El Biodigestor familiartubular

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tubularCusco, taller de biodigestores, 15 y 16 de Septiemb re del 2011

Mag. Luciano Ré, Bach. Vladimir Morales

Taller Inti- Técnico electrónico Carlos Vera Medina- Técnico mecánico Julio Vera Medina- Técnico mecánico Gerardo Simón Alanoca Paucar- Bach. Ing. Seg. e higiene industrial Vladimir Mor ales Romero - Magíster en energía Luciano Ré

Resumen

A.- IntroducciónB.- Conceptos BiodigestoresC.- Tipos biodigestoresD.- Digestor tubular : modelo trapezoidal elìptico

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D.- Digestor tubular : modelo trapezoidal elìpticoE.- Características de los digestores instalados en

EspinarF.- Pasos para la instalaciónG.- Evaluación de la temperaturas del digestorH.- Conclusiones

A.- Introducción

� Desde hace 9 años taller inti vienen promoviendo ydifundiendo el uso de las energías renovables en laprovincia de Espinar como solución a la falta de

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provincia de Espinar como solución a la falta deacceso a fuentes de energía convencional

� Siguiendo este compromiso y consientes de que hayotro recurso renovable que abunda en la provinciapero que no ha sido explotado en toda sudimensión, es que decidimos trabajar en desarrollary validar la tecnología del biodigestor

B.- Conceptos biodigestores

Que es el biodigestor?� Es un recipiente cerrado

herméticamente (libre de oxigeno)donde una gran variedad dedesechos orgánicos se degradanproduciendo un gas combustible, ricoen metano y otros sub productos

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en metano y otros sub productos� El gas o producto principal se llama

biogás; los subproductos o residuosson el biol (efluente) y el bioabono(residuo solido)

� El biogás como el biol y el bioabonoson de gran utilidad. El biogás puedeser empleado en las cocinas,lámparas, motores a gas, etc.). Elbiol y el bioabono son los mejoresabonos naturales, pues concentranutrientes como el nitrógeno, fósforoy potasio.

Qué es el biogás?

� Es la mezcla de gases que resultande la descomposición de la materiaorgánica realizada por acciónbacteriana en condicionesanaerobias (sin presencia de

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anaerobias (sin presencia deoxigeno).

� La composición promedio es:

Metano CH455- 65% en volumen

Anhídrido carbónico CO2 34- 45%

Nitrógeno N2 0.3%

Hidrogeno H2 0.1%

Sulfuro de hidrogeno H2S 0.1%

Como se genera el biogás?

� El biogás se produce por la acción bacteriana sobrela materia orgánica sin presencia de oxigeno(digestión anaerobia). El estiércol fresco contiene lasbacterias que contribuyen al proceso de

bacterias que contribuyen al proceso defermentación de la materia orgánica.

fuente: Jaime martí HerreroC F C

Parámetros que afectan la actividad bacteriana

1.- Temperatura .-� Existen 3 gamas de temperaturas:

a.- rango de temperatura psicrófila que está por debajo de 20°Cb.- rango de temperaturas mesofílicas que está entre 20 y 40°Cc.- rango de temperaturas termofílicas que es mayor a 40°C

� Los biodigestores tienen un rendimiento satisfactorio cuando la temperatura� Los biodigestores tienen un rendimiento satisfactorio cuando la temperaturapromedio diaria es mayor a 18 C.

� Cuando la temperatura promedio está entre 20 y 28 C, la producción de gasaumenta notoriamente. Si la temperatura de la biomasa está por debajo de15°C, la producción del gas disminuye considerablemente.

� Las fluctuaciones de temperatura no deben exceder los siguientes rangospara que puedan ser considerados como no inhibitorias para el proceso defermentación:a.- Rango psicrofílico: ± 2°C/hb.- Rango mesofílico: ± 1°C/hc.- Rango termofílico: ± 0,5°C/h

2.- disponibilidad de nutrientes� Las bacterias necesitan sustancias orgánicas como fuente de carbón y de

energía.� También requieren una fuente adecuada de nitrógeno, sulfuros, fosforo,

potasio, calcio, magnesio y un número de oligo elementos tales como hierro,manganeso, molibdeno, cinc, cobalto, selenio, tungsteno, níquel etc.

� Los substratos tales como residuos agrícolas o aguas residualesmunicipales contienen generalmente cantidades adecuadas de loselementos mencionadoselementos mencionados

3.- Tiempo de retención� El tiempo de retención es el tiempo que requieren las bacterias para digerir

la mezcla y producir biogás.

REGION

ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR (m.)

