UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA “JOSÉ SIMEÓN CAÑAS” APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DEL BIOGÁS EN EL SALVADOR TRABAJO DE GRADUACIÓN PREPARADO PARA LA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA PARA OPTAR AL GRADO DE INGENIERO MECÁNICO POR: JOSÉ ALFREDO HIDALGO BONILLA VÍCTOR ARTURO MARAVILLA CARRANZA WILLIAM OMAR RAMÍREZ CASTRO OCTUBRE 2010 ANTIGUO CUSCATLÁN, EL SALVADOR, C.A.
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UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
“JOSÉ SIMEÓN CAÑAS”
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DEL BIOGÁS EN
EL SALVADOR
TRABAJO DE GRADUACIÓN PREPARADO PARA LA
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
PARA OPTAR AL GRADO DE
INGENIERO MECÁNICO
POR:
JOSÉ ALFREDO HIDALGO BONILLA
VÍCTOR ARTURO MARAVILLA CARRANZA
WILLIAM OMAR RAMÍREZ CASTRO
OCTUBRE 2010
ANTIGUO CUSCATLÁN, EL SALVADOR, C.A.
RECTOR
JOSÉ MARÍA TOJEIRA, S.J.
SECRETARIO GENERAL
RENÉ ALBERTO ZELAYA
DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
EMILIO JAVIER MORALES QUINTANILLA
COORDINADOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
MARIO WILFREDO CHÁVEZ
DIRECTOR DEL TRABAJO DE GRADUACIÓN
ISMAEL ANTONIO SÁNCHEZ
LECTOR
MARIO WILFREDO CHÁVEZ
AGRADECIMIENTOS
Deseamos en primer lugar, agradecer a Dios Todopoderoso por brindarnos la sabiduría, fortaleza
y perseverancia para poder alcanzar la culminación de nuestros estudios universitarios. Asimismo,
deseamos agradecer a nuestros padres por la forma en que ellos se sacrificaron para lograr
nuestra formación profesional, por sus cuidos, enorme paciencia y sobre todo por el apoyo que nos
dieron a lo largo de esta carrera. El agradecimiento también se extiende a nuestros catedráticos,
quienes nos han guiado por este camino llevándonos a las puertas del éxito mediante la exigencia
diaria, continua y disciplinada. A nuestros compañeros y amigos, que también nos han
acompañado en este duro camino, brindándonos su apoyo y ayuda a cada momento. Nuestros
sinceros agradecimientos se extienden también a nuestro asesor de tesis, Ingeniero Ismael
Sánchez, quien nos guió y aconsejó de la mejor manera para así lograr formar el presente trabajo
de graduación. A nuestro coordinador de carrera, Ingeniero Mario Chávez. A la Ingeniero Graciela
Cortez y al Ingeniero Rodolfo Tadeo Ramírez, de DIMMA S.A de C.V por su apoyo y asesoría
invaluables. A Gloria Ávila y Carlos Mario Flores, del departamento de Ciencias Energéticas y
Fluídicas, por su apoyo y ayuda. A la Ingeniero Marta Escoto, del Departamento de Tecnología y
Procesos por su ayuda. A los estudiantes de 5to. Año de Ingeniería Química, Mayra, Virginia y
Kevin por su colaboración. Por último, a las personas encargadas de los proyectos en los cuales
nos abrieron las puertas para así poder terminar la presente tesis: El Ingeniero Oscar Valle de la
Hacienda Miravalle, a Don Saulo, Doña Santos, y Daniel, de ACASA, San Marcos Lempa, quienes
nos brindaron todo el apoyo y ayuda necesaria para poder llevar este trabajo de graduación a feliz
término.
Alfredo Hidalgo, William Ramírez y Arturo Maravilla.
DEDICATORIA
La presente tesis y mis logros académicos quiero dedicárselos a Dios Todopoderoso que me ha
permitido llegar hasta esta etapa de mi vida y que me ha dado fuerzas, paciencia y voluntad para
salir adelante, ser un buen profesional y un buen hombre.
Con mucho agradecimiento, alegría y amor quiero dedicarle el fruto de todos estos años de
dedicación a mi Padre José Antonio Hidalgo que con mucho sacrificio y su amor me ha apoyado
para salir adelante y convertirme en un profesional por medio de sus consejos, orientación y
soporte económico lo cual me motivo a lo largo de todos estos años para llegar hasta donde estoy.
A mi madre Rosa Irma Bonilla de Hidalgo que por medio de su amor incondicional, su alegría,
consejos y paciencia siempre me motivo para ser un buen hombre y para tener fe, esperanza,
paciencia y sobre todo a Dios en mi corazón para salir adelante en momentos difíciles de mi
carrera y en todos los retos que implicó el llegar hasta donde estoy.
A mis hermanos: Lorena Isabel y a su hija Emily Camille nuestro nuevo miembro de la familia, con
mucho amor les dedico este esfuerzo en la distancia. Sonia Carolina que con su singular alegría y
esperanzas en mi, siempre me motivo a salir adelante para convertirme en un profesional. Carlos
Iván mi único hermano y a pesar de tantos años de ausencia también quiero dedicarle este éxito
personal en la distancia. A todos ellos con un especial cariño quiero compartir este éxito el cual se
los dedico con todo mi amor.
A mi queridísima novia Fátima Valle quiero dedicarle de manera especial este esfuerzo del cual ha
sido participe, ya que ha estado en los momentos más cruciales de mi vida y mi carrera estos
últimos 5 años apoyándome con su todo su amor, cariño, consejos y su especial alegría para que
no me dejara vencer por los obstáculos y adversidades. A ella una dedicación especial desde mi
corazón.
A mis compañeros de Ing. mecánica que con su singular alegría me hicieron olvidar momentos
difíciles que atravesamos a lo largo de toda la carrera.
Y por último a un compañero también mecánico que partió antes que todos y está en el cielo al
lado de Dios, José Alejandro Coto a él una dedicación especial.
José Alfredo Hidalgo Bonilla.
DEDICATORIA
En primer lugar, deseo agradecer a mis Padres, Arturo y Teresa, quienes con su apoyo, cuidos,
sacrificio, enorme paciencia, bondad y gran amor, han permitido que llegue a este punto de mi
vida, brindándome todo lo que necesité para lograr alcanzar el éxito en mis estudios superiores.
Agradezco a ellos la persona que han hecho de mí, mediante sus enseñanzas, consejos, disciplina
y afecto. El presente logro no depende mí solamente, la mayor parte es gracias a ellos…
Agradezco a mis hermanas Lorena y Lidia, ya que son las mejores hermanas que alguien puede
tener. Gracias a ellas, porque son como segundas madres para mí, por sus enseñanzas, cariño,
cuidado, y apoyo; ya que parte de quién soy, es gracias a ellas…
A mi novia Paola Páez, ya que ella ha sido un apoyo incondicional en los últimos años de mi
carrera universitaria. Porque ella supo ser un Ángel cuando más la necesitaba, porque estuvo
conmigo en uno de los momentos más difíciles de mi vida, apoyándome y sacándome adelante.
Por brindarme su amor incondicional a pesar de todo.
A mi Familia en general, porque siempre me han brindado afecto a lo largo de mi vida.
A mis hermanos, amigos de infancia Juan Manuel y Willie. A mis amigos, hermanos del colegio,
William, Erick, Próspero y Christian (Q.E.P.D), quienes a lo largo de los años han sido mis amigos
incondicionales, apoyándome y ayudándome en todo lo que han podido, compartiendo conmigo
estudios, desastres, momentos difíciles y alegrías. A todos mis compañeros de universidad,
quienes compartieron conmigo desvelos, preocupaciones y trabajos extenuantes. A Alfredo y
William, quienes han compartido conmigo esta tesis, trabajando duramente y con mucha paciencia.
A sus familias por apoyarnos y brindarnos su hospitalidad cuando lo hemos requerido.
También deseo agradecer a la vida misma, porque casi siempre me ha puesto durísimos
obstáculos enfrente, los cuales he podido superar gracias a mi determinación, al apoyo de mis
seres queridos y la ayuda de Dios.
Por último, no sin menos importancia, a Dios Todopoderoso por haberme traído hasta aquí…
Víctor Arturo Maravilla Carranza
DEDICATORIA
A Dios que me ha dado vida y que sin Él no soy nada.
A mis padres José Gonzalo y Dominga, que son los mejores padres del mundo y me han dado más
de lo que yo he necesitado para este logro. Gracias por todo su amor, atención, cuido y
preocupación para mí. En toda mi vida mil gracias.
A mi hermana Mayra que siempre está conmigo en las buenas y en las malas. Gracias hermanita.
A mis tíos, primos y demás familia, a quienes me gustaría nombrarlos todos pero no me alcanzaría
la página, gracias por su cariño y apoyo, son muy especiales.
A mis amigos y compañeros Alfredo y Arturo con quienes tuve la dicha de elaborar el trabajo de
graduación. Gracias por su empeño y dedicación.
A mis compañeros de U con quienes trabajé y estudié a lo largo de todas las materias de mi
carrera. Gracias por todos los momentos compartidos.
A todos mis maestros desde kínder hasta la universidad, gracias por su formación.
A todos mis buenos amigos que son muchos y que me apoyaron de muchas maneras para poder
alcanzar mi meta, los tendré siempre en mi corazón.
