Diseño a nivel conceptual de un biodigestor para la producción de biogás a nivel a nivel residencial

Abstract

En lo que va del siglo XXI se ha generado una conciencia importante sobre los efectos, a corto y largo plazo, de las acciones del ser humano y sus repercusiones en el planeta. Con esto como base, se ha inculcado de a poco una tendencia a incentivar iniciativas amigables con el medio ambiente. En particular, este trabajo se motiva a partir de la necesidad de buscar métodos que reduzcan el impacto ambiental de los residuos domiciliarios, procurando generar recursos aprovechables por los mismos usuarios. El objetivo del presente documento es diseñar un biodigestor para la producción de biogás a nivel conceptual, técnicamente viable y con aplicaciones a nivel residencial. Esto incluye realizar una revisión bibliográfica de las tecnologías utilizadas para la producción de biogás, identificar el contexto en el cual se implementaría el equipo y desarrollar la ingeniería conceptual del biodigestor. Para el desarrollo de este trabajo se realizó un estudio detallado de los parámetros más influyentes en el proceso de digestión anaeróbica y de las principales experiencias exitosas que se han desarrollado a nivel mundial. Luego, se recopilaron antecedentes sobre el estado de los residuos sólidos municipales en su fuente de origen y se realizó una caracterización de la población nacional con el objetivo de ajustar el diseño del equipo a ella. Como resultado se obtuvo una serie de planos a nivel de perfil, inspirado en tecnología industrial existente, con detalles en los sistemas más importantes para su funcionamiento. Se definieron los componentes que lo conforman y se hizo una aproximación de los requerimiento que deben cumplir los elementos. Además se realizó una estimación de biogás generado en función de la producción de basura orgánica y la distribución de habitantes por casa y se hizo un presupuesto tentativo del costo de producción. El equipo es operable por un usuario no especializado y consta de 2 reactores unidos por mangueras para el transporte de gas y líquido, con una trituradora de comida incorporada en la entrada. Se considera también 1 calefactor de inmersión por cada reactor, y 1 sistema de agitación impulsado por un motoreductor, todo controlado por un controlados PID. El costo de producción es de $2.050.000 y el proyecto tiene un VAN de $-2.820.550. Dado que los resultados aquí expuestos corresponden a cálculos teóricos, es necesario que éstos sean validados mediante un experiencias empíricas para poder comprobar tanto la generación de biogás como los costos de operación en condiciones reales.