INTRODUCCIÓN

Este es un manual con instrucciones para el aprovechamiento del bioabono, los dos productos que se obtienen de la digestión anaeróbica de desechos orgánicos en un digestor.

Las pruebas que se han hecho han permitido comprobar que el biogás puede utilizarse como combustible para estufas, motores, lámparas, refrigeradoras, sin ninguna dificultad ni complicación.

también se ha comprobado que el bioabono es magnífico fertilizante que puede ser utilizado en diferentes cultivos agrícolas como fuente nutrimental.

CARACTERISTICAS FISICAS Y QUÍMICAS DEL BIOGAS

El biogás o gas biológico, es un gas combustible que se produce a través de la fermentación anaeróbica de desechos orgánicos; en forma natural y espontánea se forma en los lugares en que hay acumulación de esos desechos; pero también se produce en tanques construidos especialmente para este fin, llamados digestores o biodigestores.

El biogás arde con llama azul pálido; los análisis muestran que está compuesto principalmente de metano ( 55 a 70% ) y de dióxido de carbono ( 30 a 45% en volumen ); estos porcentajes dependen del tipo de desecho orgánico usado para producirlo, así como de las condiciones en que se efectúa la fermentación en los digestores.

Este gas posee una capacidad calórica promedio de 5342 kca /m3. Por lo general se utiliza tal como se produce en los digestores, sin someterlos previamente a operaciones extras de purificado, secado, etc.

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS EN EL INSTITUTO

Proyecto experimental iniciado como Plan Piloto en 1978 por el Padre Juan de la Chambre, en el Instituto Agropecuario Jesús Nazareno, pero con fuertes bases técnicas en las experiencias de otros países con Taiwán , China y Japón.

El proyecto de producción de gas parte de una iniciativa del Instituto, apoyado con el grupo de tecnología apropiada, que funciona en Panamá, tratando de buscar solución al problema del combustible, existente a nivel mundial. Consiste en producir gas a partir de la materia orgánica, utilizando el excremento de cerdo.

En lo que se ha observado, este proyecto, de mucho significado productivo y grande logros pedagógicos y económicos es de vital importancia para el Instituto, ya que aproximadamente, el 80% del gas que se necesita en la cocina, proviene del proyecto y sirve para preparar alimento para 300 personas tres veces al día.

En su parte de aprendizaje, los estudiantes tiene la oportunidad de constatar en el terreno de los hechos, el avance de la tecnología combinada con aspectos prácticos que están dando buenos resultados.

¿COMO SE REALIZA LA PRODUCCIÓN DEL BIOGÁS Y CUAL ES SU MATERIA PRIMA?

La producción de biogás se realiza con dos digestores semi-continuos ambos con adaptaciones; uno Hindú, cilindro vertical con capacidad para 14m3; el segundo es un cilindro flexible de caucho artificial puesto en posición horizontal, con capacidad de 100m3. La materia prima para los dos digestores proviene de una porqueriza en donde están alojados de 500 a 600 cerdos de ceba, alimentados en base a concentrados. Su producción diaria de excremento y orina se calcula aproximadamente en 2 m3, los cuales contienen entre 450 a 500 libras de materia seca no digerida. Estos entran a los digestores en forma muy diluida debido al sistema imperante de lavado con agua abundante.

PRODUCTO DE LA MATERIA PRIMA FERMENTADA.

La materia prima introducida a los digestores se convierte en dos productos útiles: BIOGÁS y BIOABONO. El primero es una mezcla de gases producidos por la descomposición de materias orgánicas bajo la acción de bacterias anaeróbicas, contiene 60 - 65% de metano, 30 - 35% de dióxido de carbono y proporciones de pequeña de ácido sulfúrico, hidrógeno y agua.

El efluente de los digestores es uno de los productos finales de la fermentación anaeróbicas; y aunque proviene de los desechos orgánicos con se alimenta al digestor, tiene características completamente distintas a la de esos desechos, por ejemplo: no tiene olor desagradable, su relación carbono-nitrógeno es menor, las semillas de malas hierbas han sido destruidas, y no tienen condiciones que permitan la proliferación de organismo patógenos, ni de moscas u otro insectos indeseables. Su composición química también ha mejorado, ya que conserva la misma cantidad de macro nutrimentos y micro nutrimentos que el material cargado al digestor, pero con cambios químicos que los hacen más estables ante las inclemencias del ambiente y más fáciles de asimilar por las plantas.

TEMPERATURA ADECUADA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS

Se ha estudiado que la temperatura dentro del digestor es muy importante para la producción del gas. En primer lugar, la temperatura debe ser constante; esto se logra construyendo el digestor enterrado. En segundo lugar, es necesario que la temperatura no sea baja, porque se disminuye la producción de gas; en algunos lugares fríos debe hacerse ciertos arreglos especiales para calentar un poco el interior del tanque. Estos arreglos pueden consistir en la construcción de un invernadero barato sobre el digestor, o bien la colocación de un lecho de material vegetal compostado, directamente sobre la cubierta del tanque.

LABORES TÉCNICAS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL BIOGÁS

En sentido de aprendizaje para los estudiantes, se dan varias labores técnicas de las cuales podemos señalar:

Diseño de la plante de biogás y sus materiales de construcción en ambos digestores.

Diferencia de funcionamiento entre los dos digestores.

Utilización de una caja dosificadora / sedimentadora con una capacidad de 0.75 m3, para facilitar la introducción de estiércol.

Sistema de introducir la materia orgánica en los digestores, mediante el lavado de los corrales con agua abundante

Relación entre la entrada diaria de estiércol y la capacidad de los digestores y el periodo de retención.

Importancia de hacer girar la campana, por lo menos dos veces al día, para evitar la formación de costras en la entrada de la materia prima.

Necesidad de tener los digestores enterrados para mantener la temperatura del fermento sin calentamiento o insolación.

Estos son, entre otros, los aprendizajes que el estudiante recibe como fundamentales para comprender el sistema de producción de gas para cocinar, partiendo de la materia orgánica de una explotación porcina.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FABRICACIÓN DE BIOGÁS.

Introducción constante de materia prima.

Agitación del fermento al hacer girar la campana y la presión del biogás.

Contenido de sustancias fibrosas, para disminuir la velocidad y el grado de fermentación.

EL USO DEL BIOGÁS EN LA COCINA.

El biogás puede utilizarse para cocinar, en sustición de la leña, el gas propano o el keroseno. Para hacer estas situaciones se puede proceder de dos diferentes maneras:

Construir un estudio especial, o

Si se cuenta con una estufa comercial de propano o de keroseno, modificarla para usar en ella el biogás.