William
i
RESUMEN EJECUTIVO
La actual situación mundial respecto al tema energético, muestra un panorama de cambio en
cuanto a la utilización de energías tradicionales optando por las energías de carácter renovable. A
nivel mundial la utilización de las tecnologías renovables en los últimos años ha ido aumentando
considerablemente, debido a que las energías renovables son amigables con el medio ambiente,
su existencia no se agota con su utilización ya que vuelven a su estado original y/o se regeneran;
contrario a las desventajas que los combustibles fósiles presentan, encareciéndose con el tiempo
además de agotarse y la contaminación que estos causan al medio ambiente.
Debido a esto, se ha observado apertura respecto a la implementación de este tipo de tecnologías
a nivel mundial. En nuestro país, desde alrededor de 25 años ya existía previo conocimiento del
tema, pero no así la asesoría técnica, ni el incentivo de implementación por parte del gobierno,
instituciones privadas u organizaciones afines al tema. Con el paso de los años se ha observado
un aumento en el desarrollo de este tipo de tecnologías renovables, como lo es en este caso la
generación de biogás a través de materia orgánica biodegradable.
Mediante la utilización de materia orgánica biodegradable dentro de la cual se encuentran: excretas
de cerdo, vacas, gallinas, residuos vegetales, aguas servidas; se reduce significativamente la
contaminación de suelos, mantos acuíferos, ríos, por vertidos de las mismas, así como la
contaminación del aire causado por las emisiones de los gases producto de la descomposición de
esta materia orgánica, la proliferación de enfermedades, etc. Asimismo se obtiene una serie de
beneficios tales como la generación de un combustible rico en metano, el cual posee
características óptimas para su utilización, bajo costo de producción e implementación, bajos
costos de operación y una baja inversión inicial.
En el presente trabajo de graduación se ha querido demostrar el aprovechamiento energético que
se puede obtener del biogás, mediante la optimización de biodigestores que ya se encontraban en
funcionamiento al momento del inicio de esta tesis, tal es el caso de el biodigestores de la
hacienda Miravalle y el de ACASA - San Marcos Lempa, en los cuales el uso del biogás está
orientada a la generación de energía eléctrica y a la cocción de alimentos respectivamente.
También el presente, se ha elaborado con el objetivo de incentivar a la población salvadoreña y en
general al uso y aprovechamiento energético que brinda la gran cantidad de materia
biodegradable que se produce a diario, principalmente en las zonas rurales, para el caso de
excretas de vaca y de cerdo, asimismo en las urbes en donde también se producen desechos
orgánicos y vegetales, de los cuales se puede obtener biogás a partir de su degradación por medio
de la implementación de digestores. Con esto se busca demostrar que es un proyecto
ii
económicamente rentable, cuando se elabora de manera sistemática, con la asesoría adecuada y
de los cuales se obtiene un beneficio económico de impacto directo, ya que se evita el uso de
combustibles convencionales como el gas propano o leña.
Actualmente en nuestro en país ya existen empresas, organizaciones y personas particulares, que
hacen uso de biodigestores para generar biogás en diversas aplicaciones y en diferentes rubros.
Entre estas empresas se encuentran Industrias La Constancia, la cual produce biogás a partir de
aguas residuales que provienen de los diferentes procesos de elaboración en la planta de
cervezas, reduciendo la contaminación de ríos y quebradas por el vertido de estas. El biogás
producido en ILC se utiliza para fines calóricos dentro de la misma planta. CAFECO, que es un
beneficio que busca reducir la contaminación de mantos acuíferos, ríos y suelos, mediante el
tratamiento de aguas-mieles producto del proceso de despulpado del grano de café, mediante la
utilización de un biodigestor que al mismo tiempo produce biogás, el cual no tiene una aplicación
en específico. En este lugar predomina la finalidad del tratamiento de agua, y la generación de
biogás es un beneficio que se obtiene indirectamente de dicha tratamiento. La granja San José, un
lugar donde se busca reducir el impacto producido por los vertidos de aguas que se utilizan para
limpieza de los corrales de los cerdos. El biogás generado se utiliza para la cocción de alimentos
y por último La hacienda Miravalle, la cual busca convertirse en la primera planta en
funcionamiento en la región Centroamericana, que genera energía eléctrica mediante la utilización
del biogás
Se busca dar a conocer diferentes tipos de tecnologías existentes en el mercado para el
aprovechamiento energético del biogás, para los diferentes fines de utilización, ya sea calórico,
mediante el uso de quemadores para calefacción, iluminación con lámparas especiales; para la
cocción de alimentos mediante el uso de hornillas, arroceras, cocinas, quemadores, etc., usos
industriales, tales como el quemado en calderas, motores con los cuales se busca generar trabajo
mecánico, generación eléctrica mediante el uso de generadores o microturbinas especialmente
diseñadas para el uso con biogás.
Es importante realizar análisis químicos al tipo de materia orgánica a utilizar para la generación de
biogás, ya que estos son indicadores de la calidad de la mezcla con la que se está alimentando el
digestor y los cuales garantizan un funcionamiento exitoso del mismo, el cual se verá reflejado con
una buena producción de biogás, así como la calidad del mismo. Para esto es necesario realizar un
monitoreo continuo y sistemático desde el inicio o puesta en marcha del digestor de las variables
que se ven directamente relacionadas con el proceso de generación del biogás, por medio de toma
de muestras del influente y efluente en el digestor, para ser sometidos a análisis de pH, DQO y
ácidos grasos los cuales son un indicador de que tan bien se está degradando la materia orgánica
que entra al digesto. Se plantea que una exitosa generación de biogás está completamente ligada
a un buen proceso de selección de la materia orgánica a descomponer, un pre-tratamiento de la
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misma así como un proceso de carga sistemático que se opere bajo un régimen gradual en su
inicio para lograr la estabilización dentro del reactor respecto a la generación de bacterias que
permiten la producción del biogás, tanto como el previo calculo y manejo del tiempo de retención
hidráulico que debe de respetarse para la optima generación del biogás.
Dentro del funcionamiento de los digestores anaerobios, existen muchas otras variables que
influyen también en su óptimo funcionamiento como: ubicación, temperatura ambiental, así como
otros factores externos tales como la contaminación por agentes o bacterias extrañas, químicos,
etc. Los estudios previos a la construcción de un biodigestor deben ir encaminados a la
investigación de dichas variables, para así garantizar un funcionamiento apropiado del digestor.
Desde el punto de vista económico, la construcción de un digestor ofrece muchísimas ventajas
económicas, esto debido a su bajo costo operacional y al gran número de ahorros energéticos que
este produce a través del tiempo de vida estipulado.
La operación y mantenimiento de un biodigestor debe ser un proceso programado y ordenado, ya
que la producción óptima de biogás depende en gran medida de la forma en que el biodigestor se
opere a diario. Los tiempos de carga, así como las proporciones de carga deben ser las
adecuadas. La selección de la materia prima y el cuidado que se debe tener de no contaminar la
materia prima con agentes extraños, debe ser también una parte importante del régimen de
operación de la planta.
Se plantea que las excretas de cerdo poseen un mayor potencial de generación respecto a las
excretas producidas por ganado vacuno. Esto se debe a las cualidades del estiércol porcino, ya
que estas se encuentran conformadas de materia mucho más homogénea debido al proceso de
digestión rápido y a la alimentación del animal. Además de esto, las excretas porcinas son menos
sensibles a cambios externos. El estiércol de ganado vacuno por otro lado, se encuentra
conformado en su mayoría por fibra muy digerida debido al proceso de digestión del animal, y por
su naturaleza es más susceptible a los cambios externos.
Una vez se tiene un biodigestor funcionando de manera óptima es importante llevar un historial de
monitoreo de las diferentes variables que se encuentran relacionadas al funcionamiento del mismo,
así como la realización de análisis y muestreos que ayudan a determinar y monitorear el
funcionamiento del digestor, lo cual es de gran ayuda para localizar oportunidades de mejora que
se pueden implementar para optimizar aún más el proceso de producción de biogás.
iv
ÍNDICE
RESUMEN EJECUTIVO ..................................................................................................................... i
ÍNDICE DE TABLAS ......................................................................................................................... ix
ÍNDICE DE FIGURAS ....................................................................................................................... xi
SIGLAS ............................................................................................................................................ xiii
ABREVIATURAS ............................................................................................................................. xv
UNIDADES DE MEDIDA ................................................................................................................. xvii
SIMBOLOGÍA ................................................................................................................................. xix
De ahí el porcentaje de CO2 y otros contenidos en la muestra se determina por medio de la
siguiente ecuación:
(Ec. 1.2)
Los rangos normales de gas metano dentro de una muestra de biogás deben rondar entre el 30%
al 60% de dióxido de carbono, 50% y el 70% de CH4 y el 3% de otros gases [ICAITI, 1983 –
“Manual de Operación y Construcción de una planta de Biogás” - p.5]
Figura 1. 5 Instrumentos para el análisis del biogás. [Fuente: Imagen propia, Lab. De Procesos UCA]
1.3.5 Temperatura
La temperatura dentro de un biodigestor es un parámetro de los más importantes para la óptima
producción de biogás en cualquier digestor. Existen diferentes rangos de temperatura de
funcionamiento, entre los que tenemos mesofílico y termofílico que son los más comunes utilizados
en digestores en El Salvador. Se ha establecido por lo general que a mayor temperatura, se logra
mayor productividad, aunque se necesita que se reúnan otras condiciones o parámetros especiales
de funcionamiento.
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La temperatura ya sea alta o baja se deberá mantener lo más constante posible, ya que las
fluctuaciones perjudica en gran medida la acción bacteriana que se desarrolla dentro del tanque y
que es responsable de la fermentación.
