Biodigestor
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METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION PARA LA INGENIERIA CIVIL
POTENCIAR LA PRODUCCION DE GAS METANO EN ANIMALES
PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA MÁS ECONÓMICA EN LA SIERRA ECUATORIANA
COTTO ASSAN DIEGO ARMANDODIAZ CARRILLO ERICK XAVIER
ITURRALDE VALAREZO ALDO FERNANDOROCAFUERTE BAJAÑA ALEXIS NEPTALI
29 DE AGOSTO DEL 2015
UNIVERSIDAD LAICA VICENTE ROCAFUERTE DE GUAYAQUILFACULTAD DE INGENIERIA, INDUSTRIA Y CONSTRUCCION
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
CAPITULO I
1
1.1 Generalidades.-
Los purines son cualquiera de los residuos de origen orgánico, como aguas
residuales y restos de vegetales, cosechas, semillas, concentraciones de animales
muertos, pesca, comida, excrementos sólidos o líquidos, o mezcla de ellos, con
capacidad de fermentar o fermentados que tienen impacto medioambiental .
Tradicionalmente se han usado para producir abono y compost. Hay diversos tipos
de clasificaciones ya que dependiendo de su origen tienen diferentes propiedades.
Este elemento es considerado una Energía Renovable No Convencional
(ERNC) y se obtiene a partir del gas metano que emanan los desechos, en este
caso, del estiércol.
El proceso es el mismo para los desechos de otros animales: los
excrementos ingresan a un contenedor cerrado llamado biodigestor, donde con
agua se activa un proceso bacterial que transforma el gas metano en biogás, el que
a su vez pone en marcha un motor que genera energía eléctrica. La planta procesa
los deshechos de 50.000 cerdos y su biodigestor tiene una capacidad de 6.000 m3.
Los restos del estiércol tratado quedan libres de los nutrientes que atraen a
moscas y larvas y se convierten en un eficaz biofertilizante usado en los campos
donde se alimentan los animales.
1.2 Antecedentes.-
2
Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Animal
de la Universidad Politécnica de Valencia, vinculado a la Escuela Técnica
Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural (ETSIAMN), ha
desarrollado un proyecto que combina purines de cerdo y subproductos agrícolas
para optimizar la producción de biogás.
De momento, los investigadores han ensayado in vitro la combinación de
purines con destríos de pimiento, tomate y melocotón para conocer su potencial
para producir biogás y buscar el nivel óptimo de combinación de ambos sustratos
(purines y sub-productos agrícolas). Tras un año de estudio, los ingenieros han comprobado
que el pimiento aumenta en un 44% la producción de metano respecto a la de los
purines solos; el tomate, la aumenta un 41%, el melocotón, un 28%.
La planta de Metanización y Biomasa de Residuos Orgánicos(Metabioresor)
del municipio de Lorca ha producido sus primeros 46.000 litros de metano a partir
de 2.600 litros de purín de cerdo, de modo que la planta ya permite la
recuperación de energía a través del tratamiento de residuos y subproductos
agrícolas y ganaderos, como purines, cadáveres de cerdos o restos de podas.
1.3 Introducción.-
El proyecto de Investigación que se va a realizar tiene como bases el
principio de generación de energía renovable no convencional, los estudios
anteriores en productos específicos para poder determinar cuáles son los
alimentos de carácter vegetal que se producen en territorio Ecuatoriano que
deberían suministrarse a bovinos, porcinos, ovinos, caprinos y otras producciones
3
regionales, de modo que sus heces resultantes produzcan un alto contenido de gas
metano, sean reutilizables como abono natural, así como también el tener
animales más saludables para el consumo humano y generar energía más barata.
Sin embargo con el fin de deducir con mayor efectividad, estas pruebas se
realizarían en porcinos ya que constan con la habilidad de ingerir cualquier tipo
de alimento sin discriminación y selectividad.
