Dedicatoria El presente trabajo de termodinamica se lo dedico a mis progenitores por innumerables motivos hayan logrado encaminarme por el buen camino y asi lograr el objetivo deseado. Dedico tambien a mi profesor de termodinamica por la guia y orientacion prestado a si lograr el presente trabajo.
BIODIGESTORES “ LA CALERA ”
1.
INTRODUCCIÓN
La actividad de proyecto consiste en la me jora del sistema de gestión de residuos de la granja “La Calera” en la provincia de Chincha, al sur de Perú. La granja de producción de huevos y f rutas cuenta con un sistema de gestión del abono de origen animal mediante distintas tecnologías de procesado, que será mejorado con el proyecto.
Gracias a su desarrollo, se obtendrá biogás que podrá ser utilizado para atender las necesidades diarias de energía de la granja, tanto para calefacción como para otros procesos de producción, sustituyendo los combustibles fósiles empleados habitualmente. Asimismo, el proyecto reducirá la emisión de GEI al evitar la liberación de metano que se produciría sin su desarrollo, y mejorará numerosas instalaciones de tratamiento ya existentes.
El proyecto contribuirá al desarrollo sostenible de la región, reduciendo la contaminación del suelo, la contaminación del aire local y los olores de la planta. Asimismo, contribuye a la transferencia de tecnología y es el primero de su tipo en el país, constituyéndose como un ejemplo que puede
ser
replicado en un futuro.
2. OBJETIVOS
El propósito de la actividad del proyecto es mejorar la gestión de residuos de origen animal con el fin de reducir las emisiones de GEI asociadas al uso de combustibles necesarios para atender las demandas diarias de energía de la planta.
3. CONTEXTO GENERAL
El acceso a la energía es un elemento fundamental para el desarrollo humano. Instituciones como el Banco Mundial, Naciones Unidas, la Comunidad Económica Europea, el Concejo Mundial de la Energía y otras, consideran que la energía es esencial para promover o mejorar una serie de servicios básicos como alumbrado, agua potable, centros de salud, colegios, comunicaciones y permitir la generación de valor agregado en la producción.
Actualmente, alrededor de 1.5 billones de personas no tiene acceso a la energía eléctrica en el Mundo (IEA, 2008) y alrededor de 3 billones de personas cocinan con combustibles sólidos, de los que 2.5 cocinan con biomasa (leña, carbón vegetal, residuos agrícolas, estiércol de ganado y otros) y alrededor de 0.5 billones cocinan con carbón mineral (Sánchez, 2010). Esta población sin acceso a servicios y/o recursos energéticos se encuentra distribuida alrededor del mundo en los países en desarrollo.
En el Perú se estima que para el 2040 se elevará en 8 veces el consumo actual de energía. En la Política Energética 2010 - 2040 y en sesión oficial ante la ONU, nuestro país ha asumido el compromiso de modificar la matriz energética actual para lograr que las energías renovables no convencionales representen el 50% de la energía consumida en el país. De no lograrlo, el Perú podría volverse altamente vulnerable a las alzas de precio del petróleo y al estrés hídrico generado por el cambio climático, disminuyendo la seguridad energética y perdiendo competitividad por el aumento de costos de producción. Por otra parte, se tiene que por razones geográficas y de dispersión el 20% de peruanos no puede tener acceso a la energía por métodos convencionales, haciéndose necesario la promoción y uso de tecnologías asociadas al uso de residuos agrarios para contribuir a cubrir esta demanda.
En el Perú, la biomasa del sector agrario es una fuente tradicional de energía que satisface necesidades de cocción de alimentos y calefacción de los agricultores peruanos y representa aproximadamente el 18% de la energía
primaria consumida en el país, lo que se da principalmente a través del consumo de leña, bosta y yareta a través de procesos de combustión directa.
Asimismo, la biomasa del sector agrario también representa una alternativa económica y ambientalmente factible para la expansión de la capacidad eléctrica instalada (bagazo y residuos agrarios) ya sea por proyectos aislados o por proyectos conectados a la red eléctrica. Los biocombustibles de mayor consumo y con mayor participación en la actual matriz energética del país son la leña, la bosta y la yareta que, en conjunto, representaron durante el año 2006 el 17,8% del total de la producción de energía primaria y el 55,9% del consumo final de energía del sector residencial y comercial. En otras palabras, hoy en día, más de la mitad de la energía consumida por los hogares rurales del Perú proviene aún de la leña, la bosta y la yareta.
Asociadas con la sobrevivencia humana, aquellas necesidades energéticas que no se pueden prescindir de ningún modo; por ejemplo con el calor que necesita el cuerpo humano para mantener balanceada su temperatura; la energía para la cocción de alimentos y la iluminación.
Asociada a la necesidad de energía para alcanzar un estándar de vida aceptable, este nivel incluye el nivel previo (cocción de alimentos, calor e iluminación), pero añade las necesidades que permiten acceder a otros servicios básicos elementales como salud, educación, comunicaciones y trasporte.