La forma más sencilla para lograr que la temperatura dentro de un biodigestor se mantenga
constante día y noche, es construirlo enterrado, aprovechando así la propiedad natural aislante de
la tierra.
Es necesario hacer mediciones periódicas de la temperatura dentro de un reactor, lo cual se puede
realizar mediante la instalación de una termocupla, llevando así, una bitácora de las temperaturas
registradas verificando que no existan cambios bruscos que afecten la productividad de la bacterias
y que lleguen incluso a morirse.
1.3.6 Temperatura de llama
La temperatura de llama creada por una mezcla de combustibles es importante para diagnosticar el
desempeño de todo tipo de sistemas de combustión. En la operación de calderas, la temperatura
de llama es por lo general un buen indicador de su eficiencia térmica. La temperatura teórica de la
llama del biogás es una mezcla estequiométrica con aire, incluyendo disociación la cual se da a
3849 °F (2120.56 °C). Sin embargo la temperatura teórica de la llama disminuye por las siguientes
razones:
- Presión atmosférica
- Perdida de calor hacia la atmosfera (Flama adiabática)
- Porcentaje de oxigeno contenido en la atmósfera.
- El combustible que está siendo quemado.
- Cualquier tipo de oxidación en el combustible
- Temperatura de la atmósfera.
- Humedad relativa
- Como el proceso de combustión se está dando desde el punto de vista
estequiométrico, asumiendo que no existe disociación, se obtendrá la más alta
temperatura de llama. Cualquier exceso de aire/oxígeno bajará dicho valor, así como la
insuficiencia de aire/oxígeno.
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El proceso de medición de la temperatura de llama, se da mediante la utilización de termómetros
especializados. A continuación se muestra (Fig. 1.6) la temperatura teórica de la llama del biogás
en función del porcentaje de metano CH4 por volumen y de la concentración de vapor de agua
contenido en el biogás, y en donde teóricamente se puede determinar la temperatura de la llama
generada si se conoce el porcentaje de metano CH4 contenido en el biogás.
Figura 1.6 Temperatura teórica de la llama del biogás en función del porcentaje de metano CH4 por volumen [Fuente: U.S. Department of Energy, Biogas Utilization Handbook, 1988]
10
11
CAPÍTULO 2: DESCRIPCIÓN DE UNA PLANTA GENERADORA DE BIOGÁS
2.1 Planta generadora de biogás
Una planta productora de biogás es aquella instalación de la cual se obtiene gas combustible a
partir de la digestión anaeróbica de sustancias orgánicas. Esta se utiliza comúnmente para
propósitos industriales o domésticos en los cuales se desea obtener biogás y al mismo tiempo
tratar agua servida que contamina el medio ambiente.
La figura 2.1 muestra un esquema típico de una planta de generación de biogás, en la cual se
muestran distintas partes y procesos que se encuentran envueltos.
El influente o la materia prima con la que se llena, consiste en aguas residuales de distintos tipos
de industrias, aguas servidas domésticas, o mezclas directas de materias orgánicas y agua. Dicho
influente es ingresado al digestor en un periodo de tiempo establecido, también conocido como
tiempo de retención hidráulico y el cual se establece según el tipo de materia orgánica a tratar, la
temperatura del lugar y el volumen del digestor.
Los dispositivos de control, son aquellos elementos encargados del monitoreo del funcionamiento
de la planta, y los cuales nos da una idea del comportamiento del proceso que se da en la misma.
Los accesorios de seguridad consisten en todos aquellos elementos que garantizan un
funcionamiento óptimo y que no genere riesgos tanto para el medio ambiente, así como para las
instalaciones físicas o las personas que ahí laboran.
Los elementos de tratamiento comprenden todos aquellos accesorios utilizados para lograr la
purificación del biogás, tanto de agentes nocivos o corrosivos así como de elementos no deseados
dentro del mismo.
La remoción es el proceso mediante el cual el agua tratada o efluente, es depuesto o utilizada para
otros fines. Dado que la carga orgánica que este poseía se ha reducido en gran manera, los lodos
resultantes son utilizados como fertilizantes o simplemente depuestos sin peligros de mayor
contaminación.
El biogás que se genera, se utiliza como combustible ya sea para generar calor directamente, o
para la generación de energía eléctrica mediante el uso de generadores.
12
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2.
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2.2 Descripción de los dispositivos de una planta generadora de biogás
2.2.1 Dispositivos de almacenamiento y transporte de biogás
El almacenamiento de biogás en una planta es de suma importancia para obtener el máximo
aprovechamiento del combustible generado ya que esto es lo que hace a una planta eficiente. Otro
aspecto de suma importancia es el transporte del biogás a largas distancias de la planta. Para tal
labor se utilizan sopladores o Blowers, los cuales en principio son similares a las bombas
hidráulicas. A continuación la importancia y la ubicación de los mismos.
Gasómetros
El fin principal de la implementación de gasómetros es el almacenamiento de la mayor cantidad de
biogás posible para equilibrar las fluctuaciones en la producción, el consumo y los cambios de
volumen causados por la variación en la temperatura o producción. De esta forma se evita que se
desperdicie biogás dejándolo escapar por medio de una válvula de alivio o quemándolo en una
antorcha. Lo ideal es obtener un máximo aprovechamiento energético del biogás utilizándolo para
un fin específico debido a sus grandes cualidades como combustible. Existen diferentes tipos de
gasómetros para biogás disponibles en el mercado, tales como los de campana, flotantes, de
membranas, etc., los cuales, pueden ser implementados según el tipo de planta y su aplicación.
Para el caso de una planta de generación de biogás de tipo domiciliar, se puede implementar un
sistema de gasómetros artesanales fabricados con dos barriles plásticos, tubería de PVC, válvulas
de bola de PVC, y demás accesorios también en PVC, tal como el mostrado en la Fig. 2.2
Figura 2. 2 Gasómetros. Principio de funcionamiento. [Fuente: Imagen propia]
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Con la implementación de gasómetros en un digestor doméstico, se puede determinar la cantidad
producida de biogás estimando la cantidad promedio que se puede almacenar diariamente al
interior de los mismos. El volumen simplemente puede ser calculado asumiendo que un gasómetro
posee forma regular y cilíndrica, entonces, estimándose de acuerdo a la siguiente ecuación:
(Ec. 2.1)
En donde:
Vg = cantidad estimada de biogás almacenado en el gasómetro (m3)
Ag = área transversal del gasómetro en (m2), es decir el área transversal interior del barril o
recipiente invertido.
Hg = altura desplazada del barril invertido medida desde el nivel del agua (sello hidráulico)
hasta el borde superior cuando se encuentra lleno de biogás, menos la altura medida
desde el nivel del agua (sello hidráulico) hasta el borde superior cuando se encuentra
vacío.
(Ec. 2.2)
En la siguiente figura se muestra gráficamente las dimensiones antes mencionadas para la
estimación del volumen de biogás a almacenar (Fig. 2.3)
Figura 2. 3 Dimensiones para estimar la cantidad de biogás almacenada en un gasómetro. [Fuente: Imagen propia]
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Pruebas de funcionamiento
Para verificar el principio de funcionamiento de este tipo de gasómetros se realizaron una serie de
pruebas en el taller de Mecánica de la Universidad (UCA). Dichas pruebas consistían en verificar el
principio de funcionamiento del gasómetro, es decir, si se lograba estanqueidad dentro del
gasómetro inyectando aire comprimido por medio de una unidad neumática, con el fin de verificar
el sello hidráulico. Luego se realizó la prueba en la cual se determinó el valor de presión necesaria
para levantar el peso del barril invertido, conocido como peso muerto. Por último se realizó una
prueba para estimar la cantidad de biogás que se podría almacenar en el gasómetro.
o Resultados de pruebas
Prueba de funcionamiento
De la primera prueba, la cual consistió en inyectar aire comprimido para simular el proceso de
llenado del gasómetro, se logro verificar la estanqueidad del mismo, con lo cual se confirmó el
buen funcionamiento del sello hidráulico.
Prueba de presión
Para levantar el peso del barril invertido y para mantenerlo a presión, se obtuvo un valor de
diferencia de alturas de 2 cm de columna de agua, utilizando un manómetro en U. Haciendo uso de
la siguiente ecuación, podemos determinar el valor de presión en Pascales (Pa) correspondiente a
dicha diferencia de alturas.
(Ec. 2.3)
En donde:
P = Presión al interior del gasómetro (Pa).
ρ = Densidad del fluido (Kg/m3).
g = gravedad (m/s2).
Δh = diferencia de alturas (m).
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La presión necesaria para levantar el peso del barril invertido y para mantener el gasómetro a
presión es de 196.2 Pa.
Prueba de almacenamiento
En esta prueba se determinó que la altura desplazada del barril invertido medida desde el nivel del
agua (sello hidráulico) hasta el borde superior cuando se encuentra lleno de biogás, fue de 0.835
m. La altura medida desde el nivel del agua (sello hidráulico) hasta el borde superior del barril
invertido cuando se encuentra vacío, fue de 0.35m. Por medio de la Ec. 2.2 se determina la altura
Hg:
Luego con la ecuación 2.1 determinamos la cantidad estimada de biogás a almacenar:
Blowers (Sopladores)
Para transportar el biogás a largas distancias de la planta de generación, es necesario el uso de
dispositivos que lo impulsen hacia los lugares de aplicación y aprovechamiento. Para esta tarea se
utilizan sopladores (Fig. 2.4) los cuales por acción centrifuga o de desplazamiento positivo
aumentan la presión del biogás en el sistema y así poder enviarlo a mayores distancias. Los
sopladores se ubican al final de todos los dispositivos de tratamiento y seguridad de la planta, para
enviar el biogás ya tratado y filtrado hacia su lugar de utilización.