El productor de energía mediante un biodigestor estaría en la capacidad de
incrementar su producción energética, elevando su rendimiento y ganancias,
además de contar con animales más saludables para su distribución en consumo
masivo, y tendría una oportunidad de negocio adicional como es la distribución de
fertilizantes.
CAPITULO 2
4
2.1 Preguntas de Investigación:
¿Cuáles son los productos vegetales de mayor índice de producción
en el en la sierra ecuatoriana que generan gases intestinales?
¿De qué manera alimentan actualmente la producción ganadera a sus
animales?
¿Existen controles alimenticios legales o normativas en el país
acerca de la producción animal?
¿Cómo son tratamientos de los desechos animales en la actualidad en
las grandes empresas ganaderas del país?
¿Cuál es la capacidad de producción de energía en las plantas de
Energía Renovable No convencionales del país?
2.2 Objetivos Generales y Específicos:
2.2.1 Objetivos Generales.-
Investigar y determinar la dieta apropiada con la que se deben alimentar al
ganado porcino mediante productos de origen ecuatoriano y de carácter vegetal,
con el fin de mejorar e incrementar el rendimiento de gas metano proveniente de
sus heces, dirigido al sector ganadero como una opción de negocio.
2.2.2 Objetivos Específicos.-
Determinar si una dieta apropiada que genere un rendimiento mayor de gas
metano a base de alimentos vegetales generaría una purina que sea reutilizable
como un abono natural.
Disminuir el impacto ambiental por desperdicios de origen animal.
5
Cuantificar si es rentable una idea de negocio adicional de producción de
energía para el pequeño o gran ganadero del sector comercial ecuatoriano.
2.3 Justificación de la Investigación:
Cuando se industrializa un producto tenemos de la mano un desecho, algo
que parcial o total simplemente ya no utilizamos, y no sabemos qué hacer con
ellos. Dirigiendo el enfoque al desecho animal, el excremento de cerdos y vacas
ya no es sólo un desecho maloliente. Ahora es posible generar electricidad con él
y de paso disminuir la contaminación generada por el estiércol, haciendo las
faenas agrícolas más amigables con el medio ambiente.
El desecho animal cambiaría de óptica pasando de un “desecho” a un
“elemento productor de gas”, sin embargo el planteamiento de investigación está
dirigido a optimizar este elemento, potencializando sus propiedades y aumentando
su rendimiento.
Una vez aprovechado el elemento productor de gas, obtendríamos como
resultado otro “desecho” que como es a base de producción vegetal este material
tendría la función principal de proporcionar elementos nutrientes a las plantas
como fertilizante.
CAPITULO 3
6
3.1 Planteamiento del Problema.-
Generar electricidad mediante sistema hídrico siempre va a ser más
rentable que generación mediante desechos orgánicos, haciendo un incremento en
el costo del Kw/H. es una de las razones por la cual no se ha optado en el país por generar y
distribuir este tipo de energía.
En la actualidad ya existe una solución para el aprovechamiento de energía
basado en estos residuos orgánicos, la generación de residuos orgánicos e
inorgánicos es parte de un ciclo de día a día, el incremento es constante y con
muy pocas opciones de solución, muchos municipios del país han optado por
arrojar sus residuos en botaderos a cielo abierto, siendo un agente contaminante
de la atmósfera, suelos, agua y la salud de la población.
La disyuntiva entre el “generador de energía” y el “ganadero” está en que,
el ganadero tiene el enfoque de que alimentar a sus animales debe ser rentable
haciendo uso de balanceados y demás con el fin de tener animales de engorde
haciéndolos rendidores en carne a un bajo costo.
El generador tiene como producto un desecho orgánico proveniente de estos
animales con muy bajo contenido de gas metano que para potencializar este
resultado hay que cambiar la dieta del animal, incrementando su costo de
alimentación.
Sin embargo el ganadero tiene como problema sustancial es que
actualmente no tiene un tratamiento para estos desechos.
