Biogas a partir de Residuos Orgánicos

Bio Gas - Huerto de UrbanoEmpiezo mi segundo post de autosuficiencia con un tema que considero muy interesante: La producción de Biogas apatir de nuestros residuos orgánicos. Escogí este tema por que creo que hoy en día estamos muy acostumbrados a botar todos los desperdicios orgánicos; excremento de animales, podas de plantas, restos de vegetales, etc… Siendo que éstos tienen tantos beneficios para nuestros huertos como para nuestra autosuficiencia. Es por eso que pensé en mostrar un sistema que los pudiera aprovechar. El sistema que les voy a presentar a continucación produce biogas apartir de estos residuos y también produce un interesante residuo final, el cual es muy beneficioso para las plantas.

Principios

El metano o biogas es producido básicamente por bacterias, cuando se descompone la materia orgánica en un ambiente libre de oxígeno . Desde un punto más técnico el Biogas es el producto de la descomposicioón anaeróbica de los residuos orgánicos y el compost es el producto de la descomposición aerobica de los residuos orgánicos. Aerobico -> Presencia de Oxigeno, Anaerobica -> Ausencia de Oxigeno.

También como parte de este proceso se obtiene un residuo llamado efluente que tiene mejores propiedades como abono para el huerto, esto debido a los procesos químicos que transforman el nitrógeno presente en la materia orgánica en formas más solubles para las plantas.

Otra cosa importante es que el metanol o biogas se puede obtener tanto de residuos orgánicos provenientes de animales como de plantas, pero debido a la gran complejidad de las estructruras de las plantas, éstas demoran mucho más en descomponerse. Por lo cual creo que es mucho más sencillo aplicar un sistema de Biogas para nuestra autosuficiencia cuando disponemos de algunos animales para alimentar el sistema. Es por eso que de aquí en adelante voy a hablar principalmente de sistemas alimentados por desechos de animales.

El sistema

A continuación les muestro un diagrama con un sistema muy simple para producir Biogas.

Esquema Biogas - Huerto de Urbano

  1. Tanque de Carga
  2. Válvula Carga-Biodigestor
  3. Entrada de la Carga al Biodigestor
  4. Válvula Biodigestor-Depósito
  5. Salida de efluente
  6. Cubeta para almacenar efluente
  7. Biodigestor. ¿Como hacer un Biodigestor?
  8. Válvula Entrada Depósito
  9. Válvula Salida Depósito
  10. Depósito de Biogas.¿Como hacer un deposito de Biogas?

El Proceso

Producción

En esta parte es donde se produce el Biogas y el efluente a partir de la materia orgánica. Como ya mencioné, esto es el resultado del proceso químico de ciertas bacterias y para proporcionar las condiciones adecuadas para ellas, debemos asegurarnos que al biodigestor no le entre nada de aire. También estas bacterias trabajan a distintas velocidades segun la temperatura en la que se encuentren. El rendimiento en días para procesar una carga se muestra en la Tabla 1

Básicamente una vez al día entra una carga al Biodigestor la cual se deja procesando. Como se ve en el diagrama solo debemos llenar el 80% del volumen de nuestro biodigestor con carga, a este volumen le llamamos Volumen de Trabajo, el 20% restante lo debemos dejar para el gas. Como se muestra en el diagrama (#5) existe un rebosadero que sale del biodigestor, ajustado para mantener el 80% del volumen. Este será el encargado de sacar el exceso de mezcla que exista dentro del biodigestor. Cada vez que echemos una carga, la misma cantidad de efluente debiera salir por esté.

Un último tema aquí es la partida en funcionamiento del biodigestor. Para lograr esto, debemos primero lograr alojar una colonia de bacterias anaeróbicas dentro de nuestro biodigestor y esto puede tardar un buen tiempo. Aquí lo que recomiendo es o conseguir una colonia de un biodigestor que ya este funcionando o crear nuestra colonia de la nada. Para lograr lo segundo les dejo aquí un link donde sale todo explicado -> Making Starter Brew

Input

En parte se ejecuta todo lo relacionado con la entrada y procesamiento de la materia orgánica. La idea es echar una carga al día y por ende se nos viene la primera pregunta: ¿Cuánta carga debo echar?