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Figura 2. 4 Sopladores centrífugos [Fuente: Imagen propia, Planta de tratamiento de aguas residuales Industrias La Constancia, El Salvador]
2.2.2 Sistema de tuberías
Dentro del diseño de una planta de biogás deben considerarse varios aspectos que deben ser de
interés y prioridad por parte del diseñador, ya sea para optimizar el uso de la materia prima
(materia orgánica) por medio de un previo y buen dimensionamiento que garantice la buena
generación de biogás con una eficiencia adecuada, así como una excelente funcionalidad, lo
que implica que la planta requiera lo mínimo de mantenimiento en comparación con su
funcionamiento. Todo esto sin dejar a un lado las buenas condiciones de seguridad que se deben
de brindar a sus operarios y personas involucradas en el mantenimiento de la planta debido al
peligro que conlleva el trabajar con biogás, el cual es un combustible altamente inflamable.
Reunidas todas estas condiciones y habiendo diseñado e implementado el digestor, luego se
estima la cantidad de biogás a generar, la presión de generación y operación, la cual será
determinante a la hora de diseñar el sistema de redes de tuberías que transportan el biogás desde
el digestor a los diferentes dispositivos de almacenamiento (gasómetros), tratamiento (filtros,
purgas, trampas de agua, etc.), hasta la aplicación o utilización de quemadores, hornillas, motores
o generadores de energía eléctrica. Con un buen diseño de la red e implementación de los
dispositivos mencionados se busca una buena calidad del biogás para las diferentes aplicaciones y
también el mínimo de pérdidas, las cuales garantizan mantener la presión del biogás dentro del
sistema para así poder transportarlo a mayores distancias de su lugar de generación, así como la
eliminación de posibles fugas que puedan generar riesgo de incendio y explosiones en la planta.
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Caracterización del sistema de tuberías para el transporte de biogás
Las presiones de operación en la mayoría de digestores no exceden el valor de 1 psi, es decir 0.71
mca, o en su defecto presiones menores a este valor, lo cual se considera presiones relativamente
bajas en digestores en los cuales no se utilizan sopladores para transportar el biogás de un lugar a
otro. Caso contrario, para los digestores en los cuales se utilizan sopladores, se manejan presiones
alrededor de 500 psi, las cuales son presiones altas. Sea cual sea la presión de operación del
sistema y del digestor, es necesario que el diseño del sistema de tuberías deba garantizar la
estanqueidad en toda la red con el fin de evitar pérdidas en la presión de operación del sistema de
tuberías y las consecuentes fugas que en principio son complicadas de localizar. Además de ser
una red capaz de asegurar la operatividad de la planta, por lo general el sistema debe estar dotado
de una válvula de alivio para proteger al sistema de sobrepresiones, lo cual es lo más
recomendable. Otros implementos con los cuales esta red debe contar son válvulas, codos,
bifurcaciones, tanques de almacenamiento, etc. [U.S. Department of Energy, Biogas Utilization
Handbook, 1988: p. 23]
o Materiales
A continuación se describen diferentes tipos de materiales que pueden utilizarse para la
elaboración de sistemas de tuberías orientados al transporte de biogás. Se hace una comparación
entre las ventajas y desventajas de cada uno de ellos (Tabla 2.1)
Tabla 2. 1 Ventajas y desventajas de materiales de tuberías para el transporte de biogás [Fuentes: ESCAP, Guidebook on Biogas Development- Energy Resources Development, 1980; EMCON Associates, Feasibilitv Studv:
Utilization of Landfill Gas for a Vehicle FuelSvstem, U.S. Department of Energy, 1983.]
Material Ventajas Desventajas
Plástico
(PVC,CPVC)
Fácil de trabajar,
relativamente barato
Fácil de quebrarse o fracturarse,
pueden ser mordidos por roedores.
Válvulas más caras que las de
galvanizado. Está sujeta a la
degradación causada por los rayos
ultravioleta
Acero galvanizado Rígido, menos posibilidades
de fracturarse
Se oxida, tubería más cara que la
de PVC o plástico.
Manguera plástica Fácil de conectar a los
equipos
Cara
Se puede dañar fácilmente.
Plástico (ABS) Ninguna No recomendado
19
Se recomienda para la mayoría de aplicaciones con biogás utilizarse tuberías de PVC.
o Dimensiones
Diámetro de la tubería
El diámetro de las tuberías para el transporte del biogás puede ser calculado de forma práctica por
medio de la Figura 2.5, en donde para poder determinar el diámetro adecuado es importante
conocer el flujo de biogás en pies cúbicos por hora (pie3/h) generado por el digestor, así como la
longitud estimada del sistema de tuberías en pies. Teniendo ambos datos, en la Figura 2.5, se
ubica en el eje de las abscisas el flujo de biogás en pie3/h, y en el eje de las ordenadas la longitud
de la tubería en pies. Luego el área en donde se intercepten ambas rectas, la cual esta asignada a
un diámetro de tubería determinado en pulgadas, será el diámetro de tubería adecuado para las
condiciones que se tengan. [U.S. Department of Energy, Biogas Utilization Handbook, 1988: p.24]
Figura 2. 5 Diámetro de tubería recomendado en pulgadas. [Fuente: ESCAP, Guidebook on Biogas Development- Energy Resources Development, 1980: p. 24]
20
Espesor de tubería
Para poder determinar las dimensiones del espesor de las tuberías para transportar el biogás, es
importante conocer la presión de operación y así poder determinar el espesor adecuado de la
tubería. Es recomendable sobredimensionar o estimar un rango en la presión de operación, para lo
cual se recomienda que la presión de diseño se calcule con la siguiente ecuación: [U.S.
Department of Energy, Biogas Utilization Handbook, 1988: p.25]
(Ec. 2.4)
En la mayoría de las aplicaciones se recomienda el uso de tuberías de material plástico debido a
factores como el precio, la facilidad de sustituir, y la facilidad para trabajarlo. Si el caso fuera así,
para la elección del espesor de tubería se recomienda consultar la norma (ASTM D 2513 – 85 a)
como dimensiones y tolerancias, propiedades físicas y mecánicas, resistencia química y otros
requerimientos para sistemas de tuberías. Las especificaciones de la norma se cumplen para los
siguientes materiales plásticos (Tabla 2.2):
Tabla 2. 2 Materiales plásticos para sistemas de tuberías para gas presurizado. [Fuente: Annual Book of ASTM Standards , Vol. 08.04, D 2513 – 85a, 1986: p. 305]
Termoplástico Tipos y grados
Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) Clase de célula 5,5,3,3,3 o mayor
Polibutileno (PB) Tipo II, Grado 1, Clase B con antioxidantes o Clase C
(PB 2110)
Polietileno (PE) Grado P34, Clase B con antioxidantes (PE 3406)
Grado P34, Clase C, (PE 3406),(PE3408)
Grado P23 o Grado P24, Clase B (PE 2306 o PE 2406)
con antioxidantes
Grado P23 o Grado P24, Clase C (PE 2306 o PE 2406)
Policloruro de vinilo (PVC) Tipo 1, Grado 1 (PVC 1120)
Tipo 1, Grado 2 (PVC 1220)
Tipo 2, Grado 1 (PVC 2110)
Tipo 2, Grado 1 (PVC 2116)
Esta especificación cubre tuberías con cedula 40 y 80 para plásticos ABS, PVC y PE
21
Para una consulta más detallada acerca de sistema de tuberías bajo norma, también se
recomienda consultar las siguientes normas, las cuales están estrechamente relacionadas con la
instalación de sistemas de tuberías para materiales termoplásticos:
- (ASTM D 2321) UNDERGROUND INSTALLATION OF FLEXIBLE THERMOPLASTIC
SEWER PIPE.
- (ASTM D 2774–72) UNDERGROUND INSTALLATION OF THERMOPLASTIC PRESSURE
PIPING.
- (ASTM D 3350-84) POLYETHYLENE PLASTICS PIPE AND FITTINGS MATERIALS.
Todas ellas contenidas en el Vol. 08.04 del ANNUAL BOOK OF STANDARS (ASTM).
o Consideraciones para accesorios
Respecto a la instalación de accesorios en la red de tuberías, ya sean estos válvulas, codos,
bifurcaciones, reducciones, acoples, etc., se recomienda que estos sean del mismo material de las
tuberías. Para el caso de tuberías de PVC, todos sus accesorios deben ser también del mismo
material, para evitar el desgaste que podría ocasionar el contacto entre materiales plásticos y
aceros. También se recomienda utilizar accesorios del mismo material que las tuberías para
obtener una mejor adherencia entre ellos.
o Precauciones
Es importante en la instalación de tuberías que transportan combustibles gaseosos altamente
inflamables y especialmente para el caso de tuberías de PVC, las cuales son muy susceptibles a
fracturas y quebraduras, asegurarse que la trayectoria del sistema de tuberías este diseñada de
manera que en caso de algún accidente no pueda ser quebrada o fracturada, para lo cual se deben
atender las siguientes recomendaciones:
- Evitar que el sistema de tuberías se encuentre cerca de accesos a vehículos, camiones,
tractores y demás automotores que puedan quebrar o causar daño en el sistema.