3.2 Formulación de Hipótesis:
7
Creando una dieta óptima para estos animales en el cual sus proporciones
físicas no se vean afectadas en cuánto al peso propio del animal, dieta que
mejoraría el rendimiento de los desechos para incrementar la producción de
energía y poder fusionar estos dos campos, brindando una solución integral a la
reducción de contaminación, energía más económica y animales sanos para el
consumo humano.
3.3 Determinación de las Variables :
Independiente.
o Implementación de una dieta adecuada en el ganado
porcino.
Dependiente.
o Mejorar el rendimiento de los desechos orgánicos en el
ganado porcino.
Indicadores.
o Calidad de los Vegetales a consumir. Clasificar los
alimentos periódicamente para que no afecten en la
salud de los animales y puedan ser consumidos sin
problemas.
Independiente.
o Generar alto contenido de hidrogeno y carbono en el
estiércol del ganado porcino en base a la alimentación.
Dependiente.
8
o Incrementación en la producción de energía utilizando
el estiércol del ganado porcino.
Indicadores.
o Conocer los Vegetales que generen gases al momento de
digestión. Conocer el alcance de la propuesta para
cumplir con la demanda energética.
o Destinar un área cómoda y accesible para la recolección
y procesamiento del estiércol para ser utilizado como
hidrocarburo.
Independiente.
o Utilización del estiércol como hidrocarburo.
Dependiente.
o Reducir índice de contaminación ambiental .
Indicadores.
o Conocer el porcentaje de gas metano que va
directamente a la atmosfera.
o Conocer la cantidad de ganado porcino por área de
población. Capacitación del personal que va a estar a
cargo de la recolección y procesamiento de los desechos
orgánicos.
CAPITULO 4
9
4.1 Marco conceptual:
Gas Metano.- En el siglo XVIII Volta investigó e identificó el
gas de los pantanos. Dalton, en 1804, estableció la
composición química del metano (CH4). Es uno de los
principales componentes del gas natural siendo el hidrocarburo
dominante en la matriz energética mundial, ya que cumple con
todas las exigencias para dotar de una energía óptima .
Gas Natural.- En Persia, Grecia o la India, de levantaron
templos para prácticas religiosas alrededor de estas "llamas
eternas". Sin embargo, estas civilizaciones no reconocieron
inmediatamente la importancia de su descubrimiento.
Fue en China, alrededor del año 900 antes de nuestra era,
donde se comprendió la importancia de este producto. Los
chinos perforaron el primer pozo de gas natural que se conoce
en el año 211 antes de nuestra era.
En Europa no se conoció el gas natural hasta que fue
descubierto en Gran Bretaña en 1659, aunque no se empezó a
comercializar hasta 1790. En 1821, los habitantes de Fredonia
(Estados Unidos) observaron burbujas de gas que remontaban
hasta la superficie en un arroyo. William Hart, considerado
como el "padre del gas natural", excavó el primer pozo
norteamericano de gas natural.
10
El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos ligeros
que se extraen, ya sea de un yacimiento independiente como lo
es un (gas libre) o también pueden ser los que se encuentran
junto a los yacimientos petrolíferos o yacimientos de carbón .
El CO2.- Joseph Black estudió las propiedades del dióxido de
carbono , CO2. Uno de sus experimentos consistió en encerrar
un ratón y una vela encendida, dentro de un recipiente con
CO2. Como la vela se apagó y el ratón murió, llegó a la
conclusión de que era un gas irrespirable. En 1754 lo
denominó "aire fijo ". Es un gas emitido a la atmósfera tras la
combustión del gas natural se trata de un gas de efecto
invernadero que ayuda al calentamiento de la tierra, la razón
principal por la que se produce poca cantidad CO2 es que la
molécula del metano que es su principal componente, solo
contiene cuatro átomos de hidrogeno por cada átomo de
carbono y de esta manera produce dos moléculas de agua por
cada molécula de CO2.
