Diseño Bioreactor

E
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

SISTEMAS ENERGÉTICOS
2011
TAMAYO SANTIAGO
URGILÉS JUAN FRANCISCO
DISEÑO DE UN BIORREACTOR
20/07/2011


DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y MECÁNICA
FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECATRÓNICA

TABLA DE CONTENIDO
1. TEMA: Sistema Energético Alternativo Bioreactor para la producción de Biogas y Biol con calentamiento de Agua a través deEnergía Solar. 3
2. OBJETIVOS 3
2.1 GENERAL: 3
2.2 ESPECÍFICOS: 3
3. INTRODUCCIÓN 3
4. JUSTIFICACIÓN 4
5. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO Y REALIZACIÓN DEL BIORREACTOR. 4
5.1 INSTALACIÓN DE COLECTORES SOLARES 4
5.4 VOLUMEN DE BIORREACCIÓN 8
5.5 ASPECTOS BÁSICOS DEL DISEÑO 8
5.6 TEMPERATURA DEL PROCESO 9
5.7 PRESIÓN DE ALMACENAMIENTO Y CONDICIONES DE CARGA INICIAL 10
5.8 HOMOLOGACIÓN CAMPODE COLECTORES 10
6. ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE CARGAS DE PRUEBA 11
6.1 MATERIA ORGÁNICA 11
6.2 MATERIA VEGETAL 12
6.3 CANTIDAD DE AGUA Y VOLÚMENES DEL DIGESTOR. 12
6.4 DENSIDAD DEL SUSTRATO 13
6.5 ANÁLISIS DE CARGAS 13
6.6 PRODUCCIÓN DE BIOGAS 13
6.7 CONDICIONES PARA BIODIGESTIÓN Y SEGURIDAD INDUSTRIAL 14
7. DISEÑO DE COMPONENTES DEL BIODIGESTOR 15
7.1 SISTEMA DE CAPTACIÓN DEBIOGAS. 17
7.2 SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS DE CAPTACIÓN DE BIOGAS 17
7.3 ANCLAJES Y CIMENTACIÓN 18
7.4 DISTRIBUCIÓN EN PLANTA 19
7.5 ACOPLAMIENTO DE COMPONENTES 20
8. CONSTRUCCIÓN DE COMPONENTES 21
8.1 DIAGRAMA DE PROCESOS DE FABRICACIÓN 21
8.2 SELECCIÓN DE MATERIALES 21
8.3 PROCESOS DE FABRICACIÓN 23
8.4 MONTAJE 27
9. PARTE EXPERIMENTAL 28
9.1 MODELOS EXPERIMENTAL 28
9.2 DATOSDE CARGAS 32
9.3 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA 33
9.4 FACILIDADES REQUERIDAS PARA EL EXPERIMENTO 36
9.5 TIEMPOS DE FERMENTACIÓN DE CARGAS COMBINADAS 42
9.6 PRESIÓN INTERNA 42
10.1 CONCLUSIONES 44
10.2 RECOMENDACIONES 44
11. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 45

SISTEMAS ENERGÉTICOS
1. TEMA:Sistema Energético Alternativo Bioreactor para la producción de Biogas y Biol con calentamiento de Aguaa través de Energía Solar.
2. OBJETIVOS

2.1 GENERAL:
Desarrollar un Bioreactor con calentamiento de agua con ayuda del documento provisto en clase, e investigar sobre sus características para conocer su funcionamiento.

2.2 ESPECÍFICOS:
* Investigar acerca de los tipos de biodigestores, así como de paneles solares que existen en el mercado ecuatoriano y acoplar el mismo al diseño delproyecto con datos reales.
* Recoger casos y referencias técnicas de biodigestores que existan y estén en funcionamiento, que nos permita una mayor comprensión del tema.
* Leer sobre el proyecto Biogas, que se llevó a cabo en la ESPE (Escuela Politécnica del Ejército), y tomarlo de base, para que por medio del mismo logremos diseñar adecuadamente nuestro Bioreactor.

3. INTRODUCCIÓN
Elpresente documento trata del desarrollo de un Bioreactor, basado en la experiencia adquirida por estudiantes de la ESPE, con el proyecto Biogas, diseñado en el lugar ya descrito previamente, y por medio de la investigación de temas relacionados con la energía renovable, que nos permitirá un mejor desempeño en la elaboración del proyecto, y dar a conocer de la manera más clara y detallada la ideaque tenemos sobre el funcionamiento y ensamblaje adecuado de este proyecto.
4. JUSTIFICACIÓN
El uso de combustibles no renovables, la mayor cantidad de origen fósil ha logrado un gran deterioro del medio ambiente, relacionado principalmente con el calentamiento global del que estamos siendo testigos esta generación, por lo que los países han empezado con la investigación sobre energíasalternativas, que ayuden a disminuir el impacto ambiental que ocasionan otros combustibles fósiles, al sustituirlos por nuevos, que sean más fáciles de obtener y saludables para el medio ambiente.
Por esta razón el Ministerio de Energías Renovables ha empezado a desarrollar con mayor énfasis la investigación sobre este tipo de fuentes de origen animal y vegetal que proporcionen más opciones al momento...