- Evitar que el sistema de tuberías se encuentre cerca de accesos o lugares peatonales
concurridos, en los que personas puedan ocasionar al sistema algún daño, ya sea
accidental o premeditado.
22
- Es recomendable que la trayectoria del sistema de tuberías no pase por corrales ni en
lugares en donde permanezcan animales, ya sea ganado, caballos, cerdos, etc. ya que
estos pueden fracturar y dañar la red con mucha facilidad.
- Si el sistema de tuberías esta presurizado, es decir, si se hace uso de sopladores, se debe
de tener una precaución especial por el tema de las vibraciones, para lo cual se
recomienda la instalación de amortiguadores y así asegurar que las tuberías no sufran
fracturas a causa de las vibraciones.
En algunos casos es recomendable para evitar este tipo de riesgos, que el sistema de tuberías se
instale bajo tierra o que el sistema de tuberías de plástico se instale dentro de tubería de acero, las
cuales son más resistentes a los golpes y a fracturas. [U.S. Department of Energy, Biogas
Utilization Handbook, 1988: p.25]
Se recomienda que la trayectoria del sistema de tuberías para el transporte de biogás sea lo más
recta posible, y así evitar el uso de accesorios innecesarios que aumentan la pérdidas,
disminuyendo la presión del sistema haciéndolo menos eficiente.
o Señalización
Dentro de la caracterización de un sistema de tuberías para el transporte de combustibles
gaseosos altamente inflamables, la señalización es uno de los aspectos importantes debido a las
propiedades del los fluidos que se transportan, ya que se está la mayor parte del tiempo
susceptible a accidentes debido a fugas que pueden generar explosiones. En algunos casos, estos
accidentes son causados por la negligencia de personas o por desconocer el peligro al cual están
expuestos, para lo cual se recomienda la implementación de señalización como la mostrada en la
Fig. 2.6.
23
Figura 2. 6 Señales de prevención contra incendios para áreas de riesgo por incendio. [Fuente: google image search – Julio 2010]
También se recomienda la señalización del sentido del flujo de biogás en las tuberías y en los
dispositivos de aprovechamiento (Fig. 2.7)
Figura 2. 7 Señalización de sentido de flujo en tuberías. [Fuente: http://files.myopera.com/edlsantosmz/blog/gas-pipe_large.jpg - Julio 2010]
La calidad del biogás generado para las diversas aplicaciones es un factor muy importante
después de la generación del mismo, debido a la composición de este (Tabla 1.1), y debido a
contenidos como el caso del H2S y el CO2, es importante darle un tratamiento especial antes de
su utilización, ya que, en aplicaciones en las cuales se utilice el biogás como medio de
accionamiento de motores de combustión interna, fabricados de metales ferrosos, esto puede
resultar perjudicial cuando entre en contacto con el H2S, ya que este reacciona con el metal
oxidándolo. Lo mismo sucede en el caso de dispositivos direccionales como válvulas,
quemadores, hornillas, lámparas, todas estas fabricadas de algún metal que pueda también verse
afectado por el fenómeno de la corrosión. Otro aspecto importante en el tratamiento del biogás, es
la eliminación del condesado, el cual también puede contribuir en cierta medida a la corrosión en
componentes ferrosos. Por último, la eliminación del CO2, la cual se hace para obtener un biogás
más limpio en esencia.
Filtro para la eliminación de acido sulfhídrico (H2S)
Para el caso de un digestor tipo domiciliar, este filtro se puede elaborar de manera artesanal. Se
propone que el material de construcción sea tubería de PVC (Fig. 2.8) y que el diámetro del filtro de
H2S sea mayor que el de la tubería en donde se haga la toma. Es decir, si la tubería donde se
transporta el biogás es de ½” a ¾” se recomienda un diámetro de tubería de 2’’ para el filtro, con el
objetivo de poder almacenar una buena cantidad de virutas de hierro o limaduras de hierro adentro
de la tubería, las cuales reaccionaran con el H2S contenido en el biogás acelerando de esta forma
el proceso de oxidación en el filtro y no en los dispositivos antes mencionados. Se asume que con
la implementación de este filtro de aproximadamente 1 Kg de virutas de hierro, se pueda absorber
el H2S presente en 40 m3 de biogás, a un contenido no mayor del 1% en volumen. [Flores Nelson,
Aplicación de las fuentes renovables de energía. Producción de biomasa y bioabono de la
biomasa vegetal y animal, 1993: p.10]
Se recomienda que el filtro para la eliminación del H2S se coloque justamente antes del dispositivo
de aprovechamiento del biogás, ya sea este quemador, motor, generador, etc. El filtro debe estar
diseñado para poderlo armar y desarmar con facilidad porque es importante sustituir las limaduras
de hierro, ya que estas al saturarse ya no estarán en la capacidad de filtrar mas el H2S contenido
en el biogás.
25
Figura 2. 8 Ensamble del diseño de filtro para la eliminación de H2S [fuente: Imagen propia, AUTODESK INVENTOR® 2010]
Filtro para la eliminación del Dióxido de Carbono (CO2)
Para el caso de digestores tipo domiciliar, planteamos dos tipos de posibles configuraciones, las
cuales dependen de la presión de operación de la planta, es decir la presión a la cual se mantiene
el biogás dentro del sistema de tuberías. Ambas configuraciones se describen a continuación:
o Presiones de generación menores a 1 cm de columna de agua
En es el caso de digestores domiciliares de pequeña dimensión, por lo general los de
geomembrana plástica, los cuales poseen una presión de generación muy baja, el biogás no puede
vencer presiones que excedan el valor de 1 cm de columna de agua, para lo cual es recomendable
utilizar filtros de CO2 elaborados con recipientes, botellas plástica o de vidrio, dentro de los cuales
se colocará una solución alcalina (agua + cal). Esta solución se prepara agregando dos gramos de
cal por cada litro de agua [Flores, N.R. Aplicación de las fuentes renovables de energía.
Producción de biomasa y bioabono de la biomasa vegetal y animal, 1993: p.8] tal como se muestra
en la Fig. 2.9, y con los cuales se garantiza que el biogás podrá ser filtrado de CO2 y que no se
genere un sello hidráulico al no poder vencer la presión de la solución.
26
Figura 2. 9 Filtro para eliminar el CO2 [Fuente: Flores Nelson, Aplicación de las fuentes renovables de energía. Producción de biomasa y bioabono de la biomasa vegetal y animal, 1993 p. 9]
Este filtro por lo general se puede ubicar entre el digestor y el filtro de eliminación de H2S, de
preferencia, si se utiliza esta configuración, el recipiente debe de estar instalado en un lugar fijo, no
en voladizo, y herméticamente sellado por su principio de funcionamiento. Por lo general se debe
de hacer algún tipo de adaptación de la tubería principal, es decir, colocar algunos reductores para
acoplar el filtro a dicha tubería.
o Presiones de generación relativamente mayores a 1 cm de columna de agua
Para digestores domiciliares en los cuales la presión de generación es mayor debido al material del
cual están construidos, ya sean estos de cemento o de plástico, y también por las dimensiones del
digestor ya que a mayor capacidad de materia orgánica a descomponer mayor será la capacidad
de generación, donde pueden obtener presiones que puedan permitir una configuración gasómetro
– filtro CO2. Esto significa que se puede filtrar el biogás y se puede almacenar al mismo tiempo.
Para poder filtrarlo se debe tener una presión de generación como mínimo de 4 cm de columna de
agua, para así obligar al biogás a que pase por la solución alcalina (agua + cal) contenida en el
barril fijo del gasómetro, la cual elimina el CO2 contenido en el biogás para que una vez filtrado sea
almacenado dentro del gasómetro (Fig. 2.10).
27
Figura 2. 10 Configuración gasómetro – filtro para eliminación de CO2 [Fuente: Imagen propia, AUTODESK INVENTOR® 2010]
Purga para la eliminación del condensado
La eliminación del condesado también es parte del tratamiento del biogás, como ya lo
mencionamos, ayuda también a prevenir la corrosión causada por la humedad o partículas de agua
que están contenidas en el biogás, las cuales al experimentar variaciones de presión o de
temperatura, se condensan y viajan a través de las tuberías afectando a los diferentes
dispositivos de la planta, ya sean estos accesorios o motores de combustión interna. También se
estima que en algunos casos la alta generación de condensados de agua al interior de tuberías,
puede ser una carga para las mismas y si la red no se diseña de forma adecuada, es decir con una
pendiente a lo largo de todo el recorrido, estas pueden doblarse hasta llegar a fracturarse por el
peso del agua.
Para el caso de digestores tipo domiciliar las purgas se pueden construir utilizando tubería de
PVC, válvulas de bola de PVC y en algunos casos reductores de PVC (Fig. 2.11)
La purga para la eliminación del condensado por lo general se ubica siempre en la parte más baja
del sistema de tuberías. Como lo mencionamos, el sistema debe diseñarse con una pendiente y la
purga debe ubicarse al final de la pendiente o en algún cambio de nivel debido a que es ahí donde
se acumula el condensado de agua con ayuda de la acción de la gravedad. Para poder evacuar el
condesado, esto puede realizarse de forma manual, únicamente abriendo la válvula para eliminar
el agua contenida. Preferiblemente debe ubicarse antes del filtro para la eliminación del ácido
28
sulfhídrico (H2S), ya que la humedad contenida en el biogás puede corroer más rápido la viruta o
limadura de hierro contenida en el filtro.