Pero cuando se producen escapes de gas natural en los pozos
dan un aporte muy significativo de gases de invernadero .
Gracias a que el gas metano equivale 23 veces el efecto
invernadero que el dióxido de carbono.
Una de las ventajas del gas metano es que ayuda a mejorar la
calidad del aire y del agua, ya que su combustión es la más
11
limpia de todos los combustibles fósiles ya que produce menor
cantidad de emisión de CO2, CO, NO.
Convirtiéndole en un excelente sustituto de la gasolina el gas
metano al ser quemado emite 87 kg de CO2, a diferencia del
petróleo y el carbón que sus porcentajes están entre el 19.5% y
80% más de kg de CO2 respectivamente.
El gas metano no es solo amigable con el medio ambiente sino
que también es versátil en su uso por dar ejemplos el gas
metano nos proporciona energía limpia para el calentamiento
del agua en el hogar y en sectores comerciales también se lo
puede utilizar en la cocción de alimentos, secado de ropa etc.
En el sector industrial es la materia prima para manufacturar o
procesar alimentos, papel, materiales no plásticos .
De tal forma el gas metano ayuda a mitigar la problemática
ambiental sin embargo no es lo suficiente por lo que es
necesario que cada persona ayude y haga conciencia en cuidar
del medio ambiente.
Los hidrocarburos.- Faraday en 1825 determinó que el
benceno es el principal miembro de la familia de los
hidrocarburos aromáticos, se definen como compuestos
orgánicos formados por átomos de carbono e hidrogeno estos
hidrocarburos son los compuestos básicos de la química
orgánica y los que tienen en su molécula otros elementos
12
químicos se los llaman hidrocarburos sustitutos los
hidrocarburos se clasifican en dos grupos que son alifáticos y
aromáticos y a su vez se clasifican en alcanos, alquenos y
alquinos.
Los hidrocarburos se pueden clasificar de acuerdo al tipo de
estructuras.
o Hidrocarburos a cíclicos.- Los cuales también se
clasifican en:
Hidrocarburos lineales.- Que son los que carecen
de cadenas laterales.
Hidrocarburos ramificados.- Los cuales si
presentan cadenas laterales.
Hidrocarburos cíclico.- Se los define como
hidrocarburo de cadena cerrada.
o Hidrocarburos alifáticos.- Son los hidrocarburos que
carecen de un anillo aromático y se clasifican en:
Hidrocarburos saturados.
Hidrocarburos no saturados.
Los hidrocarburos que son extraídos directamente de las
formaciones geológicas en estado líquido toman el nombre de
petróleo y los que se encuentran en estado gaseoso toman el
nombre de gas natural.
13
Abonos orgánicos.- En 1905, Fritz Haber, un químico alemán,
descubrió un proceso de laboratorio para transformar el
nitrógeno contenido en el aire (el aire contiene 82% de
nitrógeno) en amoníaco líquido, este es un producto natural
que se obtiene con el resultado de la descomposición de
materiales de origen vegetal animal o mixtos, que pueden
mejorar la fertilidad del suelo y dar una mayor productividad a
los cultivos al ser utilizados reducen en gran porcentaje los
efectos ocasionados por utilizar fertilizantes químicos.
Los residuos orgánicos pueden generar problemas a la salud y
para el medio ambiente sino son tratados correctamente dentro
de los desechos orgánicos tenemos a los residuos agrícolas y
ganaderos.
Los residuos ganaderos provienen de la actividad agropecuaria
la que ha dado como resultado la generación de grandes
cantidades de estos residuos que son potenciales
contaminantes de los suelos, las aguas y la atmosfera.
Mientras que en la industria agrícola intervienen el ganado
porcino y aviar estos residuos pueden ser aprovechados para
generar energía sometiéndolos a procesos de fermentación o de
digestión anaerobia.
Estos desechos de origen orgánicos tienen mayor utilidad
después de un previo tratamiento.