TEMPERATURA AMBIENTE

TIEMPO DE RETENCION

(días)

Trópico 0 – 1800 13 ºC – 38 ºC 20Valle 1800 – 2900 5 ºC – 30 ºC 30

Altiplano 2900 – 4500 -12 ºC – 20 °C 60fuente: Jaime martí Herrero

4.- Valores del Ph� Las bacterias responsables de la producción de biogás son sensibles a los

cambios de pH.� El pH debe mantenerse en el intervalo de 6.7 a 7.5 o sea un medio

prácticamente neutro5.- Relación Carbono / nitrógeno:� El carbono y el nitrógeno son las principales fuentes de nutrientes para las

bacterias formadoras de metano (metanogénicas).� La relación ideal C/N es de 30:1 hasta 20:1.� La relación ideal C/N es de 30:1 hasta 20:1.6.- Porcentaje de sólidos� Experimentalmente se ha demostrado que una carga que contenga entre 7

y 9 % de sólidos totales es óptima para la digestión.7.- Agitación� Evita y destruye capas de flotación y hundimiento.� Mejorar la actividad de las bacterias por la liberación de biogás y provee

nutrientes frescos.� Proporciona una distribución uniforme de la temperatura dentro del

digestor

8.- Presencia de materiales tóxicos� La presencia de metales pesados, antibióticos (Bacitracina, flavomicina,

Lasalocid, Monensin, espiramicina, etc.) y los detergentes usados en críadel ganado pueden tener un efecto inhibitorio sobre el procesofermentación.

Substance [mg/l]

Copper: 10-250Calciu m: 8000Calciu m: 8000Sodium: 8000Magnesium: 3000Nickel: 100-1000Zinc: 350-1000Chromium: 200-2000Sulfide (as Sulfur): 200Cyanide: 2fuente: GTZ

C.- Tipos de digestores� En función de la frecuencia de carga o alimentación al sistema de digestión

se tiene la clasificación siguiente

1.- Digestores de lote (régimen estacionario o batch)� Se carga una sola vez en forma total y la descarga se efectúa una vez que

han dejado de producir gas combustible.

fuente: FAO

2.- Digestores de régimen semi continuo� En este tipo de digestores el volumen que ingresa desplaza una cantidad

equivalente de efluente que se evacua por la salida. De este modo elvolumen del substrato en la cámara de digestión se mantiene constante.

� La frecuencia de carga lo establece el propio usuario: diario, semanal, etc.Modelos: chino, hindú, tubular

fuente: GTZ

3.- Digestores de régimen continuo� La fermentación en el digestor es un proceso ininterrumpido.� El efluente que descarga es igual al material que entra.� La producción de gas se mantiene uniforme en el tiempo� Modelos: UASB

� La mayor parte de los digestores difundidos a lo largo de todo elmundo pertenecen a la categoría de los continuos y semi conti nuos

fuente: Leonor Carrillo, Jujuy - Argentina

D.- Digestor tubular: modelo trapezoidal elìptico

� Diseño desarrollado por el ing. Davide Poggio.� Se añade la ganancia de energìa solar al modelo desarrollado por el ing.

Jaime Martí Herrero en los andes bolivianos.� El ing. Poggio en trabajo conjunto con el ing. Luciano Ré (taller inti) mejoran

la ganancia de energía solar por parte del digestorla ganancia de energía solar por parte del digestor

Parámetros de diseño1.- Inicialmente se determina la cantidad de biogás que se

desea , requiere o se puede generar.2.- Se establece la proporción agua/estiércol; para digestores

tubulares se recomienda trabajar con la proporción 3/1.*3.- Se calcula la cantidad de lodos que van a ingresar al3.- Se calcula la cantidad de lodos que van a ingresar al

digestor a diario4.- Se establece el tiempo de retención; para digestores que

trabajan en el ande se recomienda tiempo de retención de60 días. **

5.- Se determina el volumen total de lodos o mezcla.

* ** Fuente: Jaime Marti Herrero “Biodigestores familiares”

6.- teniendo en cuenta el volumen total de mezcla y la siguientesrelaciones se procede a calcular las dimensiones de la seccióntrapezoidal, cuyo volumen será igual al volumen total de mezcla

� L / A (largo digestor / base mayor) = 5 – 10 (se recomienda 7)� A – H (base mayor / altura) = 1 – 2 (se recomienda para el ande que

la relación se aproxime a 2: influye sobre todo en la cantidad deradiación solar y calor del invernadero que el digestor puedeinterceptar y entonces transmitir al liquido en digestión)interceptar y entonces transmitir al liquido en digestión)