Figura 2. 11 Purga para la eliminación del condensado de agua contenido en el biogás [Fuente: Imagen propia, AUTODESK INVENTOR® 2010]
2.2.4 Dispositivos de seguridad
La seguridad de la planta y de sus operarios es de suma importancia al momento de implementar
este tipo de tecnologías, debido al tipo de combustible con el que se está trabajando, el cual es
altamente inflamable y por lo cual deben implementarse dispositivos para evitar accidentes, fugas,
así como protecciones contra sobrepresiones que inclusive pueden causar daño al digestor, para el
caso de los que están construidos de geomembrana. Por esta razón, es importante la
implementación de los dispositivos como válvulas de alivio, antorchas y arresta llamas que se
mencionan a continuación.
Válvula de alivio
Las sobrepresiones tanto dentro del digestor como en el sistema de tuberías, son algo inevitable
debido a que existen momentos en los cuales no se está utilizando el biogás producido y es
cuando se dan aumentos en la presión de operación del digestor. Por este motivo, es muy
importante saber cuál es el rango de presión de operación del sistema o en su defecto, la presión
de operación que se tiene en condiciones normales, para así poder implementar una válvula de
alivio, la cual debe estar diseñada para evacuar el exceso de biogás producido a una presión
mayor a la de operación. Citemos un ejemplo:
29
Si la presión de operación del biogás en un sistema es de 4 cm de columna de agua, la cual se da
en condiciones normales, y si se presentara un exceso de presión en el sistema, es decir, que la
presión del sistema excediera los 4 cm de columna de agua, la válvula de alivio debe diseñarse a
que se accione cuando la presión de operación alcance los 6 cm de columna de agua, en donde se
eliminaría el exceso (2 cm de columna de H2O) para proteger al sistema. A continuación se
propone un diseño de una válvula de alivio para digestores tipo domiciliar, construida con tubería
de PVC, una T de PVC y una botella plástica transparente.
El principio de funcionamiento es el siguiente: la toma de biogás se hará de la línea principal por
medio de una bifurcación en T de PVC, de la cual se extenderá por medio de una tubería de PVC
adherida y sellada, al interior de la botella plástica transparente. Esta tubería de PVC estará
sumergida en el líquido contenido en la botella, a una profundidad equivalente a la presión de
columna de agua, e igual a la presión de accionamiento de la válvula. Cuando la presión del
sistema exceda la de operación, el biogás vencerá la presión que ejerce la columna de agua y se
saldrá en forma de burbujas hacia el ambiente, por un medio de un agujero al costado de la botella
de plástico (Fig. 2.12). Los planos de la válvula se exponen en el ANEXO B.
La válvula de alivio se debe ubicar en la línea principal del sistema. Por lo general se instala en
voladizo, procurando que su peso no doble la tubería o la dañe. También es preferible instalarla
antes que todos los dispositivos de tratamiento y almacenamiento del biogás, es decir, después de
la toma del biogás proveniente del digestor.
Figura 2. 12 Válvula de alivio [Fuente: Imagen propia, AUTODESK INVENTOR® 2010]
30
Antorchas
En plantas de biogás de grandes dimensiones y en las cuales la presión de generación y operación
es elevada, en ocasiones existe la necesidad de liberar grandes cantidades de biogás debido a las
sobrepresiones, o en momentos en los cuales el biogás no se esté utilizando. Este biogás liberado
en grandes cantidades al medio ambiente causa contaminación en el entorno por mal olor y el cual
puede ser peligroso si es inhalado, por lo cual existe la opción de utilizar antorchas para el
quemado de ese biogás. La antorcha se ubica a una distancia prudente del digestor, esto por
motivos de seguridad, ya que es de alto riesgo generar una llama cerca del digestor. Por lo general
se conecta al digestor por medio de su propio conducto y están dotadas de sensores de presión
que activan la antorcha en caso de ser necesario. (Fig. 2.13)
Figura 2. 13 Antorcha para la quema de biogás. [Fuente: Imagen propia, Planta de tratamiento de aguas residuales Industrias La Constancia, El Salvador]
Arresta llamas
Por lo general, el arresta llamas siempre viene en conjunto con la antorcha, y la función de este es
evitar que la llama generada por la antorcha se propague al interior del digestor, lo cual desataría
una explosión por lo cual se ubica justo antes de la antorcha en el conducto de la misma, por la
razón principal de evitar la rápida propagación de la llama al interior del sistema. (Fig. 2.14)
31
Figura 2. 14 Arrestallama. [Fuente: Imagen propia, Planta de tratamiento de aguas residuales Industrias La Constancia, El Salvador]
2.2.5 Dispositivos para la aplicación del biogás
El fin de la captación de biogás por medio de digestores es el aprovechamiento energético del
mismo, utilizándolo como combustible para accionar motores de combustión interna, quemadores y
demás fines calóricos, así como para lámparas de iluminación. Existe actualmente una variedad de
dispositivos de aplicación del biogás que van desde simples hornillas hasta micro turbinas
generadoras de electricidad.
Motores
El desarrollo de motores utilizando como combustible al biogás, ha llevado al uso de aplicaciones
como el bombeo, riego y transmisión de potencia mecánica. Una aplicación muy útil con motores
accionados por medio de biogás es la de desplazamiento de líquidos y hasta sólidos por medio de
una motobomba como la que se muestra a continuación.
Motobomba marca BRANCO con un motor de 4 tiempos de 389 cm3 refrigerado por aire con una
rotación de 3,600 rpm, caudal máximo de 30,000 l/h una presión máxima de 56 mca accionada por
un sistema manual o eléctrico y con un consumo de 20 m3 de biogás por una hora de trabajo. (Fig.
2.15).
32
Figura 2. 15 Motobomba BRANCO con su paquete de filtros para H2S. [Fuente: http://www.magazinemais.com.br/Produto.aspx?p=6330&s=1381 - Julio 2010]
Generadores
Generador eléctrico a base de biogás o LPG marca PUXIN (Fig. 2.16) con una relación de
consumo de biogás de 0.55 a 0.65 m3 / kWh, potencia nominal de 1200 W, potencia máxima de
1300 W, salida DC / AC 12V a 8.3 A, generador monofásico con motor de brocha, tiempo de
trabajo continuo no más de 6 horas.
Figura 2. 16 Generador eléctrico a base de biogás marca PUXIN. [Fuente: http://puxinbiogas.en.alibaba.com/product/321281767-202675376/soundproof_gas_genset.html - Julio 2010]
El uso calórico es una de las aplicaciones directas de la producción de biogás, el cual es utilizado
para calentar agua, alimentos, crías y cualquier fin que requiera este tipo de aplicación (después
de limpiarlo del CO2 contenido en el biogás). Debido al valor calórico que este posee, el cual es de
4700 a 5000 kcal/m3, salvo por el contenido de acido sulfhídrico (H2S), se puede considerar como
un combustible ideal. La aplicación de tipo calórico más común es la cocción de alimentos por
medio de quemadores (hornillas) y cocinas, calentadores, etc. como los que se muestran a
continuación.
o Cocina de dos quemadores a base de biogás
Marca Shenzhen Puxin Science & Technology Co., Ltd. (Fig.2.17), con una carga calorífica de 2.8
KW, una taza de consumo de biogás de 0.45 m3/h para cada quemador, una eficiencia del 57% y
una presión de entrada del biogás de 1600 Pa.
Figura 2. 17 Cocina a base de biogás marca PUXIN. [Fuente: http://puxinbiogas.en.alibaba.com/product/319429852-202675376/biogas_stove.html - Julio 2010]
o Arrocera a base de biogás
Marca Shenzhen Puxin Science & Technology Co., Ltd. (Fig. 2.18), con una carga calorífica de 1.0
KW, una tasa de consumo de biogás de 0.14 m3/h, fuerza de compresión de 1600 Pa y capacidad
Figura 2. 18 Arrocera a base de biogás marca PUXIN. [Fuente: http://puxinbiogas.en.alibaba.com/product/322121983-202675376/rice_cooker_using_biogas_methane_.html - Julio
2010]
Calentador
Calentador a base de biogás marca Shenzhen Puxin Science & Technology Co., Ltd. (Fig. 2.19),
con capacidad de calentamiento para habitaciones desde 6 hasta 9 m2, el diámetro exterior del
calentador es 28 cm y una taza de consumo de biogás de 0.3 m3/h.
Figura 2. 19 Calentador a base de biogás marca PUXIN. [Fuente: http://puxinbiogas.en.alibaba.com/product/292574697-202675376/biogas_room_heater.html - Julio 2010]
Lámparas
La iluminación también se ha convertido en una opción para aplicaciones del biogás, a
continuación se presenta una lámpara a base de biogás con encendido electrónico marca
Shenzhen Puxin Science & Technology Co., Ltd. (Fig. 2.20) la cual es equivalente a un foco
incandescente de 60 a 100W y con un consumo de biogás de 0.07 m3/h.
Figura 2. 20 Lámpara a base de biogás marca PUXIN. [Fuente: http://puxinbiogas.en.alibaba.com/product/320306019-0/Biogas_lamp_with_electronic_fire_maker.html - Julio 2010]
Microturbinas
Las microturbinas son uno de los tipos de aplicaciones para el biogás más recientes, son prácticas,
un recurso renovable muy innovador y eficiente en la generación de energía eléctrica, con los que
se obtiene bajas emisiones de gases de efecto invernadero, poca contaminación de ruidos y bajo
costo de mantenimiento, como la que se muestra a continuación.