14
Entre estos abonos orgánicos tenemos al estiércol, compostas,
abonos verdes y residuos de las cosechas.
Purines.- Es considerado como cualquier residuo
vegetal, cosechas, semillas, aguas residuales, o residuos de
origen orgánico así como concentración de animales muertos,
excrementos solidos o líquidos o simplemente una mezcla de
todos ellos con una capacidad de fermentarse y que tienen un
impacto medio ambiental.
Biodigestor.- L. Pasteur demostró la factibilidad de
aprovechar la capacidad de combustión del metano con fines
energéticos.
A fines del siglo XIX y durante las primeras décadas de
nuestro siglo en varias ciudades de Europa, India y Estados
Unidos se instalaron plantas para el tratamiento de aguas
negras, en donde los sedimentos de alcantarillado eran
sometidos a digestión anaeróbica.
Los biodigestores son contenedores o sistemas que contienen
un ambiente biológicamente activo en el cual se deposita el
material orgánico y se los pone a fermentar con cierta cantidad
de agua para producir gas metano y fertilizantes orgánicos
también pueden incluir cámaras para captar y almacenar el
biogás el proceso de descomposición se da por
15
microorganismos bacterianos anaeróbicos que al actuar con el
material fecal lo transforma en biogás
El biogás.- En 1884, L. Pasteur investigó sobre la producción
de biogás a partir de residuos animales, el biogás se genera por
digestión anaeróbica producida por los desechos orgánicos,
entre los cuales constan los siguientes procesos:
o Depuradoras de aguas residuales.
o Estación depuradora de aguas residuales.
o Residuos y desechos de animales.
Es un excelente combustible y puede ser utilizado en la
preparación de los alimentos en calefacción o iluminación este
elemento provee a las familias de un fertilizante natural ya que
los malos olores son eliminados mediante el tratamiento
anaeróbico por ser un sistema muy sencillo uno de los
beneficios de estos biodigestores es el costo ya que son de
fácil acceso e instalación el mantenimiento es sencillo y el
único suministro que necesita es la materia orgánica.
Etapas del biodigestor.- Existen varios procesos entre los
que tenemos los realizados por bacterias anaerobias lo que
quiere decir que faltan de oxígeno, son muy sensible a los
cambios ambientales existen cuatro etapas que ocurren dentro
del biodigestores.
o Fase de hidrolisis
16
o Fase de acidificación
o Fase acetogenica
o Fase metano génica
4.2 Marco Teórico.
El proceso UASB (del inglés Upflow Anaerobic Sludge Blanket) , también
conocido como RAFA (Reactor anaerobio de flujo ascendente) se inventó a
mediados de los 70 en la Universidad de Wageningen (Holanda) por un equipo
dirigido por el Doctor Gazte Lettinga. En la actualidad uno de los problemas que
más afecta a la sociedad en general es la demanda eléctrica, puesto que en los
tiempos de ahora es un recurso de primera necesidad y de difícil accesibilidad en
nuestro territorio, ya que la mayoría de energía es importada y conducida desde
países vecinos por lo que esta termina teniendo un valor mayor al que si fuese
producido en el país; lo que nos ha permitido analizar nuevas formas de generar
energía eléctrica con productos derivados de desechos orgánicos de forma
sostenible y sustentable.
Por lo que hemos decidido utilizar el estiércol como fuente de gas metano
mediante un proceso que consiste cuando las bacterias degradan el material
biológico en la ausencia del oxígeno (anaerobia) es un proceso conocido como la
digestión anaerobia.
Este es un proceso natural que corresponde al ciclo anaeróbico del carbono
por lo cual es posible que mediante una acción de grupos bacterianos en ausencia
total del oxígeno, estos pueden utilizar la materia orgánica para alimentarse y
17
reproducirse, el biogás se genera solamente a través de la actividad de bacterias.
el biogás es también conocido como gas del pantano o Gas natural.