La cantidad diaria de carga que vamos a echar a nuestro biodigestor va a depender de la temperatura a la cual logremos mantenerlo. Cabe mencionar que mientras mayor sea la temperatura en la cual el digestor se mantenga (Hasta un maximo de 35°C) más materia podemos procesar. El cálculo entonces vendría por la siguiente formula:

Carga Diaria = Volumen de Trabajo (lt) / tiempo de retención (días).

Una vez que conozcamos la carga diaria de nuestro sistema produciremos la carga. Para esto,  tomamos los residuos de heces animales,  los ponemos dentro del Tanque de carga. Luego echamos agua y formamos una pasta en una relación 1:3, por cada 1 parte de estiércol ponemos 3 partes de agua. Fijarse que el volumen de la pasta que se forma debe ser el volumen que debemos echar dentro del biodigestor, la idea es nunca dejar crema en este contenedor. Fijarse siempre que la válvula de salida al digestor este cerrada.

Almacenamiento

El gas que provenga del Biodigestor se almacenará en un depósito. En este diagrama se muestra un depósito muy simple pero muy económico y muy seguro. Aquí el gas quedará almacenado ente el agua y el contendor. Es importante que haya agua ya que cumple varias funciones. Las más importante es la de permitir escapar el gas cuando está en exceso y permite también que salga el oxígeno.

PRECAUCION!: Cuando el pequeño contenedor superior del depósito se eleve por primera vez, no intenten quemar ese gas. Mejor abran la valvula de salida y libérenlo a la atmósfera, apreten el contenedor que contiene el gas y sumérjanlo casi por completo bajo el agua. Una vez sumergido cierren la válvula de salida y déjenlo llenarse por una segunda vez. Esto lo hacemos para asegurarnos que no haya oxígeno mezclado con gas. Una mezcla de gas y oxígeno es altamente explosiva! También la primera llenada del depósito probablemente no sirva para quemar, dado a la alta concentración de dióxido de carbono que posee debido a la puesta en marcha del biodigestor.

Tablas

Tabla 1

Temperatura Tiempo de Retención
35 °C 23 días
30 °C 26 días
25 °C 34 días
20 °C 44 días
15°C 58 días
10°C 80 días

Tabla 2

Esta tabla es solo una aproximación, este valor es altamente variable y depende de muchos factores; Alimentación, temperatura, etc…

Animal Cantidad de Biogas Diario (aprox) Equivalente en Energia
una Vaca 226 dm3 1.209 kcal
un Chancho 254 dm3 1.361 kcal
una Gallina 14 dm3 75 kcal
un Humano 28 dm3 151 kcal

Ejemplo

Tenemos un contenedor de unos 220 Lts y con el queremos hacer un Biodigestor con las heces de unas gallinas. También sabemos que normalmente hacen como 25°C en donde vivimos.

Lo primero es calcular el volumen de trabajo, este sería: 220 lt * 80% = 176 lt. Recordar que debemos dejar un 20% en el biodigestor para gas.

Segundo calculamos nuestra Carga diaria: Volumen de Trabajo (lt) / Retención diaria (días) . Para esto voy a la tabla 1, y veo que a 25°C tengo 34 días. Por lo cual sería -> 176 (lt)/ 34 días = 5,2 lt. Es decir diariamente tenemos que echar 5,2 litros de pasta de excremento.