� A – B (base mayor / base menor) = 1.3 – 1.5 (se recomienda 1.4)

Pc

A

B

C

H

b

L

7.- Calculado las dimensiones de la sección trapezoidal, se procede adimensionar la sección elíptica

8.- Se calcula el volumen que ocupará el gas generado en el digestor;recomienda que sea: V (total mezcla) / 3

9.- Teniendo el volumen de almacenamiento de gas dentro del digestor, seprocede a calcular las dimensiones de la sección elíptica; posteriormente secalcula el perímetro de la cúpula elíptica

10.- Para calcular el radio de la sección transversal del digestor, se procede asumar el perímetro de la sección trapezoidal con el perímetro de la cúpulaelíptica, esta suma será igual al perímetro de la sección transversal deldigestor.

11.- Teniendo las dimensiones de la sección transversal del digestor, sulongitud, ubicadas correctamente las tuberías de entrada – salida lodos ,limpia (caso digestores geomenbrana de PVC) y del biogás; se procede asu construcción (en base a plástico polietileno) o se manda a fabricar.

12.- El volumen del gasómetro es igual al volumen de almacenamiento de gas dentro del digestor: V (mezcla total) / 3

13.- El gasómetro se elabora en base al mismo material del que esta hecho el digestor

� Para mayor entendimiento sobre dimensionamiento de biodig estorestubulares, se recomienda revisar el siguiente documento: O ptimizaciónde las dimensiones de digestores tubulares de bajo costo; pu blicadopor el ing. Jaime Martí Herrero

E.- Características de los digestores instalados en la provincia de Espinar

� Digestor tubular o tipo manga de geomembrana PVC, producido en fábrica(CIDELSA / LIMA)

� Las dimensiones del digestor son: 6.7 m (largo) X 1.27 m (diámetro) X 0.6 mm(espesor)

� El digestor tiene: una tubería entrada de mezcla (4” diámetro), una tubería salidade la mezcla (4” diámetro), una tubería para retirar los sedimentos que sede la mezcla (4” diámetro), una tubería para retirar los sedimentos que sequedan en la parte baja del digestor (4” diámetro) y una tubería por donde saleel gas generado (1” diámetro).

� El volumen total del digestor es de 8.04 m3; el volumen que ocupa la mezcla adigerir en el digestor es de 6.4 m3 y el volumen que ocupará el biogás dentro deldigestor es de 1.6 m3.

� El digestor viene con su gasómetro, el cual también ha sido producido enfabrica; las dimensiones del gasómetro son: 2.2 m (largo) X 1 m (diámetro) X 0.6mm (espesor)

� El volumen del gasómetro es de 1.7 m3

� El gasómetro tiene una única tubería de 1” de diámetro, que es por donde entra y sale el biogás.

� Es alimentado a diario con estiércol fresco de vaca y agua en la siguiente proporción: 26 litros de estiércol fresco de vaca y 80 litros de agua (proporción 1:3)

� La cantidad de gas generado a diario va entre 0.85 – 1 m3 , lo cual nos da unadisponibilidad de 3 – 4 horas de biogás para la preparación de alimentos.

� La cantidad de biol (abono foliar rico en nutrientes como el potasio, fósforo ynitrógeno) disponible a diario es de de 106 litros

F.- Pasos para la instalación 1.- Ubicación� Lo mejor es encontrar un sitio muy soleado que esté cerca del establo y

también de la cocina� Facilitar el transporte del estiércol desde el establo al digestor. También no

usaremos mucha tubería para transportar el gas hasta la cocina� Es bueno si el digestor se instala cerca de donde puede usarse el biol� Hay que controlar que en el sitio escogido no se acumule agua en los días

de lluvia. de lluvia.

2.- excavación de la zanja� Tener en cuenta que la caída del techo del fitotoldo debe mirar siempre al norte

(posición del sol al mediodía). � La zanja protegerá al digestor, � Es conveniente que las paredes de la zanja tengan forma de ‘chaflán’ (las paredes

inclinadas en forma de “v”), evitando de esta manera que se desmoronen las paredes� El piso y las paredes deben ser lisos, sin piedras o raíces que sobresalgan y puedan

dañar el plástico. � La zanja no debe presentar desnivel

0,9

Dimensiones zanja del didgestor

3.- Paredes del fitotoldo� Las paredes tienen la función de acumular el calor ganado por el fitotoldo, lo cual ayudará a

mantener una temperatura favorable al proceso de fermentación de la materia orgánica. Otrafunción del muro es proteger al biodigestor.

� Las paredes que se orientan al lado norte y sur siempre tendrán 2 filas de adobe conun espacio de 5 cm entre fila y fila.