Microturbina marca Capstone modelo C30, un sistema ultra liviano que consiste en un compresor,
un recuperador, cámara de combustión, la turbina y el generador (Fig.2.21), que provee arriba de
30 KW y 85 KW de calor para aplicaciones combinadas de generación de energía eléctrica y calor
a 96,000 rpm, una eficiencia de 26% ±2 (@ 15° C y al nivel del mar), con un consumo de 1.42 m3
de biogás /kWh , frecuencia variable de 50 / 60 Hz, trifásico AC, el sistema no utiliza ningún tipo de
Tuberías: De acero inoxidable para el transporte del influente. En el transporte del biogás se
utilizan tuberías de polietileno de alta densidad.
Bombas: Para la recirculación del flujo en los tres tanques del digestor. (Fig. 3.4)
Figura 3. 4 Banco de bombas. [Fuente: Imagen propia, Planta de tratamiento de aguas residuales Industrias La Constancia, El Salvador]
Medidor de flujo de biogás: Para medir la cantidad de biogás producido en el digestor y que se
está enviando a la planta para su uso en la caldera. (Fig. 3.5)
42
Figura 3. 5 Medidor de flujo del biogás generado. [Fuente: Imagen propia, Planta de tratamiento de aguas residuales Industrias La Constancia, El Salvador]
Blowers (sopladores): La función de los sopladores es enviar el biogás producido en el digestor
hacia la caldera. (Fig. 2.4)
Dispositivos de seguridad
Válvulas de Alivio: Se utilizan para evitar la sobrepresión en las dos últimas etapas del proceso
anaeróbico, es decir en el acidificador natural y el reactor. (Fig. 3.6)
43
Figura 3. 6 Válvula de alivio. [Fuente: Imagen propia, Planta de tratamiento de aguas residuales Industrias La Constancia, El Salvador]
Antorcha: Se utiliza para quemar el biogás en exceso producido cuando la presión generada por
el biogás dentro del digestor se eleva. (Fig. 2.13)
Arresta Llama: La antorcha cuenta con un dispositivo de seguridad llamado “arresta llama”, el cual
evita que la llama se propague hacia adentro del digestor en caso de ocurrir un accidente, y esta se
encuentra ubicada delante de la tubería de la antorcha. (Fig. 2.14)
3.2 Beneficio Atapasco
El Beneficio Atapasco, perteneciente al grupo CAFECO S.A. de C.V., se dedica al procesamiento
de café de exportación. Dicho Beneficio está ubicado en las afueras del municipio de
Quezaltepeque, departamento de La Libertad. Desde el año 2000 han implementado medidas
orientadas al aprovechamiento de los productos excedentes así como de los productos de
desperdicio del procesamiento del café (transformación del grano uva en grano oro de café), todo
esto enfocado en la minimización de los impactos ambientales ocasionados por la liberación de
estos desechos que son nocivos para el medio ambiente. Con el propósito de tratar las aguas
residuales (aguas mieles) que se generan, dicho beneficio construyó un reactor tipo UASB (Upflow
Anaerobic Sludge Blanket), el cual entró en funcionamiento en la temporada 2000-2001 (Fig. 3.5).
Originalmente el reactor fue construido con el único fin de tratar las aguas de procesos y no
concibió la utilización del biogás, producto del proceso anaeróbico del mismo. Hoy en día, en busca
44
de mejorar la eficiencia energética del beneficio, se ha proyectado la utilización del biogás en los
procesos de producción, para lo cual se han considerado dos opciones: Generación de energía
eléctrica y utilización del biogás como combustible para la generación de vapor en las calderas.
Figura 3. 7 Vista general del reactor Beneficio Atapasco [Fuente: European Union meets Latin America – http://www.eep-ca.org/forums/documents/foroIII/Sistema.pdf - Julio 2010]
Luego del proceso de tratamiento, el agua una vez que ha sido retenida por aproximadamente
ocho horas, se libera en un estanque adyacente al reactor, el cual se utiliza para riego. Los
valores de acidez (pH) que se manejan en el influente oscilan entre 4 y 11 unidades, y los cuales
son modificados (en caso de ser necesario) mediante la añadidura de Hidróxido de Sodio (NaOH).
En el efluente los valores de acidez que se encuentran oscilan entre 6.5 y 7.20 unidades. El agua
obtenida luego del proceso de tratamiento se almacena en un estanque aledaño y sirve como
medio de riego en época seca.
3.2.1 Proceso de operación
El reactor UASB (Fig. 3.6) construido en el Beneficio Atapasco, es un tipo de reactor anaeróbico
tubular que opera en régimen continuo y en flujo ascendente, es decir el influente entra por la
parte inferior del reactor, atraviesa todo el perfil longitudinal, y sale por la parte superior. Dichos
reactores son típicamente adecuados para tratar aguas residuales con contenido de partículas
mayores a 0.75 mm. La eficiencia de remoción del Biorreactor es del orden del 89 al 95.74%, el
Esto puede deberse en gran medida a la enorme humedad relativa que impera en la zona donde
se tomó la medición, además de que el biogás también contiene una cantidad considerable de
vapor de agua. Todo esto afecta el valor ideal de la temperatura de la llama obtenida en la
medición realizada, y que se puede esperar para un biogás con las cualidades que se han
encontrado en el biodigestor de San Marcos Lempa.
Figura 3. 19 Medición de temperatura de llama. [Fuente: Imagen propia, ACASA, San Marcos Lempa, El Salvador]
3.5.4 Mejoras realizadas en el Biodigestor ACASA - San Marcos Lempa
Cuando se comenzó el proceso de caracterización del digestor en el biodigestor San Marcos
Lempa, el digestor ya tenía alrededor de un año de estar operando y produciendo biogás de
manera constante y exitosa, pero identificamos ciertas mejoras que se podrían implementar ya que
no se contaba con ningún tipo de tratamiento para el biogás. Además, la generación de biogás era
abundante y el biogás que no se utilizaba por lo general se dejaba escapar al ambiente por medio
de la válvula de alivio. Así también se identifico que el proceso de carga no se realizaba bajo
ninguna metodología. Por lo cual se realizaron las siguientes mejoras:
67
Instalación de gasómetro en biodigestor ACASA - San Marcos Lempa
El gasómetro para San Marcos Lempa se instaló con la finalidad de estimar la cantidad de biogás
que este tipo de digestor (Digestor de geomembrana) puede producir y así llevar un control del
biogás producido. Dicho biogás se utiliza para la cocción de alimentos.
La instalación se realizó desde la línea principal del biogás, la cual es una tubería de poliducto de
¾”. Se colocó una bifurcación en T de PVC con un reductor a ½” para desviar el biogás hacia el
gasómetro. Para lograr esto, se colocó una válvula de bola de ¾” en la línea principal, la cual se
cerró para obligar el sentido del flujo. Una vez el biogás es almacenado en el gasómetro, se
conecta nuevamente a la línea principal de biogás para su utilización (Fig. 6.1)
Figura 3. 20 Gasómetro instalado en ACASA - San Marcos Lempa. [Fuente: Imagen propia, ACASA, San Marcos Lempa, El Salvador]
Con la instalación del gasómetro se obtuvo el almacenamiento extra de aproximadamente 0.71 m3
de biogás, con lo que se estimó un tiempo de cocción de alimentos de aproximadamente una hora.
Dicho tiempo se duplicó con la implementación del gasómetro.
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Instalación del filtro para la eliminación del H2S
Una de las inquietudes que nos expresó la dueña del digestor en nuestras primeras visitas, fue la
incomodidad que causaba el olor a azufre que emanaba la llama al momento de cocinar los
alimentos, el cual al mezclarse con el olor de la comida les causaba malestar. Esto se debía al
contenido de H2S en el biogás el cual se busco disminuir con la implementación de un filtro de
virutas de hierro. El ANEXO B muestra los planos del referido filtro.
Para la instalación del filtro se hizo la toma desde la línea principal del biogás (Fig. 3.19), en donde
por medio de unos reductores de PVC se logró acoplar la tubería de PVC de 2 ¼” de diámetro, en
la que en su interior se rellenó con viruta de hierro (Fig. 3.20), la cual reaccionaria con el H2S. El
contenido de H2S podría haber estado generando corrosión en la válvula de accionamiento del
quemador y en el quemador mismo.
Figura 3. 21 Filtro para la eliminación del H2S instalado en ACASA - San Marcos Lempa. [Fuente: Imagen propia, ACASA, San Marcos Lempa, El Salvador]
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Figura 3. 22 Proceso de ensamble de filtro de H2S. [Fuente: Imagen propia, ACASA, San Marcos Lempa, El Salvador]
Luego de haber instalado el filtro se observó rápidamente el cambio del color en la llama, la cual
sin filtro era de color amarillo, cambiando a una llama de color azul (Fig. 3.21). También se pudo
notar la diferencia debido a que se redujo considerablemente el olor característico del azufre en la
llama del quemador.
a) b)
Figura 3. 23 a) Color de llama antes de la instalación del filtro y b) Color de llama después de la instalación del filtro. [Fuente: Imagen propia, ACASA, San Marcos Lempa, El Salvador]
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Manuales de operación y mantenimiento de la planta generadora de biogás ACASA –
San Marcos Lempa
Los manuales se elaboraron con la finalidad de hacer sistemático y ordenado el proceso de
generación de biogás, desde el proceso de selección del estiércol, pasando por la adecuada
mezcla en el influente, al tiempo de retención hidráulico y la utilización del biogás. También se
sistematizó el proceso de mantenimiento de la planta para mantener su operatividad y alargar el
tiempo de vida útil. Los manuales están detallados en la sección 4.3
En la tabla 3.7, se muestran las comparaciones entre los diferentes biodigestores estudiados que
operan en territorio nacional. En dicha tabla se detallan las características más importantes así
como las diferencias entre cada uno de ellos.
