Biodigestor

Biodigestor

Un digestor biològic o biodigestor, en la seua forma més simple és un contenidor tancat, hermètic i impermeable (Cridat reactor). Dins del com es deposita matèria orgànica com a rebujos vegetals o frutals ; a la seua volta, matèria que segregue bactèries, provinent de la carn en descomposició o excrement de remugants, avícoles i/o humans, dins d'una dissolució en aigua. Per lo tant, esta mescla, per mig de la fermentació anaerobio dels microorganismes, és degradada obtenint com a producte gas metà (Biogás) en traces d'atres gasos. També es pot obtindre un subproducte líquit, denominat bioabono (Biol), el qual pot ser utilisat com a fertilisant ya que és ric en alts nivells de nitrat inorgànics (NO3), potassi (K) i fòsfor (P).

Este tipo de tecnologia té un gran potencial per al conte de l'ambient ya que disminuïx la cantitat de rebujos abocats als ecosistemes i ademés es produïx una font d'energia relativament neta.

Este sistema també pot incloure una cámara i nivellació de l'aigua residual abans del reactor, un dispositiu per a captar i almagasenar el biogás i cambres d'hidrogenació i pos tractament (Filtre i pedres, d'algues, secat, entre uns atres) a l'eixida del reactor.

El fenomen de digestió ocorre perque existix un grup de microorganismes bacterians anaeròbics presents en el material fecal que, en actuar sobre els rebujos orgànics d'orige vegetal i animal, produïxen una mescla de gasos en alt contingut de metà (CH4) cridada biogás, que és utilisat com combustible. Com a resultat d'este procés es generen residus en un alt grau de concentració de nutrients i matèria orgànica (Ideals com fertilisants) que poden ser aplicats fresca, puix el tractament anaerobio elimina les mals olors i la proliferació de mosques.

Una de les característiques més importants de la biodigestión és que disminuïx el potencial contaminant dels excrements d'orige animal i humà, disminuint la Demanda Química d'Oxigen i la Demanda Biològica d'Oxigen fins a en un 90% (Depenent de les condicions de disseny i operació).

Es deuen controlar certes condicions, com són: el pH, la pressió i temperatura a fin de que es puga obtindre un òptim rendiment. La biodigestora és un sistema senzill d'implementar en materials econòmics i s'està introduint en comunitats rurals aïllades i de països subdesenrollats per a obtindre el doble benefici de conseguir solucionar la problemàtica energètica-ambiental, aixina com realisar un adequat maneig dels residus tant humans com a animals.

Tipos de biodigestores

Biodigestores de fluix discontinu

La càrrega de la totalitat del material a fermentar es fa a l'inici del procés i la descàrrega de l'efluent es fa en finalisar el procés; per lo general requerixen de major mà d'obra i d'un espai per a almagasenar la matèria primera si esta es produïx contínuament i d'un depòsit de gas (Per la gran variació en la cantitat de gas produït durant el procés, tenint el seu pico en la fase mija d'este) o fonts alternatives per a suplir-ho.

Biodigestores de fluix semicontinuo

La càrrega del material a fermentar i la descàrrega de l'efluent es realisa de manera contínua o per chicotets clots (Ej. una volta al dia, cada 12 hores) durant el procés, que s'estén indefinidament a través del temps; per lo general requerixen de menys mà d'obra, pero d'una mescla més decorreguda o movilisada de manera mecànica i d'un depòsit de gas (Si este no s'utilisa en la seua totalitat de manera contínua). Els biodigestores semicontinuos servixen per a purificar l'aigua contaminada per diferents fosses. Existixen tres classes de biodigestores de fluix semicontinuo:

• De cúpula fixa (Chinenc).
• De cúpula mòvil o flotant (Hindú).
• De salchicha, tubular, Taiwan, CIPAV o biodigestores familiars de baix cost.

Biodigestores de fluix continu

S'usen generalment per a tractament d'aigües residuals, tendixen a ser grans de cort industrial, en sistemes comercials per al control i gestió del procés. La producció de Biogás és molt major. poden ser:

• Sistema de desplaçament horisontal (Moviment per fluix i ama gravetat).
• Sistema de tancs múltiples.
• Sistema de tanc vertical.

Biodigestores de salchicha, Taiwan, CIPAV o biodigestores familiars de baix cost

Els biodigestores familiars de baix cost han segut desenrollats i estan àmpliament implementats en països del surest asiàtic, pero en Sudamérica, sol països com Cuba, Colòmbia, Brasil i Costa Rica tenen desenrollada esta tecnologia. Estos models de biodigestores familiars, construïts a partir de mànegues de polietileno tubular, es caracterisen pel seu baix cost, fàcil instalació i manteniment, aixina com per requerir només de materials locals per a la seua construcció. Per això es consideren una "tecnologia apropiada".

