Digestión anaerobia de residuos orgánicos

JULIAN ANTONIO ANGULO PADILLA

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
INGENIERIA QUIMICA
I SEMESTRE

CARTAGENA DE INDIAS DISTRITO TURISTICO Y CULTURAL
2011

Introducción
El biogás es una solución muy versátil, esta tiene usos útiles sin dañar el ambiente. Puede ser usada para generar electricidad, crearabono útil en el campo de la agricultura, para generar calor, incluso como combustible detransporte. Sus principales ventajas son las siguientes:
* Brindar energía renovable y autóctona
* Mejorar la calidad de los abonos
* Reducir contaminación del aire
Generalmente en las plantas de tratamiento de aguas residuales, la eliminación de los lodos representa un 50% de sus gastos, pero gracias a la digestión anaerobia, la cual se considera parte esencial de una planta moderna,esos costos son optimizados junto con el impacto ambiental.
El desarrollo de plantas de biogás es en muchas ocasiones con el apoyo del gobierno respectivo, y en varios países se adelantan investigaciones respecto al tema con subsidios del gobierno.

Concepto digestión anaerobia

La digestión anaerobia es un proceso biológico en el cual mediante la acción de algunas bacterias en ausencia deoxigeno, transforman la materia orgánica en gases biológicos o “biogás” (CH4, CO2, H2, H2S, entre otros) dejando como residuo minerales difíciles de descomponer (N, P, K, Ca).
Controlar y aprovechar este proceso es una de salidas más viables a la problemática ambiental, ya que es el sistema más idóneo para reducir los gases de efecto invernadero. Este sistema puede aplicarse a los residuosagrícolas, eses animales y aguas residuales con alta carga orgánica. Los residuos de este proceso son digestato y agua.
La puesta en marcha suele ser lenta en el orden de meses, pero existen métodos para adelantar el proceso de digestión, los cuales se aplican antes de introducir la basura orgánica. Esta debe ser tratada para que resulte lo más homogénea posible, para así asegurar la mayor eficiencia.También se deben eliminar los metales, gérmenes patógenos y asegurarse que tenga las propiedades físico químicas necesarias para que no dañe el reactor.
La producción de metano o biogás que se obtendrá de un residuo determinado depende de su potencial (producción máxima), del tiempo de retención, de la velocidad de carga orgánica, de la temperatura de operación y de la presencia de inhibidores.Composicion promedio del biogás
Gases | Porcentaje (%) |
Metano (CH4) | 40–75 |
Dióxido de carbon (CO2) | 25–40 |
Nitrógeno (N) | 0.5–2.5 |
Oxígeno (O) | 0.1–1 |
Sulfuro hidrógeno (H2S) | 0.1–0.5 |
Amonio (NH3) | 0.1–0.5 |
Monoxido de carbono (CO) | 0–0.1 |
Hidrogeno (H) | 1–3|

Historia

El biogás ha sido un recurso conocido por la humanidad desde hace mucho tiempo, y fue aprovechado de diferentes maneras. Se utilizó para calentar agua de baño en Asiria a principios del s. X a.C.; según Marco Polo, en china se cubrían tanques con residuos para la creación de abono, tan conocido era esto que la palabra “estiércol” en el sistema de escritura chino era representadocomo “abono”; Alrededor del s. XIII y XIV las personas ya estaban conscientes de que un abono “madurado” era más provechoso que uno fresco; y entre el s XIV al s. XVII los agricultores usaban un método de digestión de “vapor seco”, se formaba una pila de desechos orgánicos en el suelo, la cual era cubierta con arena, este fue quizás el primer indicio de birreactores.
En china, la industrializacióndel biogás se dio gracias a Guorui Luo, quien a principios de 1921 construyo un birreactor para suministrar energía a su casa familiar en XingXing Road (Shantou, Guangdond). Fundó la Zhonghua Guorui Gas Lamp Company en Shantou en 1929 para comercial su invención. Su eslogan fue "La iluminación con la basura, el uso beneficioso de los residuos", tal vez la primera campaña de publicidad del...