Luego vamos a nuestro gallinero sacamos las heces las mezclamos con agua y partimos a hacer Biogas

Referencias

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11 Respuestas a Biogas a partir de Residuos Orgánicos

  1. Nerio dijo:

    Información sobre el bio gas allí les dejó mi correo electrónico anigofiel_985@hotmail.com

  2. kiara dijo:

    se puede obtener biogas con la mezcla de estiercol de diferentes nimales y desechos organicos de la cosina y muchos desechos organicos o el proceso es diferente para cada materia prima…soy de bolivia quisiera que me ayuden con sus comentarios , gracias me sera de mucha ayuda

  3. Elizabeth Diaz Navarro dijo:

    Me gustaria saber como.hacer un pequeño prototipo de este gran proyecto por favor contestar a la brevedad, muy agradecida su servidora,
    Elizabeth Diaz N.

  4. Claudia dijo:

    Se puede usar comida cocinada para producir el biogas?

  5. omar obed martinez... dijo:

    hola a todos, soy de mexico y a mi me gustaria aportar una idea que me vino para la obtencion de gas, pero mi idea fue un poco más allá pues me gustaría saber si es costeable la obtencion de electricidad a partir del gas… me explico..(probablemente no tenga yo razón pero espero que a alguien le sirva) … lei un comentario en donde no era posible conseguir la temperatura necesaria y ahi es donde esta idea surgió, .
    después de la obtencion del gas(tendría que ser a nivel industrial o la de una granja pequeña talvez) se pudiera tener un motor de combustion interna que generara la electricidad la cual en mexico se puede sumar ya a la linea de luz y venderla a CFE(comision federal de electricidad)…. ahora; el gas de la combustion se podría hacer pasar por tuberías que rodearan el recipiente del estiercol con el cual se pueda llegar a la temperatura deseada… esta idea está enfocada para las personas de recursos limitados para que tambien con esa energia puedan desemvolverse en proyectos auxiliares para la fabricacion de productos como quesos leche etc para que tengan mercado en las cds mas proximas… ofrezco esta idea para saber si alguien puede aportarme más info… me gustaria cambiar un poco las cosas de nuestro entorno local y con esto creo que todos salimos ganando…
    LA SABIDURIA ES DE TODOS SOLO HAY QUE PEDIRLA. GRACIAS POR ESTE ESPACIO.

  6. Analia dijo:

    Hola: estoy tratando de hacer biogas con algunos estudiantes de mi colegio. La idea es producir para la cocina de la escuela y luego que ellos lleven la misma a sus hogares. Mi duda es el tema del dioxido de carbono producido que va a disminuir la calidad del gas ¿como se elimina?

  7. Ma. Teresa Hernandez dijo:

    Se podrán utilizar heces fecales de perros? Y se logra el mismo efecto?
    Gracias

  8. geronimo dijo:

    disculpa mi ignorancia, quisiera saber si el tanque de almacenamiento de bio gas va boca abajo, boca arriba, abierto con tapa o como es digamooos

  9. ANDRES MEJIA dijo:

    ESTOY HACIENDO UN RECOLECTOR DE BIO GAS PARA MI PROYECTO DE FINCA AUTOSOSTENIBLE EN RIONEGRO ANTIOQUIA COLOMBIA, ME GUSTARIA QUE ME ENVIARAN LA GRAFICA EN MEJOR RESOLUCION YA QUE NO SE ALCANZA A VER NI LEER LO QUE DICE. MUHCAS GRACIAS

    • mariajesusl dijo:

      Hola ANdrés, que interesante que estes haciendo bio gas, luego podrías subir las fotos al facebook y contarnos como te fue. Te cuento que si pinchas arriba de la foto, ésta se abrirá más grande y podrás leer la información.
      Muchos saludos,
      Mr. Urbano

  10. Aurelio Morocho dijo:

    Gracias a la nueva tecnología tenemos acceso a mucha información como la que acabamos de leer, esto servirá de base para un experimento que esta por desarrollar mi hija, con la intención de encontrar una nueva alternativa de producción de combustibles limpios creo en cuanto a la temperatura nos vamos a tomar mas tiempo por cuanto vivimos en un clima frío y la temperatura esta entre 7 y 13 °C.
    COMPARTIR LA SABIDURÍA ES LA CLAVE DEL ÉXITO Y DE LA SUPERVIVENCIA.

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