� La pared norte tiene un alto de 35 cm y la pared sur un alto de 1.35 m; esta diferencia de alturaentre la pared sur y norte nos da un ángulo inclinación del techo del fitotoldo de aproximadamente21º; está inclinación del techo nos permite tener una mayor ganancia de la radiación solar,evacuar el agua de lluvia y el granizo.

� En el canal donde se ubican las tuberías de entrada / salida de la mezcla, no se colocancimentación.

0,35

0,2

1,35

0,15

0,650,1

1,5

1,9

0,1

0,23

0,23

Vista lateral del digestor

0,9

4.- Colocando la geomembrana / plástico agrofilm en la zanja� Terminado el levantamiento de las paredes, se procede a colocar en toda la

zanja mantas de geomembrana o plástico polietileno (PE, Agrofil)� Las mantas de plástico sirven para evitar que la humedad de la tierra

puedan afectar el aislamiento que se coloca.� La cantidad de plástico empleada está en función del área de la base y de

las paredes de la zanja

5.- Colocando el aislamiento de la zanja� Para aislar la zanja que contiene al digestor se emplea planchas de poliestireno

expandido (Tecnopor)� El poliestireno expandido tiene la función de reducir las pérdidas de calor

ganado por el efecto invernadero y así poder ayudar a elevar la temperaturainterna del digestor y favorece la producción de biogás.

� Se debe tener en cuenta que a mayor espesor del aislamiento a emplear menorserán las pérdidas de calor que se tengan por las paredes de la zanja.

6.- Llenando aire al digestor� Antes de colocar el digestor en la zanja, se procede a llenarlo de aire con el

fin de poder detectar si presenta algún tipo de fugas y posicionarlocorrectamente en la zanja.

� El ingreso del aire se realiza por la tubería de salida del gas que se ubica enla parte superior del digestor

7.- Instalación del digestor� Estando el digestor lleno de aire, se procede a colocarlo en la zanja.� Se traslada entre varias personas y teniendo cuidado de que ningún objeto

roce con el plástico.� El digestor se posiciona en la zanja, para ello una persona se ubica dentro

de la misma para recibirlo; la tubería de salida del gas queda en la partesuperior y las tuberías de entrada / salida de la materia orgánica y limpia seposicionan correctamente en sus aberturas correspondientes.

8.- Instalación del gasómetro� Almacena el gas producido en el digestor y es una reserva adicional a la cantidad de gas

contenida en el digestor.� Sirve para aumentar la presión del gas en los quemadores en caso que esta descienda.� La instalación se realiza en lugar abierto, cerca de la cocina, protegido del sol, protegido de los

vientos y donde no haya contacto con animales que lo pueden dañar.� Sus dimensiones es tal que acumula la cantidad de biogás producido en un día.� Otra forma de dimensionar el volumen, es que sea igual a la tercera parte del volumen de lodos.� Para incrementar la presión del biogás a la salida de los quemadores, se coloca al gasómetro una

estructura de madera, que está apoyada al piso por medio de 3 varillas de fierro. En la estructurade madera se ubican hasta 3 sacos de arena de 20 kg cada uno.

9.- Instalación tuberías � Después de ubicar el digestor y el gasómetro en sus lugares correspondientes y antes de

techar el fitotoldo, se instala la tubería que conduce el biogás desde el digestor hacia elgasómetro y los quemadores.

� La tubería a instalar es de PVC pesada con un diámetro de ½".� Las uniones de las tuberías se realizan con pegamento PVC, ya que debemos evitar las

fugas de biogás.� La tubería que sale del digestor (conduce el biogás) está instalada en forma ascendente

(tiene una pendiente de 1%), ello hace que el agua que se condense regrese al digestor.� Las demás tuberías tienen una pendiente mínima de 1% y en el punto más bajo de la� Las demás tuberías tienen una pendiente mínima de 1% y en el punto más bajo de la

instalación se coloca una trampa de agua.� El digestor debe estar cerca de la cocina a fin de minimizar el uso de tubería y accesorios..� Se instala una válvula de seguridad a la salida del digestor

10.- instalación válvula de seguridad� Tiene por función controlar los excesos de presión en el interior del digestor que podrían dañarlo.� Los excesos de presión se dan cuando no se usa el gas producido durante el día: el gas se

acumula en el digestor y el gasómetro se llena por completo� El gas escapa al ambiente cuando la presión del mismo (del gas en el interior del digestor) excede

al valor establecido, normalmente entre 2cm y 10cm de columna de agua.� La válvula de seguridad se fabrica a partir de una botella de plástico, en la que se introduce un

pedazo de tubo (proviene de la conducción principal del gas) que queda cubierto de agua hasta elnivel que se crea conveniente (depende de la presión a la que trabajará el digestor). Para podercontrolar el nivel de agua en la botella se le ha hecho una abertura.

