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Esquema tecnológico

Existen distintos sistemas para obtener biogás del estiércol1. En este espacio vamos a presentar el que se conoce como de laguna cubierta, puesto que es uno de los más sencillos, eficientes y aptos para las condiciones climáticas de la mayor parte de México.

Esquema de los componentes del sistema de laguna

En este sistema la generación de biogás se lleva a cabo dentro de una laguna cubierta y privada del acceso al aire. Una vez hecha la inversión, su operación puede prolongarse por décadas. Sus componentes son los siguientes:

  1. Un sistema de acarreo del estiércol que lo lleve hasta la laguna.
  2. Un separador de sólidos, que es opcional, porque depende de la manera en la que se acopie y acarree el estiércol: si contiene muchos sólidos, es recomendable que sean removidos antes de continuar con el proceso. Los separadores de sólidos pueden ser trampas mecánicas o mecanismos que operen por gravedad.
  3. Una laguna sellada en la que el estiércol se deposita mezclado con agua. Ahí permanece el tiempo necesario para ser digerido por las bacterias que generan el biogás. En esta fase los sólidos se asientan en el fondo de la laguna y los líquidos flotan encima hasta que son transferidos a la siguiente laguna.
  4. Una laguna a cielo abierto para captar los líquidos que resultan del proceso de generación de biogás. Estos líquidos pueden emplearse como fertilizante en la agricultura dado su alto nivel de nutrientes, o reutilizarse en el procesamiento de más estiércol.
  5. Un sistema de tuberías flexibles y bombas para transportar el biogás hasta la planta de generación de electricidad.
  6. Una antorcha de emergencia para quemar el biogás en los casos de que la planta tenga que parar (como por ejemplo, cuando se le da mantenimiento).
  7. Una planta generadora de electricidad, en la que se pueden emplear desde turbinas operadas con vapor provenientes de una caldera calentada con el biogás, hasta turbinas de gas o motores de combustión interna que operen con gas.
  8. Una salida de la electricidad al sistema de distribución eléctrico, ya sea para consumo interno o para empleo externo.

Consideraciones para la laguna sellada o biodigestor

A la laguna sellada se le conoce también con el nombre de biodigestor porque es en ella en donde las bacterias digieren el estiércol para producir biogás.

Como la generación del biogás es sensible a la temperatura, se recomienda que la laguna sea profunda (3 metros y medio o más), de tal forma que conserve mejor el calor. Además, debe excavarse en terrenos que tengan una baja permeabilidad y que con el tiempo puedan sellarse con la sedimentación de la materia orgánica resultante de la generación del biogás.

La laguna debe contar con una cubierta sellada, que sea elástica para que se acumule el gas en ella. Debe ser resistente a los rayos ultravioletas, impermeable, y no tóxica para las bacterias. Esta cubierta flotará sobre la laguna, por lo que debe contener elementos que le permitan hacerlo con eficiencia, como canales sellados que contengan aire.

La entrada de estiércol a la laguna debe estar lo más lejos posible de la salida del agua residual, de tal forma que el flujo de materia dentro de ella ayude a un adecuado proceso de generación de gas.

La laguna debe contar con entradas y tuberías que permitan la extracción de lodos residuales a través de bombeo ocasionalmente (más o menos una vez cada 8 a 15 años).

Sistema de extracción y bombeo de biogás

Sobre la cubierta se tiende una tubería de extracción de gas conectada a una bomba que lo lleva hasta la planta de generación de electricidad. Generalmente esta tubería es de materiales ligeros como el PVC.

Entre la lagua y la planta de generación eléctrica hay una antorcha para quemar el gas en caso de que, por cualquier motivo, la planta no pueda procesarlo.

Laguna secundaria

Esta laguna recibe el agua que resulta de la generación del biogás. Generalmente el agua que contiene se emplea para irrigación agrícola o para reciclarse con más estiércol a la laguna sellada.

Equipo de generación de electricidad

Se pueden emplear microturbinas que operen con el biogás sin modificaciones. Normalmente estas turbinas pueden proporcionar hasta 75 kW de energía eléctrica y 85 kW de calor en aplicaciones combinadas de energía y calentamiento.

Los sistemas típicos de microturbinas están compuestos de un compresor, un recuperador, un combustor, una turbina, y un generador magnético permanente. Además ofrecen la ventaja de necesitar poco espacio para operar.

En el mercado pueden conseguirse equipos más grandes, dependiendo de las necesidades y capacidades de la unidad ganadera.

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1 Para conocer más detalles sobre los tipos más comunes, véase el documento Detailed Description of the Three Main Dairy Digester Technologies, en la dirección http://www.rcminternationalllc.com/RCM_Forms/RCM_Digester_Types.pdf. Abre en una nueva ventana

Última actualización el Martes, 14 de Junio de 2011 14:59
 

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