nuevo modelo desde Colombia: Biodigestor tubular plástico de bajo costo

32 Ecuador bdg instalado por Gerardo Parra

33 Ecuador bdg instalado por Pedro Bolaño Ecuador años de biodigestor

34 Saneamiento por bdgs (4300msnm). Laguna Colorada, Bolivia 80 personas

35 3 burros/día 3m3/d Camales, Bolivia 7 llamas por semana 3/12/

36 Materiales Bdg tubular

37 Cidelsa en Perú Coplastgroup en Perú Rummen en Costa Rica Biobolsa en México Terrazonet Colombia Viogaz en Costa Rica

38 Pedro e Isauro Bolaños y Robinson Guachajmira en Ecuador Gerardo Umaña, Costa Rica Maria de Loja, Ecuador Gerardo Parra, Ecuador Y tantos otros de Colombia (p.e. Asproinca) Victor Serrano bolivia Victor Serrano, Bolivia

39 Bolivia (14) (87-14) LAC ha aportado el desarrollo de los bdgs tubulares plásticos (amen de VietNam)

40 Biodigestores como tecnología apropiada Caso Real Entrada Tn/año 123 Tn/día Biogás m3/año 9973 m3/día electricidad 20,13 Mwh/año Compost 9150 tn/año 25 tn/día Inversión 24,8 Millones euros

41 Biodigestores como tecnología apropiada Agitación para vencer la costra Gasto de biogas para calentar el biodigestor Pre-tratamiento muy exigente Sofistificación tecnológica Operación y mantenimiento costoso Caso Real Entrada Tn/año 123 Tn/día Biogás m3/año 9973 m3/día electricidad 20,13 Mwh/año Compost 9150 tn/año 25 tn/día Inversión 24,8 Millones euros

42 Alternativa para vencer la costra Agitación neumatica

43 La costra como aliado Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua

44 La costra como aliado Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua Sumersión forzada del substrato

45 Recirculación de efluente Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua

46 Calefacción solar pasiva

47 Propuesta Comienza con la entrada cerrada Sale el Sol y calienta El lodo se desplaza por la presión Y rebalsa a deposito de recirculación Donde el sol lo calienta Antes de cargar, hay que sacar el gas Se destapa la entrada y se introduce la nueva carga Se descarga el deposito de recirculación sobre la entrada Y se alcanza de nuevo el nivel de equilibrio Se cierra la tapa de entrada y se deja que vuelva a aumentar la presión La presión desciende y el lodo regresa a equilibrio

48 Biodigestores para FORSU, Bolivia Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua Sumersión forzada del substrato Recirculación neumática Calefacción solar pasiva 70kg FORSU/d

49 3000 cerdos

50 3000 cerdos

51 3000 cerdos

52 3000 cerdos

53 Haiti, Fachini Aguas negras BDG domo fijo BDGs:~66 l/ persona 15 d TRH 4.4 l/p/d sin separación de sólidos Post-tratamiento (FUENTE: Valmir Fachini y Mattia Vianello, RedBioLAC, México 2011) III encuentro RedBioLAC, México,2011

54 Nicaragua-AITA Aguas negra+grises BDG RAHFA (RAFA+FAFA) BDGs: ~100 l/ persona 3 d TRH 33 l/p/d Desarenador Post-tratamiento (FUENTE: AITA,RedBioLAC, Nicaragua 2012)

55 Y subimos a los mas alto (5130msnm) 25 personas/día

56 Y subimos a los mas alto (5130msnm) 25 personas/día

57 Tallerbiogas.blogspot.com

58