5 cm

11.- Instalación de la trampa de agua� El gas que sale del digestor contiene vapor de agua, este se condensa en las tuberías por

las variaciones de temperatura.� Para evitar que el agua condensada en las tuberías obstruya el paso del biogás, las

tuberías están instaladas con un grado de inclinación / pendiente de 1% y en el punto másbajo colocamos una trampa de agua

� La trampa de agua sirve para que el agua condensada pueda ser retirada sin que hayapérdidas de gas.

� La altura de la columna de agua en la trampa automática instalada, es igual a la máximapresión de gas + un 30% por seguridadpresión de gas + un 30% por seguridad

� La trampa se instala en una cámara sólida, cubierta por una tapa

fuente: GTZ

7 cm

12.- realizando la primera carga del digestor� Instalado el digestor se procede a llenarlo de agua hasta llegar a la tercera

parte de la altura de la zanja� Llenado el agua, se procede a retirar el aire del digestor.� El llenado de agua se realiza con el fin de que algunas partes del digestor

no queden mordidas y se pueda aprovechar todo su volumen.

� Terminado de llenar de agua, se procede a cargar el digestor con la mezcla de arranque correspondiente.

� El llenado del digestor con mezcla lo realizamos de tal modo que ocupemos todo el volumen que se tiene disponible para los lodos.

RELACION DE INSUMOS PARA LA PRIMERA CARGA DEL BIODIGESTOR 8.04 m3

INSUMO CANTIDAD ( lt .)RELACION DE INSUMOS

CON RESPECTO AL INSUMO CANTIDAD ( lt .) CON RESPECTO AL ESTIERCOL DE VACUNO

estiércol de vacuno fresco

1238 1

Agua 4952 4Rumen fresco 210 0.17

C F C

13.- Techado del fitotoldo� Cargado el digestor se procede a techar el fitotoldo.� Para el techado del fitotoldo se emplea plástico para invernaderos (Polietileno PE

Agrofil ), palos rollizos delgados y jebe� Es importante que el fitotoldo esté bien cerrado; así se evita que entren corrientes de

aire y podamos mantener temperaturas favorables a la producción del biogás.� Para evitar que la temperatura en el interior del fitotoldo disminuya en las noches, se

tapa con una malla rachel.

14.- fijación de la tuberías� Para el buen funcionamiento del digestor, es importante fijar correctamente las

tuberías de entrada y salida� Para la ubicación de las tuberías de entrada y salida, se debe tener en cuenta que la

descarga del digestor se da por el efecto de los vasos comunicantes.� La parte baja de la tubería de salida se posiciona a nivel de la altura de la zanja (este

es el máximo nivel que alcanzará los lodos en el digestor).� Con una manguera transparente se ubica el nivel de lodo en tubería de entrada.� El inicio de la tubería de entrada debe quedar a unos 50 cm por encima del nivel de

lodo.lodo.

fuente: Jaime Martí Herrero

15.- Poza para retirar el biol� La poza tiene dimensiones de 0.6 m x 0. 6 m x 0. 3 m; dando un volumen de

108 litros.� En la parte baja de la poza hay una llave de paso de 1” de diámetro, la cual

permite retirar el biol que se almacena cuando se requiera.

16.- Agitación de la mezcla� La agitación diaria de la mezcla en fermentación ayuda a la producción de gas, reducir el

tiempo de retención y rompe la capa de espuma que se forma en su parte superior.� La capa de espuma forma una barrera para el gas que se produce y evita que este avance

al gasómetro y a los quemadores.� La agitación sirve también para mezclar el substrato fresco y fermentando a fin de inocular

el primero, para tener una distribución uniforme de la temperatura y así proporcionarcondiciones uniformes dentro del digestor.

� Para la agitación de la mezcla, se emplea el método de varilla, por ser sencilla y de bajocosto; pero en vez de usar varillas de madera, empleamos 6 m de tubería de PVC de 1/ 2”costo; pero en vez de usar varillas de madera, empleamos 6 m de tubería de PVC de 1/ 2”

de diámetro que tiene 5 volandas de jebe de 3” diámetro.