Los digestores anaerobios operan en un amplio rango de temperatura desde
los 5ºC hasta los 60ºC, sin embargo se diseñan para operar entre el 35º y 40ºC
pero las temperaturas más altas aumentan los rendimientos de salida de gas de un
digestor de capacidad dada y segundo, estos aumentan la destrucción de
patógenos presentes en el estiércol crudo.
Para la digestión anaerobia, tenemos que es el proceso biológico degradante
en el cual se parte de materiales orgánicos que a partir de varias etapas se
convierte en biogás con una composición de metano, dióxido de carbono,
hidrogeno, sulfato y otros de menor importancia, este trabajo se lo realiza
mediante conjuntos de bacterias sensibles a la presencia de oxígeno en el interior
de recipientes.
4.3 Marco Referencial.
Un equipo de investigadores del instituto de ciencia y tecnología animal de
la universidad politécnica de valencia desarrolló un proyecto que combina purines
de cerdo y subproductos agrícolas para optimizar la producción de biogás, según
han informado en un comunicado.
Los investigadores principales del proyecto, ingenieros agrónomos
coordinado por el catedrático(TORRES, 2015) Antonio Torres han explicado que
en las granjas de cerdos se generan grandes cantidades de purines compuestos
fundamentalmente por las deyecciones de los animales agua de limpieza cuya
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gestión consiste normalmente en el almacenamiento en balsas y posterior
aplicación en campo como fertilizante estos purines contienen una elevada carga
de nutrientes así tales como materia orgánica, nitrógeno y fosforo.
En la investigación se explica que los purines son unos altos agentes
contaminantes del, atmosfera y acuíferos, generando una consecuencia de una
acumulación excesiva de nutrientes en los suelos y en las aguas, así como
amoniaco en la atmosfera debido al efecto invernadero por emisión de gases.
Debido a esto las aplicaciones en la actualidad es tratar a estos nutrientes como
un fertilizante para el campo, sin embargo no existe suficiente superficie agrícola
para aplicar un elevado volumen de purines generados en este ámbito. Así como
también la transportación genera unos costos muy elevados por su alta hidratación
que ni ganaderos ni agricultores desean responsabilizarse .
Es por ello que los investigadores de la ETSIAMN se han dedicado a
estudiar el tratamiento en conjunto de purines y sus productos agrícolas con el fin
de obtener biogás indicando como objetivo de facilitar una alternativa sostenible
de uso y aprovechamiento de los purines, tratando de evitar efectos no deseables
en el medio ambiente y agregando un valor adicional como lo es la producción de
energía eléctrica.
Moset determina que la generación de energía eléctrica mediante purines es
muy escasa y por lo tanto no se considera como un negocio rentable para el
ganadero, debido a costo de una planta de biogás. Al ser combinado con algunos
subproductos hortícolas y frutales de una comunidad donde se encuentren granjas
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de cerdos económicamente activas con el fin de aumentar los niveles de metano
en los purines y así obtener un biogás rentable y económicamente productivo .
Los ensayos se han realizado in-vitro combinando los purines con destríos
de pimiento, tomate y melocotón, el caqui a sido descartado en el proceso de
estudio.
Los investigadores tienen establecido que pueden dentro de un periodo
contar con resultados a escala real y que podrían aplicarse en plantas
centralizadas de biogás existentes, las empresas podrían también mostrar un
interés para la gestión y aprovechamiento de las zonas donde se centra la
ganadería en el comunidad.
El beneficio que se obtiene de este proyecto es de carácter variado y
amplio, ya que se disminuye durante el proceso de almacenamiento de los purines
la emisión de metano, sabiendo que es un gas altamente contaminante y con
mayor efecto invernadero que el CO2. Además se le haría un uso apropiado y
adicional a los purines, ya que servirían como productores de energía significando
este un ahorro en los gastos para los ganaderos. Se incluiría también una mejora
en el control de desperdicios de subproductos agrícolas utilizados lo que indicaría
una alternativa sostenible para los agricultores.
