Diseño de un sistema de digestión anaerobia para la obtención de biogás y bioabono en una granja avícola de la región caribe colombiana
Design of an anaerobic digestion system to obtain biogas and biofertilizer from a poultry farm in the Colombian Caribbean Region
Barra lateral del artículo
PDF
FLIP
Todo el contenido de la revista Ing-Nova, excepto donde se identifica, está bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
De acuerdo a estos términos los usuarios pueden Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato bajo las condiciones siguientes:
Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
NoComercial — No puede utilizar el material para una finalidad comercial.
SinObraDerivada — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.
Contenido principal del artículo
Resumen
La producción simultánea de biogás y bioabono genera oportunidades en el desarrollo de una economía circular para dar solución a los desafíos ambientales del sector pecuario . En este trabajo se realizó el diseño de un sistema de digestión anaerobia para la obtención de biogás y bioabono en una granja avícola ubicada en la región Caribe colombiana. Este sistema posee el diseño de un tanque de pretratamiento, biodigestor, almacenamiento de biogás y equipos de selección para la limpieza, transporte y separación de la biomasa de entrada, y biogás y biol generado. En concreto, el pretratamiento de la materia prima representa un factor innovador en la tecnología ya existente, ya que no se conoce hasta el momento un biodigestor instalado a partir de residuos secos de excretas de gallinas ponedoras a nivel mundial. En donde, con la ayuda de datos teóricos y el modelo matemático Chen-Hashimoto, se determinó que para una finca con 75000 gallinas ponedoras en la región Caribe colombiana la capacidad de producción promedio de biogás es de 430 m3al día (equivalentes a 750 kWh/día), con producción promedio de bioabono líquido y sólido de 9800 y 695 L respectivamente, un dimensionamiento del sistema que cuenta con equipos de hasta tales como tanques de 23 m3 y 370 m3, bombas sumergibles con caudales de 3,2 m3/h, agitadores de 1 kW, un soplador de 250 W, filtros de humedad y azufre con capacidades de hasta 20 m3/h y centrifugadoras con capacidades de 0,5 m3/h. Por último, se estableció que se cumple con los requisitos de demanda energética de la finca estudiada y se establece que para la correcta implementación de un proyecto de esta magnitud posteriores investigaciones tienen que ser llevadas a cabo para dar soluciones apropiadas para cada etapa del sistema.
Palabras clave:
Descargas
Detalles del artículo
Referencias (VER)
J. Carrillo Erdozain, "Estudio básico del biogás y nuevas tecnologías para producirlo en la actualidad," B.S. Thesis, Ing. Ind. Quim. Esc. Téc. Sup. Ing. Industrial, Universidad Politécnica de Cartagena, Cartagena, España, Jun. 2019.
J. Aguilar Genes, "Estimación del potencial de energía eléctrica a partir de una unidad de volumen de excreta de gallina proveniente de granjas avícolas," B. S. Thesis, Esc. Ing. Elec. Electron., Universidad del Valle, Cali, Colombia, 2015.
Huevos Kikes, "Bioenergía para la sostenibilidad," www.huevoskikes.com, https://www.huevoskikes.com/noticias/bioenergia-para-la-sostenibilidad, 2017
F. Ávila Cortés, "Biogás, una alternativa poco conocida y financieramente inexplorada," Documentos Avícolas, no. 14, pp. 13-25, 2019, https://fenavi.org/publicaciones-programa-economico/documentos-avicolas-no-14/
M. Velásquez, J. Rincón, P. Guevara, J. Vargas, D. Castellanos, C. Duarte, O. Quintero, D. Durán, Y. Morales, L. Zarama, J. Quintero, “Estimación del potencial de conversión a biogás de la biomasa en colombia y su aprovechamiento,” G. Inv. Proc. Quím. Bioquim., Fac. Ing. U. Nac. Col., Tecsol, Contrato 001-2017 UPME-UNAL, 2018, https://bdigital.upme.gov.co/jspui/bitstream/001/1317/1/Informe%20final.pdf
Marianna Garfí, Liliana Castro, Neus Montero, Humberto Escalante, Ivet Ferrer, “Evaluating environmental benefits of low-cost biogas digesters in small-scale farms in Colombia: A life cycle assessment,” Bioresour. Technol., vol. 274, pp. 541-548, Feb. 2019, Art. No.30562711, DOI: 10.1016/j.biortech.2018.12.007.
De Silvestri, "Avicultura - De Silvestri,", www.deilvestri.com.co, https://desilvestri.com.co/service/avicultura/ [Accessed: 11- Mar- 2021].
ONU, "Energía Asequible y no contaminante", en “Objetivos de Desarrollo Sostenible” https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/energy/ [Accessed: 18- Mar- 2021].
L. Fernández-García, "Selección y dimensionado de un sistema de generación de biogás mediante digestión anaerobia de purines codigeridos con glicerina," B.S. Thesis, Universidad de Cádiz, Cadiz, España, 2016.
B. Fairchild, M. Czarick, “Poultry Housing Tips, monitoring litter moisture,” The University of Georgia, March 2011, https://www.poultryventilation.com/system/tdf/vol23n3.pdf?file=1&type=node&id=4839&force=
A. Gagliano, F. Nocera, M.Bruno, “Simulation Models of Biomass Thermochemical Conversion Processes, Gasification and Pyrolysis, for the Prediction of the Energetic Potential,” Adv. Renew. Ener. Power. Technol., vol 2, pp. 39-85, March. 2018, 10.1016/B978-0-12-813185-5.00002-4.
M. Vamero, "Manual del Biogás," Editado por Proyecto CHI/00/G32 “Chile: Remoción de barreras para la electrificación rural con energías renovables,” Minenergía/PNDU/FAO/GEF, 2011, http://www.fao.org/3/as400s/as400s.pdf
Y. R. Chen, A. G. Hashimoto, ”Kinetics of methane fermentation (No. CONF-780549-8),” Science and Education Administration, Clay Center, Meat Animal Research Center, NE, USA, 1978, https://www.osti.gov/biblio/6534841
A. G. Hashimoto, “Methane from cattle waste: effects of temperature, hydraulic retention time, and influent substrate concentration on kinetic parameter (K),” Biotechnol. Bioeng., vol. 24, no. 9, pp. 2039-2052, Sep. 1982.
D. T. Hill, “Methane Productivity of the Major Animal Waste Types,” Trans. ASAE, vol. 27, n.o 2, pp. 530-0534, 1984, DOI: 10.13031/2013.32822
I. Guerrero, "Diseño de un biodigestor para la obtención de biogas a partir de las excretas de las gallinas provenientes de la Granja Avícola “Bilbao” en la parroquia Cotaló–Pelileo", B.S. Thesis, Dep. Ing. Biotec. Amb., Esc. Sup. Politec. Chimborazo, Riobamba, Ecuador, 2016, http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/6212 [Accessed 4 October 2021].
J. Gelegenis, D. Georgakakis, I. Angelidaki, I., V. Mavris, “Optimization of biogas production by co-digesting whey with diluted poultry manure,” Renewable Energy, vol. 32, no. 13, pp. 2147-2160, 2007.