Comprende un rango amplio de necesidades energéticas, su uso principal es la transformación de productos, explotación de recursos naturales transpor te, etc. No es posible promover competitividad del agro sin acceso a la energía.
En este nivel podemos considerar las necesidades de energía para el confort, que está asociada con el entretenimiento de los individuos, esto es sonido, recreo y otros.
4. CARACTERISTICAS DE UN SISTEMA DE BIODIGESTION
Un biodigestor es un sistema en el cual se genera un ambiente adecuado para que la materia orgánica se descomponga en ausencia de oxígeno, a este fenómeno se le llama digestión anaeróbica. Esta descomposición se produce por bacterias que habitan en el interior del biodigestor y proceden principalmente del estiércol f resco, las cuales se alimentan de la materia orgánica produciendo como sub productos biogás y fertilizantes llamados biol y biosol. Su funcionamiento es muy parecido al del estómago de una persona o un animal. El biodigestor está compuesto por un depósito donde se coloca el estiércol recolectado en el corral mezclado previamente con agua. También se le puede agregar otro tipo de residuos (de cultivos u otra biomasa) siempre y cuando hayan tenido un tratamiento previo.
Este está conformado por una poza de entrada, que es donde se deposita el estiércol y los residuos de biomasa; el biodigestor, que son las bolsas donde se realiza el proceso y la salida que va conectada al depósito de biol; La salida de biogás, ubicada en la parte superior va conectada a un reservorio donde se almacena el biogás para su posterior uso en cocinas o pequeñas lámparas a gas. También tiene otros componentes como la válvula de seguridad, que evita problemas por sobre presión del gas y filtro de sulfuro de Hidrogeno (H2S).
5. EXPERIENCIA EXITOSA
“LA CALERA”
Actividad principal:
La producción de huevos con aproximadamente 4 millones de gallinas, así como la producción de frutas. Es la primera granja de pollos en el Perú en introducir el manejo mejorado de excremento a través de biodigestores.
Características de la tecnología: La Calera cuenta con cuatro biodigestores. Dos de 750m3 y 1500m3, operativos desde hace 10 años, y dos construidos en el 2010 de 3000m3 de capacidad cada uno, como parte del Proyecto Biodigestores La Calera, que implicó mejoras considerables en la gestión del guano y la mejora y modernización de todo el sistema de biogás con la introducción de sistemas de monitoreo, seguridad y control de última tecnología.
Materiales utilizados, procedencia: 3 biodigestores de concreto y uno de acero.
Disponibilidad de recurso y alimentación del biodigestor: La producción diaria de excremento es aproximadamente de 155 toneladas (gallinaza). Alrededor de 100 toneladas se destinan a los biodigestores. Aproximadamente 27 toneladas diarias de guano se mezclan con agua y se almacenan en lagunas abiertas para producir biol para plantaciones de árboles de frutas.
Bajo el sistema de biodigestores continuo de La Calera, los tanques digestores se mantienen permanentemente llenos y se renueva la mezcla en una proporción de un treintavo por día, con un tiempo de permanencia promedio de 30 días. De los biodigestores se obtiene una mezcla de materia orgánica descompuesta, la cual es dispuesta en dos lagunas recubiertas de 5000 m3 y 8000 m3 de capacidad de las que también se recupera biogás.
Uso y aprovechamiento del biogás y biol: En La Calera se producen diariamente aproximadamente 6600m3 de biogás por día, equivalentes energéticamente a 1320 galones comerciales de Gas Licuado de Petróleo (GLP). El biogás se utiliza principalmente para proporcionar calor a las gallinas bebés que se crían en forma permanente en la granja. El biogás también es empleado en el funcionamiento de los hornos de secado de la Fábrica de Reciclaje de Papel de la Hacienda y en el sistema de calefacción del sistema de biodigestores, en ambos casos en sustitución de carbón mineral (antracita). El biosol es empleado como abono para suelos agrícolas y/o como fuente de calcio y fósforo en las raciones de alimentación de las gallinas de la granja. El biol sirve también como fertilizante orgánico por lo que es inyectado al sistema de riego presurizado de los campos agrícolas.
Principales logros y aprendizajes que se han alcanzado: El “Proyecto Biodigestores La Calera” involucra la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (CH4 y N2O) por lo que constituye un Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) y como tal, emite Certificados de Reducción de Emisiones (o Bonos de Carbono) debido a su impacto positivo en el medio ambiente.
6. FOTOS DE LA VISITA A LA HACIENDA LA CALERA
7. CONCLUSIONES
La utilización de biodigestores es una opción de conciencia ecológica y su rentabilidad es medida principalmente por la reducción de Gases de Efecto Invernadero y la generación de fertilizantes orgánicos. Además, su uso no presenta desventajas y puede ser adaptado a cualquier tipo de industria o al hogar mismo, siempre y cuando sea alimentado de forma diaria con los insumos que se generan.