20
CAPITULO 5
METOLOGIA
5.1 Diseño de la Investigación
Durante el desarrollo de nuestro proyecto fue necesario utilizar diferentes
tipos de investigaciones las cuales detallamos a continuación.
Investigación Aplicada.- Nuestro proyecto está enfocado en como aportar
a la solución del grave problema de la demanda sobre la energía eléctrica, nuestra
investigación parte como punto inicial los datos obtenidos del Dr. Rafael Poveda
Bonilla, Ministro Coordinador de Sectores Estratégicos del Ecuador en un informe
público del Balance Energético Nacional 2013 en el país, en lo que respecta a demanda
de energía eléctrica, se ha mantenido en un escenario de crecimiento en los últimos años. La
evolución de la demanda eléctrica en el país ha tenido un comportamiento diferente al
crecimiento del PIB en la década anterior, por lo cual nos lleva a que nuestra investigación
está bien direccionada. (Ver Anexo 1)
Investigación Bibliográfica.- Para fundamentar científicamente la
problemática de nuestro proyecto y de nuestra propuesta hemos recurrido a
consultar bibliografía, documentos científicos y reportes en el país relacionados
con la producción de biogás en el sector de la sierra, concluyendo que en base a
una publicación del diario EL MECURIO el día 2012/08/22 dato facilitado por la
AGN. Cuenca sería la primera ciudad en el país que propone este tipo de proyectos, teniendo
como base que hasta ahora no existe plantas generadoras de energía eléctrica con biogás.
Investigación Científica.- Basándonos en la investigación bibliográfica, y
obteniendo los datos de que aquí en el país no existe una productora de energía
21
mediante este método, no podríamos cuantificar la producción real, sin embargo
realizando el estudio de potenciación seguimos en pie, ya que en otros países que
ya cuentan con el sistema de producción determinan que ésta es demasiado
costosa, lo cual nos motiva a seguir con nuestro proyecto actual.
Investigación Ex Post-facto.- Ya que el análisis de la producción de
energía eléctrica a base de gas metano en los desechos orgánicos ya fueron
estudiados en otros países, el CONELEC (DIRECTORIO DEL CONSEJO
NACIONAL DE ELECTRICIDAD) mediante la REGULACION No. CONELEC –
003/02 determinó los precios de la energía producida con recursos energéticos
renovables no convencionales. Determinó un costo del Kw/h.
CENTRALES PRECIO (cUSD/kWh)
EOLICAS 10.05
FOTOVOLTAICAS 13.65
BIOMASA – BIOGAS 10.23
GEOTERMICAS 8.12
El pago adicional por Transporte es de 0.06 centavos USD/kWh/km, con un límite
máximo de 1.5 centavos USD/kWh. Actualmente se factura un costo de 14 (cUSD/kWh)
incluído impuesto para el sector residencial, datos obtenidos de la planilla básica de CNEL-EP
Unidad de negocios Guayaquil.
22
5.2 Desarrollo de la Investigación.
El desarrollo de nuestra investigación va a ser realizada en una hacienda
ubicada a unos 45 Km de la ciudad de Alausí, cerca del acceso a Huigra, con un
total de 200 porcinos productores, serán alimentados de manera uniforme con
cada uno de los vegetales a estudio en el que incluiremos la quinua, cebolla,
frejol, tomate, pimiento y lechuga, que son los vegetales que por tradición se
estima y cree que generan gases intestinales, luego se tomará en su totalidad sus
heces y serán almacenados en un contenedor hermético en un promedio de 5 días,
una vez almacenados obtendremos datos tales como, peso total de heces, cantidad
de gas metano producido, y análisis de la integridad física de los animales.
5.3 Cronograma de actividades.
El desarrollo de la investigación se ha propuesto en un periodo de análisis a
un mes, el cual se detalla en el siguiente diagrama de GANTT.