17.- Instalación de los quemadores� Antes de instalar el quemador, se coloca una llave de paso en la tubería de gas que llega a la

cocina, esta llave sirve para regular el uso del mismo.� Luego se coloca una esponja de hierro en la tubería de gas que va hacia los quemadores, esto

permite retener el ácido sulfhídrico y también va a impedir que una combustión externa puedapropagarse por la tubería. La esponja debe ser cambiada cada 6 meses.

� Ubicada la esponja, se procede a poner una reducción de ½” a ¼”, esto con el fin de podercolocar una manguera de ¼”.

� El quemador que se instala, se fabrica de 2 piezas de tubería de fierro galvanizado de ½” dediámetro, cada pieza de tubo tiene 10 cm de largo

� A la hornilla, se le ha realizado 4 huecos de 5 mm de diámetro,� A la hornilla, se le ha realizado 4 huecos de 5 mm de diámetro,� La olla debe estar a una distancia aproximada de 5 - 10 cm del quemador.

18.- Pruebas de combustión� Después de 27 días de haber realizado la primera carga del digestor, se

procede a hacer pruebas de combustión de biogás.� Las pruebas se realizaron por un tiempo 10 minutos, el biogás generado ya

es combustible pero con muchas impurezas. Esto lo determinamos por elcolor de la llama (color amarillo).

� Se volvió a realizar otra prueba de combustión, está se llevo a cabo después de54 días de haber realizado la primera carga.

� El biogás generado a la fecha ya es combustible y de buena calidad (color azulde la llama)

� Se procedió a hervir 4.2 lt de agua.� El agua hirvió en 18 min.; la temperatura de ingreso agua fue de 8 ºC y la

temperatura de salida agua fue de 87.3 ºC.� El calor absorbido por el agua fue de 0.39 KWh� El rendimiento del biogás está alrededor del 60%, por lo cual se calcula que

la llama generada con este combustible produzca un calor de 0.65 KWh� La presión de trabajo del digestor se estableció en 6 cm de columna de

agua.

G.- Evaluación de las temperaturas en el digestor

Energía solar diaria Global Horizontal, Espinar, Cusco Agosto de 2010

4'000.004'500.005'000.005'500.006'000.006'500.007'000.00

Ene

rgía

Glo

bal H

oriz

onta

l

Wh/m2 día

Promedio Energía solar en Espinar Promedio Energía solar en Espinar agosto/setiembre 2010agosto/setiembre 2010

EEGHdíaGHdía = 6’221[= 6’221[WhWh/m/m 22 día]día]

0.00500.00

1'000.001'500.002'000.002'500.003'000.003'500.004'000.00

15 17 19 21 23 25 2 4 6 8 10 12 15 17 19 21

Días agosto / setiembre 2010

Ene

rgía

Glo

bal H

oriz

onta

l

700.0

800.0

900.0

1'000.0

1'100.0

Rad

iaci

ón G

loba

l Hor

izon

tal

Hora GH

06:06:46 40.0

06:16:46 70.0

06:26:46 106.8

06:36:46 147.8

06:46:46 190.1

06:56:46 236.8

07:06:46 281.0

07:16:46 329.2

07:26:46 376.6

07:36:46 422.5

07:46:46 465.0

07:56:46 507.8

08:06:46 554.8

08:16:46 595.5

08:26:46 632.4

08:36:46 670.2

Radiación Solar Global Horizontal,Espinar, Cusco

17 de setiembre de 2010

11:36:46 1'025.7

11:46:46 1'023.4

11:56:46 1'018.4

12:06:46 1'015.7

12:16:46 1'004.7

12:26:46 995.1

12:36:46 989.4

12:46:46 967.6

12:56:46 951.6

13:06:46 938.7

13:16:46 913.4

13:26:46 895.3

13:36:46 870.9

13:46:46 850.6

13:56:46 819.7

14:06:46 792.6

14:16:46 764.9

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

700.0

06:0

6

06:3

6

07:0

6

07:3

6

08:0

6

08:3

6

09:0

6

09:3

6

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6

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6

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6

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6

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6

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6

15:0

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15:3

6

16:0

6

16:3

6

17:0

6

Hora del Día

Rad

iaci

ón G

loba

l Hor

izon

tal

EEGHmaxGHmax = 7’269[= 7’269[WhWh/m/m22 día]día]

