Tecnología de los biodigestores Jaime Martí Herrero INER (Ecuador)- CIMNE (España)
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
Como funcionan los biodigestores Digestión anaerobia Convertir alimentos en sustancias asimilables En ausencia de O 2 Los sistemas digestivos animales ya producen gases
Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Los sistemas digestivos animales ya producen gases
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
Como funcionan los biodigestores Los biodigestores como sistema digestivo artificial con captura de gases Diferentes bacterias metanogénicas Las metanogénicas son las más delicadas
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
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
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 3 4 5 6 7 8 9 10 C= 5 litros 12.03.2015 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
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
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
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
Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia Filtrar
Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia
Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia
Como funcionan los biodigestores Biogás y biol como producto de la digestión anaerobia
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
Tipos de biodigestores y sustratos Escala Domestica ( 20m3?) Productiva (20-500m3?) Industrial (>50mmm3?) Misma tecnología a diferente escala
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)
Tipos de biodigestores y sustratos
Tipos de biodigestores y sustratos
Tipos de biodigestores y sustratos
Tipos de biodigestores y sustratos Mezcla Flujo pistón
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
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
14.500 plantas en Europa (2014)
27 +50.000.000 plantas en el mundo
Resultados - Asia Nepal Bangladesh Laos Cambodia Vietnam Pakistan 1992 2006 2007 2006 2003 2009 270,000 25,000 20,000 20,000 145,000 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 2009 8,000 98% China: 40 milliones biodigestores instaladas hasta 2010; 5 milliones aprox en 2010. India: 4.4 millones million unidades instaladas hasta marzo 2011.
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
Finales de los 80s nuevo modelo desde Colombia: Biodigestor tubular plástico de bajo costo
Ecuador 2013. bdg instalado por Gerardo Parra
Ecuador 2013. bdg instalado por Pedro Bolaño Ecuador 2015 4 años de biodigestor
Saneamiento por bdgs (4300msnm). Laguna Colorada, Bolivia 80 personas
3 burros/día 3m3/d Camales, Bolivia 7 llamas por semana 3/12/2015 36
Materiales Bdg tubular 12.03.2015
Cidelsa en Perú Coplastgroup en Perú Rummen en Costa Rica Biobolsa en México Terrazonet Colombia Viogaz en Costa Rica
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
Bolivia (14) (87-14) LAC ha aportado el desarrollo de los bdgs tubulares plásticos (amen de VietNam)
Biodigestores como tecnología apropiada Caso Real Entrada 45000 Tn/año 123 Tn/día Biogás 3640000 m3/año 9973 m3/día electricidad 20,13 Mwh/año Compost 9150 tn/año 25 tn/día Inversión 24,8 Millones euros
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 45000 Tn/año 123 Tn/día Biogás 3640000 m3/año 9973 m3/día electricidad 20,13 Mwh/año Compost 9150 tn/año 25 tn/día Inversión 24,8 Millones euros
Alternativa para vencer la costra Agitación neumatica
La costra como aliado Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua
La costra como aliado Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua Sumersión forzada del substrato
Recirculación de efluente Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua
Calefacción solar pasiva
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
Biodigestores para FORSU, Bolivia Sin pre tratamiento Sin necesidad de adicionar agua Sumersión forzada del substrato Recirculación neumática Calefacción solar pasiva 70kg FORSU/d
3000 cerdos
3000 cerdos
3000 cerdos
3000 cerdos
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
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)
Y subimos a los mas alto (5130msnm) 25 personas/día
Y subimos a los mas alto (5130msnm) 25 personas/día
Tallerbiogas.blogspot.com www.redbiolac.org 12.03.2015