Biogas

Gestión Integral del Tratamiento de Aguas Residuales

TECNOLOGÍA DEL BIOGAS

Compilador: Juan Pablo Silva Vinasco Universidad del Valle-Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente e-mail:pablosil@mafalda.univalle.edu.co

INTRODUCCIÓN Los sistemas integrados para el ciclado y la recuperación de recursos y mejora en las condiciones de saneamiento de una zonadeben considerar como eje central del sistema un digestor anaerobio Uno de los objetivos principales para el establecimiento de biodigestores es que ellos se constituyen en una valiosa alternativa para el tratamiento de los desechos orgánicos presentes en las aguas residuales ya que previene la contaminación de los cuerpos de agua y al mismo tiempo suministra un gas combustible(fundamentalmentemetano ) que puede emplearse para satisfacer la demanda de energía de una comunidad y un efluente que puede ser utilizado como fertilizante. El biogás es empleado fundamentalmente en la generación eléctrica, en motores para bombas de agua, alumbrado, en la cocción de alimentos y equipos de refrigeración. El efluente en el riego de pasturas y en la generación de biomasa cuando es sometido apostratamiento en lagunas ducweed. El tratamiento de excremento de animales y humanos en sistemas de Biogás mejora las condiciones de saneamiento para los propietarios de la planta, sus familias y la comunidad entera ya que el contenido inicial de patógenos del excremento se reduce apreciablemente debido a los procesos de fermentación. Infortunadamente en la implementación de la tecnología del Biogás se hanpresentado dificultades relativas al manejo y operación de los biodigestores, uso del biogás, pobre selección de reactores, escasez de aceptación sociocultural entre otros. Estas dificultades han conllevado al mal uso de la tecnología e inclusive a su abandono en algunas regiones(ISAT, 1998). El material qué aquí se presenta ofrece una compilación referente a los aspectos básicos de la tecnologíadel biogás, que se debe tener en cuenta al momento de proyectar una instalación y algunos criterios de diseño y operación, con el propósito de buscar una revalidación y afirmación de esta tecnología tan importante en el mejoramiento de la calidad de vida de las comunidades.

25 al 28 de setiembre 2002

Gestión Integral del Tratamiento de Aguas Residuales

1. FUNDAMENTOS DE LA TECNOLOGÍA DEPRODUCCIÓN DE BIOGÁS

1.1 Generalidades del Biogás El biogás es un gas combustible que se puede obtener a partir de la biomasa, tal como son los desechos de humanos y de animales, residuos agrícolas, aceite de palma y plantas acuáticas. Este gas puede ser utilizado, por ejemplo, como combustible para motores que mueven una bomba de agua, en alumbrado y en la cocción de alimentos. El mecanismopredominante para la conversión de la biomasa en biogás es la conversión bioquímica o digestión de biomasa orgánica que debe entenderse como un proceso natural que involucra varios procesos bacterianos y enzimáticos simultáneamente. El método más común de producción de biogás es la digestión anaeróbica en un tanque cerrado llamado ‘biodigestor’. La biomasa se mezcla en el digestor con agua para formar unasuspensión, en la cual la digestión anaeróbica se realiza en dos pasos. En el primer paso, llamado licuefacción, la materia orgánica es descompuesta por hidrólisis enzimática y fermentada para producir principalmente ácidos y alcoholes. Seguidamente, en la etapa de gasificación, las bacterias metanogénicas rompen los ácidos y los alcoholes, para producir metano y dióxido de carbono, nitrógeno yácido sulfhídrico. El diagrama de la figura 1 indica las diversas etapas de la digestión anaerobia.

Carbohidratos, lípidos, proteínas

1 Azucares, Aminoácidos, ácidos grasos 2 Acidos orgánicos volátiles 3 H2 , CO2 5 4

Hidrólisis

Acidogénesis

Acetogenesis Acetato 6 Metanogénesis

CH4 , CO2

Figura 1. Etapas de la Digestión Anaerobia

25 al 28 de setiembre 2002

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