08:46:46 710.2

08:56:46 745.2

09:06:46 775.5

09:16:46 806.2

09:26:46 835.2

09:36:46 865.2

09:46:46 889.5

09:56:46 911.6

10:06:46 934.3

10:16:46 953.4

10:26:46 970.6

10:36:46 987.1

10:46:46 997.7

10:56:46 1'011.1

11:06:46 1'019.0

11:16:46 1'022.1

11:26:46 1'022.5

14:26:46 724.8

14:36:46 694.2

14:46:46 652.2

14:56:46 618.0

15:06:46 574.4

15:16:46 531.4

15:26:46 492.1

15:36:46 446.6

15:46:46 403.7

15:56:46 356.6

16:06:46 307.6

16:16:46 264.5

16:26:46 216.5

16:36:46 173.2

16:46:46 126.9

16:56:46 87.6

17:06:46 46.3

Energía disponible para calentar el digestor

89,529.81

36,073.32

53,456.50

40,000.00

60,000.00

80,000.00

100,000.00

Energìa disponible

36,073.32

496.90

-40,000.00

-20,000.00

0.00

20,000.00

40,000.00

00.0

0 -

01.0

0

01.0

0 -

02.0

0

02.0

0 -

03.0

0

03.0

0 -

04.0

0

04.0

0 -

05.0

0

05.0

0 -

06.0

0

06.0

0 -

07.0

0

07.0

0 -

08.0

0

08.0

0 -

09.0

0

09.0

0 -

10.0

0

10.0

0 -

11.0

0

11.0

0 -

12.0

0

12.0

0 -

13.0

0

13.0

0 -

14.0

0

14.0

0 -

15.0

0

15.0

0 -

16.0

0

16.0

0 -

17.0

0

17.0

0 -

18.0

0

18.0

0 -

19.0

0

19.0

0 -

20.0

0

20.0

0 -

21.0

0

21.0

0 -

22.0

0

22.0

0 -2

3.00

23.0

0 -

24.0

0

Wh

horas del día

Ganancia neta invernadero

perdidas paredes digestor

energia para calentar el digestor

Temperaturas digestor Junio 2011

40

50

60

Tem

pera

tura

ºC

Temperatura digestor junio 2011

-20

-10

0

10

20

30

0:06

:04

0:51

:04

1:36

:04

2:21

:04

3:06

:04

3:51

:04

4:36

:04

5:21

:04

6:06

:04

6:51

:04

7:36

:04

8:21

:04

9:06

:04

9:51

:04

10:3

6:04

11:2

1:04

12:0

6:04

12:5

1:04

13:3

6:04

14:2

1:04

15:0

6:04

15:5

1:04

16:3

6:04

17:2

1:04

18:0

6:04

18:5

1:04

19:3

6:04

20:2

1:04

21:0

6:04

21:5

1:04

22:3

6:04

23:2

1:04

0:06

:04

Tem

pera

tura

ºC

Horas del día

Taire externa

Taire interna

T mezcla

14

14.2

14.4

14.6

Tem

pera

tura

ºC

Temperatura digestor Junio 2011

13.2

13.4

13.6

13.8

0:06

:04

0:51

:04

1:36

:04

2:21

:04

3:06

:04

3:51

:04

4:36

:04

5:21

:04

6:06

:04

6:51

:04

7:36

:04

8:21

:04

9:06

:04

9:51

:04

10:3

6:04

11:2

1:04

12:0

6:04

12:5

1:04

13:3

6:04

14:2

1:04

15:0

6:04

15:5

1:04

16:3

6:04

17:2

1:04

18:0

6:04

18:5

1:04

19:3

6:04

20:2

1:04

21:0

6:04

21:5

1:04

22:3

6:04

23:2

1:04

0:06

:04

Tem

pera

tura

ºC

Horas del día

T mezcla

Temperaturas digestor Julio 2011

16.616.8

1717.217.417.617.8

18

Tem

pera

tura

s en

°C

Temperaturas digestor Julio 2011

1414.214.414.614.8

1515.215.415.615.8

1616.216.416.6

Tem

pera

tura

s en

Horas del Día

T mezcla

30

40

50

60

70

Tem

eper

atur

a en

ªC

Temperatura digestor Julio 2011

-20

-10

0

10

20

7:13

:44

0:41

:44

1:21

:44

2:01

:44

2:41

:44

3:21

:44

4:01

:44

4:41

:44

5:21

:44

6:01

:44

6:41

:44

7:21

:44

8:01

:44

8:41

:44

9:21

:44

10:0

1:44

10:4

1:44

11:2

1:44

12:0

1:44

12:4

1:44

13:2

1:44

14:0

1:44

14:4

1:44

15:2

1:44

16:0

1:44

16:4

1:44

17:2

1:44

18:0

1:44

18:4

1:44

19:2

1:44

20:0

1:44

20:4

1:44

21:2

1:44

22:0

1:44

22:4

1:44

23:2

1:44

7:13

:44

Tem

eper

atur

a en

ªC

Horas del día

Taire externo

Taire interno

T mezcla

17.2

17.4

17.6

Tem

pera

tura

en

ªC

Temperatura digestor Julio 2011

16.4

16.6

16.8

17

07:1

3:44

00:4

1:44

01:2

1:44

02:0

1:44

02:4

1:44

03:2

1:44

04:0

1:44

04:4