Alimentación y almacenamiento
23
5.4 Cuadro de Resultados.
Los análisis correspondientes a los desechos orgánicos de los cerdos con
los distintos tipos de alimentación nos arroja el siguiente cuadro de resultados.
5.5 Conclusiones.
Por el desarrollo que se dio en la investigación se ha podido
concluir que el alimento que genera una mayor cantidad de gas
metano en el cerdo es la QUINUA.
ANALISISTIPO DE
ALIMENTACIONDIA
PESO DESECHO
(KG/5 DIAS)DIFERENCIA DE PESO
PORCENTAJE DE GAS METANO
(% BASE 15 KG)
CANTIDAD DE INCREMENTO DEL GAS
INTEGRIDAD DEL ANIMAL
BALANCEADA 11,75 16,67 BUENAA BASE DE CEBOLLA 6,34 7,89 BUENA
BALANCEADA 12,34 17,51 BUENAA BASE DE FREJOL 12,45 30,46 MUY BUENA
BALANCEADA 12,02 17,05 BUENAA BASE DE TOMATE 10,34 11,53 MUY BUENA
BALANCEADA 11,35 16,10 BUENAA BASE DE QUINUA 7,34 5,76 MUY BUENA
BALANCEADA 11,23 15,93 BUENAA BASE DE LECHUGA 5,39 29,83 BUENA
BALANCEADA 11,8 16,74 BUENAA BASE DE PIMIENTO 10,35 14,53 BUENA
DEL 26 AL 30
PRUEBA 1
PRUEBA 2
PRUEBA 3
PRUEBA 4
PRUEBA 5
PRUEBA 6
DEL 1 AL 5
DEL 6 AL 10
DEL 11 AL 15
DEL 16 AL 20
DEL 21 AL 25
1,45
8,78
-12,95
5,52
10,34
-13,90
2,21
5,41
-0,11
1,68
4,01
5,84
24
Para que se pueda dar mejor uso con el animal en el aspecto de
la faena, se dispondrá a realizar una mezcla en base a una
dieta balanceada el cual va en proporciones de 3:2 entre el
alimento balanceado industrializado y el vegetal
respectivamente.
Las porciones que corresponden al alimento vegetal se dará en
un 50% Quinua un 30% de cebolla y un 20% de tomate; en
estas proporciones se mantendrá un régimen de equilibrio
entre la producción de gas metano y nutrientes beneficiosos
para el animal.
ANEXOS
ANEXO 1
25
Índice: Pagina
CAPITULO I……………………………………………………………………………1
26
1.1 Generalidades…………………………………………………………………...…1
1.2 Antecedentes……………………………………………………………………….2
1.3 Introducción……………………………………………………………...............2
CAPITULO 2…………………………………………………………………………...4
2.1 Preguntas de Investigación.…………………………………………………..4
2.2 Objetivos Generales y Específicos………………………………………...…4
2.2.1 Objetivos Generales……………………………………………………………4
2.2.2 Objetivos Específicos……………………………………………………….....4
2.3 Justificación de la Investigación……………………………………………..5
CAPITULO 3…………………………………………………………………………...6
3.1 Planteamiento del Problema………………………………………………….6
3.2 Formulación de Hipótesis……………………………………………………..7
3.3 Determinación de las Variables………………………………………………7
CAPITULO 4…………………………………………………………………………...9
4.1 Marco conceptual………………………………………………………………9
4.2 Marco Teórico…………………………………………………………………16
4.3 Marco Referencial…………………………………………………………….17
CAPITULO 5 METODOLOGIA…………...…………………………...………….20
5.1 Diseño de la Investigación………..………………………………………....20
5.2 Desarrollo de la Investigación……………………………………………....22
5.3 Cronograma de Actividades...……………………………………………....22
5.4 Cuadro de resultados………...……………………………………………....23
27
5.5 Conclusiones………...……………………………………………...………....24
Anexos…………….………...……………………………………………...………....25
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