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73
CAPÍTULO 4: ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICO - ECONÓMICO Y PROCESO DE
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE UNA PLANTA GENERADORA DE BIOGÁS
4.1 Estudio de factibilidad técnico - económico de una planta generadora de biogás
El alcance del presente estudio de factibilidad económica es la de brindar una visión de los costos
relacionados a cada una de las etapas asignadas a la construcción y puesta en marcha de la
planta de biogás. También se desea determinar con este apartado, la viabilidad financiera del
proyecto, utilizando como fuentes de información, muestreos, mediciones realizadas, cotizaciones
de proveedores de servicios así como estimaciones de costos de mantenimiento, personal y
equipos a nivel local. A dicho estudio serán sometidos los biodigestores de Hacienda Miravalle y
San Marcos Lempa únicamente.
4.1.1 Prefactibilidad
Con el estudio de prefactibilidad se persigue determinar si un negocio proyectado generará
ganancias o no, y en qué condiciones se debe dar para que este sea exitoso.
Previo a la construcción de una planta de generación de biogás, deben tomarse en cuenta
aspectos tales como la ubicación, estudios del suelo, análisis de la materia prima, condiciones
meteorológicas y ambientales del lugar donde se piensa construir el biodigestor, etc. Además debe
realizarse un sondeo de mercado, orientado a ver si los ingresos que se obtengan de la
construcción del biodigestor proyectado cubran los gastos que se pueden dar en materia de
operación y mantenimiento. El estudio de prefactibilidad escapa del alcance del presente trabajo
por el motivo de que ambos biodigestores en estudio, ya se encontraban construidos y operando
bajo ciertas condiciones.
4.1.2 Factibilidad técnica
Un estudio de factibilidad técnica se refiere a los recursos necesarios tales como herramientas,
instalaciones, adecuaciones, conocimientos, habilidades y experiencia necesarios para efectuar las
actividades o procesos que requiere el proyecto.
En ambos digestores, ya existen las instalaciones adecuadas, debido a que son proyectos que ya
se encontraban construidos. Así también se poseen los equipos y herramientas necesarios por la
misma razón.
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La factibilidad técnica entonces, estará orientada al mejoramiento de los diferentes aspectos que
dentro del funcionamiento del Biodigestor Miravalle, así como el de San Marcos Lempa, han
llamado nuestra atención y se nos presentan como verdaderas oportunidades de mejora:
Biodigestor Hacienda Miravalle
Recarga gradual de la materia prima: La cual está orientada a generar de manera ordenada,
mediante la estabilización microbiana y la alimentación a determinadas horas del día, la producción
de biogás dentro del reactor, de tal forma que dentro del lapso de retención, se obtenga una
producción eficiente de gas metano. La implementación de la recarga gradual permitirá lograr que
se produzca biogás al final del período de retención, algo que no se había podido conseguir en el
biodigestor Miravalle.
Realización de análisis de monitoreos: Los cuales están orientados a controlar cada uno de los
parámetros requeridos para garantizar un funcionamiento óptimo del digestor. Estos se piensan
realizar mediante recolección de muestras de gas así como muestras de agua de influente y
efluente, y luego analizar dichas muestras en un laboratorio especializado.
Agua de recirculación: El agua de recirculación se piensa utilizar para generar la mezcla de
alimentación del reactor. Además de generar ahorros de agua, el líquido efluente servirá para
inocular nuevamente la mezcla de alimentación del reactor, lo cual garantiza el equilibrio de las
bacterias metanogénicas dentro del reactor.
Optimización del proceso: La optimización del proceso se alcanza mediante mejoras propuestas en
este trabajo de graduación. Entre estas se mencionan el uso de gasómetros, colocación de filtros
para la limpieza del gas, sistemas de trampeo, entre otros.
Entrenamiento de personal: El personal debe ser entrenado para poder llevar una óptima
operación del biodigestor, lo cual se logra mediante capacitaciones acerca de la forma correcta de
llenado, operación, entre otros.
Biodigestor ACASA - San Marcos Lempa
Realización de análisis de monitoreos: Los cuales están orientados a controlar cada uno de los
parámetros requeridos para garantizar un funcionamiento óptimo del digestor. Estos se piensan
realizar mediante recolección de muestras de gas así como muestras de agua de influente y
efluente, y luego analizar dichas muestras en un laboratorio especializado.
Optimización del proceso: La optimización del proceso se alcanza mediante mejoras propuestas en
este trabajo de graduación. Entre estas se mencionan el uso de gasómetros, colocación de filtros
para la limpieza del gas, sistemas de trampeo, entre otros.
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Entrenamiento de personal: El personal debe ser entrenado para poder llevar una óptima
operación del biodigestor, lo cual se logra mediante capacitaciones acerca de la forma correcta de
llenado, operación, entre otros.
4.1.3 Evaluación económica
La finalidad de la evaluación económica es la de inferir si el proyecto en cuestión es una alternativa
viable o no. Para esto, se identificarán los costos e ingresos que se obtienen y se analizarán los
costos/beneficios para ver si el proyecto generará ganancias o no.
A continuación se presenta una breve descripción de cada uno de los costos e ingresos que se han
tomado en cuenta al realizar el análisis económico del Biodigestor Miravalle así como del
Biodigestor de San Marcos Lempa:
Costos de análisis, diseño y asesoría técnica
En caso de no contar con el capital para realizar un análisis de prefactibilidad extenso y bien
elaborado, la realización de ciertos análisis previos, pueden suplantar un estudio de factiblidad y
dar una idea de qué tan viable puede ser la elaboración de un proyecto. Teniendo estos análisis,
se puede al menos poseer una idea global de bajo qué condiciones el biodigestor operará, y así
saber de antemano qué se puede esperar de él. Por citar ejemplos, ubicar un biodigestor en una
zona montañosa crearía gastos adicionales a los que normalmente se tienen, ya que dependiendo
de la temperatura con la que se quiera trabajar, tal vez éste requiera calentamiento en la parte
interna (termofílico) o de la materia prima entrante, lo cual podría convertir el proyecto en uno
“poco viable”, si los costos y gastos que se tienen exceden los ingresos. Así también, haciendo la
analogía inversa, un biodigestor (termofílico) ubicado al nivel del mar, en un ambiente cálido, no
requiere dicho calentamiento ya que el ambiente mismo se lo brinda, las temperaturas son muy
constantes, y la productividad se puede acrecentar por este hecho en concreto, lo cual puede
traducirse en mayores ingresos y menores costos.
Costos de construcción, adecuación, accesorios y equipamiento
Dentro de los costos de construcción se incluyen la obra civil, estructuras físicas adicionales y
mejoras que se puedan requerir. Con la actual introducción de la Ley de Medio Ambiente en la
legislación salvadoreña, se convierte en una obligación por parte de los dueños de granjas o
establecimientos donde se vierten excretas de animales a los ríos o quebradas, brindarle a estos
efluentes un tratamiento que disminuya el impacto negativo que esta actividad puede ocasionar. Es
por esta razón que la construcción de la obra física no se tomará en cuenta como inversión inicial,
ya que por igual los dueños de establos vacunos o porquerizas están en la obligación de construir
plantas de tratamiento de aguas, aún si de estos no se obtiene algún tipo de ingreso una vez estos
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se encuentre construidos. Los biodigestores, dado que sirven para ambos propósitos (tratamiento
de aguas servidas y extracción de biogás mediante el uso de dichas aguas), son una alternativa
viable para generar ingresos, al mismo tiempo que sirven para tratar los desechos y aguas
servidas, y así minimizar el impacto sobre el medio ambiente. Dicho de manera simple, la inversión
que se haga en la construcción de un sistema de tratamiento para aguas servidas, es un gasto que
el dueño no podrá evitar debido a la legislación de medio ambiente salvadoreña, pero del cual, con
una inversión extra (en accesorios y equipamiento), podrá sacar ganancias en forma de ahorros
energéticos gracias a la generación y extracción de biogás.
Los accesorios se refieren a todos aquellos objetos necesarios para la seguridad, conducción y
almacenamiento del biogás. El equipamiento representa la maquinaria envuelta en el proceso de
producción de la planta, o en la conversión de energía dentro de la misma, si estos están
presentes.
Puesta en marcha
La puesta en marcha comprende una serie de pruebas, análisis, instalaciones adicionales y
monitoreos para asegurar el buen funcionamiento futuro del biodigestor.
Costos de operación y mantenimiento
Tal como su nombre lo dice, son costos asociados a la operación diaria del biodigestor, así como
del mantenimiento periódico que este reciba.
Ingresos
Los ingresos serán aquellas ganancias que se obtengan, y las cuales se darán en forma de
ahorros energéticos debido a la utilización del biogás. En el del biodigestor Miravalle, serán ahorros
de energía eléctrica, según tarifa vigente para Julio 2010, suministrada por CLESA en la zona
occidental, y obtenidos del listado de precios de la SIGET, para un consumo entre a 100 kWh y
199 kWh, siendo la tarifa de 0.132109 US$ por energía eléctrica y 0.058928 US$ por distribución.