1:44

05:2

1:44

06:0

1:44

06:4

1:44

07:2

1:44

08:0

1:44

08:4

1:44

09:2

1:44

10:0

1:44

10:4

1:44

11:2

1:44

12:0

1:44

12:4

1:44

13:2

1:44

14:0

1:44

14:4

1:44

15:2

1:44

16:0

1:44

16:4

1:44

17:2

1:44

18:0

1:44

18:4

1:44

19:2

1:44

20:0

1:44

20:4

1:44

21:2

1:44

22:0

1:44

22:4

1:44

23:2

1:44

07:1

3:44

Tem

pera

tura

en

ªC

Horas del día

T mezcla

Variación temperatura mezcla

13.95

14

14.05

14.1

Tem

pera

tura

en

º C

Temperatura de la mezcla luego de cargar y agitar

13.7

13.75

13.8

13.85

13.9

13.95

14:5

2:06

14:5

2:56

14:5

3:46

14:5

4:36

14:5

5:26

14:5

6:16

14:5

7:06

14:5

7:56

14:5

8:46

14:5

9:36

15:0

0:26

15:0

1:16

15:0

2:06

15:0

2:56

15:0

3:46

15:0

4:36

15:0

5:26

15:0

6:16

15:0

7:06

15:0

7:56

15:0

8:46

15:0

9:36

15:1

0:26

15:1

1:16

15:1

2:06

15:1

2:56

15:1

3:46

15:1

4:36

15:1

5:26

15:1

6:16

15:1

7:06

15:1

7:56

15:1

8:46

15:1

9:36

15:2

0:26

15:2

1:16

15:2

2:06

15:2

2:56

15:2

3:46

15:2

4:36

15:2

5:26

15:2

6:16

15:2

7:06

15:2

7:56

15:2

8:46

15:2

9:36

15:3

0:26

15:3

1:16

15:3

2:06

15:3

2:56

15:3

3:46

Tem

pera

tura

en

º C

Hora del día

T mezcla

H.- Conclusiones� La tecnología del biodigestor se presenta como una alternativa más para enfrentar el déficit

de acceso a energía del poblador del ande.� Recoger las experiencias exitosas de la aplicación de biodigestores en los andes que ya

existen, adaptarlas y mejorarlas a nuestra realidad.� Los digestores de geomembrana de PVC son una buena opción aunque todavía no se

tiene claro su tiempo de vida útil, lo cual no nos permite estimar el costo / beneficio.� Mejorar el funcionamiento de la tecnología es el próximo paso a dar y esto se logrará en

base a: revisión de los parámetros de diseño, revisión de la química del proceso, mejorar lamayor ganancia de energía solar, reducción de pérdidas de la energía ganada, mejorar elmayor ganancia de energía solar, reducción de pérdidas de la energía ganada, mejorar elsistema de agitación de la mezcla y mejorar el rendimiento de los quemadores.

� Debemos comenzar a recolectar datos como: poder calorífico / cantidad de gasgenerado, temperaturas de trabajo, cantidad de gas que emplean los quemadores, etc;esto con el fin de que la tecnología que venimos desarrollando tenga mayor validez.

� Cualquier programa de promoción de biodigestores debe tener el compromiso yparticipación de las familias beneficiarias, ya que la experiencia nos demuestra que este esel camino a seguir parar que la tecnología instalada se encuentre operativa en todomomento

� Con esta tecnología esperamos despertar la atención de diferentes instituciones yautoridades que tienen la tarea de trabajar apoyando a las personas que más necesitan yque quieren salir adelante simplemente con nuevas ideas y opciones para una mejor ydigna vida

Taller inti,Cusco Septiembre del 2011 Vladimir Morales

Agradecimientos� Al Ing. Jorge Ruelas Moscoso – director CFC� A los compañeros del centro de formación, por el apoyo brindado

durante los trabajos realizados.� A la familia Colque, que con su apoyo y entusiasmo nos dieron� A la familia Colque, que con su apoyo y entusiasmo nos dieron

empuje para seguir adelante cada día.� Para cualquier información dirigirse:- vlaxmo1@hotmail.com / Vladimir Morales – Taller inti- cver_info@hotmail.com / Carlos vera – Taller Inti- joruelas@hotmail.com / Jorge Ruelas – director CFC