La película de polietileno tubular s'amarra pels seus extrems a canonades de conducció, d'unes sis polzades de diàmetro, en tires de lliga reciclades de les cambres de les rodes dels autos. En este sistema, calculant convenientment l'inclinament de dites canonades, s'obté un tanc hermètic. En ser flexible, el polietileno tubular, és necessari construir un ‘breçol’ que ho albergue, ya siga cavant una sanga o alçant dos parets paraleles. Una de les canonades servirà com a entrada de matèria primera (Mescla de femta en aigua d'1:4). En el biodigestor s'alcança finalment un equilibri de nivell hidràulic, pel qual, tanta cantitat de femta mesclada en aigua és agregada, tanta cantitat de fertilisant ix per la canonada de l'atre extrem.

Per l'absència d'oxigen en l'interior de la cambra hermètica, les bactèries anaerobio contingudes en la pròpia femta comencen a digerir-ho. Primerament es produïx una fase d'hidrólisis i fermentació, posteriorment una acetogénesis i finalment la metanogénesis, per la qual es produïx metà. El producte gaseós cridat biogás, realment té atres gasos en la seua composició com són diòxit de carbono (20-40%), nitrogen molecular (2-3%) i sulfhídrico (0,5-2%), sent el metà el més abundant en un 60-80%.

La conducció de biogás fins a la cuina es fa directa, mantenint tot el sistema a la mateixa pressió: entre 8 i 13 cm de columna d'aigua depenent l'altura i el tipo de foguer. Esta pressió s'alcança incorporant en la conducció una vàlvula de seguritat construïda a partir d'una botella de refresc. S'inclou un ‘tee’ en la conducció, i mentres seguix la llínea de gas, el tercer extrem de la canonada s'introduïx en l'aigua continguda en la botella de 8 a 13 cm. També s'afig un reservorio o almagasén de biogás en la conducció, permetent almagasenar uns 2 a 3 metros cúbics de biogás.

Estos sistemes adaptats per a altiplà han de ser colocats en ‘breçols’ enterrats per a aprofitar l'inèrcia tèrmica del sol, o be dos parets grosses d'atobó en cas que no es puga cavar. Ademés, es pot tancar als biodigestores en un hivernàcul d'una sola aigua soportat sobre les parets laterals d'atobó. En el cas de biodigestores de tròpic o vall, l'hivernàcul és innecessari pero s'ha de protegir el plàstic en una semisombra.

Els costs en materials d'un biodigestor poden variar de 110 dólars per a tròpic a 170 dólars per a altiplano, ya que en l'altura tenen majors dimensions i requerixen de carpa solar.

Disseny dels biodigestores

Els biodigestores han de ser dissenyats d'acort a la seua finalitat, a la disposició de ganado i tipo, i a la temperatura a la que van a treballar. Un biodigestor pot ser dissenyat per a eliminar tota la femta produïda en una granja de porcs, o be com a ferramentes de sanejament bàsic en un colege. Un atre objectiu seria el de proveir de cinc hores de combustió en una cuina a una família, per a lo que ya sabem que es requerixen 20 quilos de femta fresca diàriament. Com es va comentar anteriorment, el fertilisant líquit obtingut és molt preciós, i un biodigestor dissenyat per a tal fi deu permetre que la matèria primera estiga major temps en l'interior de la cambra hermètica aixina com reduir la mescla en aigua a 1:3.

La temperatura ambiente que va a treballar el biodigestor indica el temps de retenció necessari per a que les bactèries puguen digerir la matèria. En ambients de 30 °C es requerixen uns 10 dies, a 20 °C uns 25 i en altiplano, en hivernàcul, la temperatura de treball és d'uns 10 °C de mija, i es requerixen 55 dies de temps de retenció. És per açò, que per a una mateixa cantitat de matèria primera entrante es requerix un volum cinc voltes major per a la cambra hermètica en el altiplà que en el tròpic.

Nota : En la secció d'enllaces externs es troba un enllaç a una calculadora de biodigestores per a porcicultura.

Vore també

• Digestió anaeròbica
• Biogás

Bibliografia

• D. López Pérez, Antonio Carlos. Valorisació de la femta de porc a través de la producció de Biogás». Colòmbia: Asosiación Colombiana de Porcicultores- Fondo Nacional de la Porcicultura.