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Los biodigestores familiares son sistemas que aprovechan el estiércol del ganado para producir biogas y biol; las principales características de los biodigestores familiares se destaca reducir las emisiones de gas metano proveniente de las excretas y la sustitución de los agroquímicos por biol a partir del aprovechamiento de los residuos ganaderos.

 

El conocimiento del volumen total de un biodigestor permite dar los lineamientos para la determinación de las dimensiones; los primeros datos requeridos para llevar a cabo el dimensionamiento es el conocimiento de la longitud y radio del biodigestor

 

Ancho de rollo y radio de la manga.  El polietileno tubular se vende en rollos de 50 metros, con un ancho de rollo que varía normalmente entre 1; 1,25; 1,50; 1,75 y 2 metros, el ancho del rollo equivale a la mitad de la circunferencia total del plástico (ver tabla 1).

 

Tabla 1: Parámetros según el ancho de rollo

TB5

Fuente: Martí, 2008

 

Volumen de una manga, sección eficaz y longitud. El biodigestor es una manga de plástico amarrada por ambos extremos a una entrada y una salida. Se recomienda obtener en primera instancia los resultados de π ×r^2 (sección eficaz) para cada uno de los anchos de rollos disponibles para posteriormente estimar la longitud necesaria para alcanzar el volumen total deseado.

 

F5

 

Donde:
r: Radio del tubo (m)
L: Longitud del biodigestor (m)
π=3,14

 

Otra metodología para la determinación de la sección eficaz del cilindro es llevando a cabo los valores establecidos en la tabla 6, cuyos valores varían en función al ancho del rollo.

 

Tabla 6: Sección eficaz según el ancho de rollo

TB6

Fuente: Martí, 2008

 

Conociendo el volumen total del biodigestor y las secciones eficaces de los plásticos disponibles (según su ancho de rollo), es fácil determinar la longitud necesaria.


F6

 

Asimismo la longitud del biodigestor puede ser determinado empleando los valores de la tabla 7:

 

Tabla 7: Longitud del biodigestor según el ancho de rollo

TB7

Fuente: Martí, 2008

 

Relación óptima entre longitud y diámetro del biodigestor. Debe tomarse en cuenta que los anchos de rollo más grandes exigirán menor longitud para alcanzar el volumen deseado; no conviene biodigestores demasiado cortos ni largos y para ello existe una relación óptima entre el diámetro y la longitud que es 7.

 

F7

 

Los valores establecidos para la relación óptima entre longitud y diámetro del biodigestor se encuentran determinados en la siguiente tabla:

 


Tabla 8: Relación optima entre longitud y diámetro del biodigestor

TB8

Fuente: Martí, 2008

 

Dimensiones de la zanja del biodigestor. El diseño de los biodigestores familiares concluirá con el conocimiento de las dimensiones de la zanja donde se introducirán los biodigestores. La longitud de la zanja queda determinada por la longitud del biodigestor y la profundidad y ancho de la misma dependerán del ancho de rollo empleado en la construcción del biodigestor. De forma general, se puede emplear las siguientes dimensiones para la zanja:

 

Tabla 9: Dimensiones de la zanja según el Ancho de Rollo (AR)

TB9

Fuente: Martí, 2008

 

Debe tomarse en cuenta que al alojar el biodigestor en la zanja, las paredes sustentarán toda la presión del volumen líquido del biodigestor. La cúpula de biogás estará en la parte superior y ocupará un 25% del volumen total.

 

Ubicación del área de implantación de los biodigestores. Es preferible que la ubicación de los biodigestores familiares se encuentre en un punto intermedio entre la cocina y el lugar donde duerman los ganados. Esto es para que la recogida de estiércol fresco cada mañana sea lo más fácil posible, a la vez que se ahorra en conducción de biogás al ser menor el recorrido.

 

Materiales requeridos para la Construcción de Biodigestores Familiares. Los materiales necesarios para la construcción del biodigestor son:

 

Rollo de polietileno tubular.- Los materiales requeridos serán:

 

  • 50-60 metros de liga de neumático
  • 2 tubos de PVC de 6” pulgadas y de 1m de largo
  • Pasamuros (“flange”)

 

Conducción de gas.- Los materiales requeridos para la conducción de gas serán:

 

  • 25 metros de tubería de PCV de ½” (politubo, tubería de riego)
  • 4 codos PVC de ½”
  • 4 niples PVC de ½” (adaptadores)
  • 4 tee PVC de ½”
  • 4 llaves de bola de ½” de plástico
  • Reservorio
  • 2 tubos de hierro de ½” con rosca de 12 cm
  • 2 tubos de hierro de ½” con rosca de 7 cm
  • 2 codos de hierro de ½” con rosca

 

Rollo de polietileno tubular.- Las herramientas requeridas serán:

 

  • Sierra
  • Tarraja ½”
  • Llave “estilson” (de fontanero) o llave inglesa
  • Teflón
  • Tijeras

 

Conducción de gas.- Las herramientas requeridas serán:

 

  • Sierra
  • Tarraja ½”
  • Llave “estilson” (de fontanero) o llave inglesa
  • Teflón
  • Selladora manual

 

Concluido el diseño de los biodigestores, la descripción de los materiales y herramientas requeridas se procederá con la descripción de los pasos llevados a cabo para la construcción e instalación de los biodigestores familiares.

 

Construcción de biodigestores. Los pasos más relevantes observados en la siguiente figura, describe cada uno de los pasos llevados a cabo en la fase de construcción de biodigestores; esta fase representa el 80% de éxito del proyecto de implementación de biodigestores familiares.

 

Figura 1: Pasos empleados para la construcción de biodigestores familiares

IB1

Fuente: Martí, 2008

 

Instalación de biodigestores. Los pasos observados en la siguiente figura representa las actividades que influirán en el rendimiento del biodigestor y en el número de años que estará en funcionamiento óptimo.

 

Figura 2: Pasos llevados a cabo en la instalación de biodigestores familiares

IB2

Fuente: Martí, 2008

 

La implementación de biodigestores familiares son una alternativa que contribuye al cuidado del medio ambiente, fundamentalmente por tratarse de alternativas que dan un buen aprovechamiento a las excretas de ganado (sector ganadero) para la generación de subproductos como ser el biol y biogás. Los subproductos obtenidos a partir de la implementación de los biodigestores pueden ser múltiples y pueden variar en función del área, el material empleado para la alimentación del biodigestor, las condiciones meteorológicas de una región, entre otras variables; sin embargo los subproductos más destacables son el biogás y biol.

 

Los principales beneficios obtenidos a la partir de la implementación de biodigestores familiares son: el aprovechamiento de las excretas de ganado, la reducción de emisiones de metano proveniente de las excretas de ganado, la reducción de riesgo de eutrofización de cuerpos de agua y la obtención de múltiples subproductos.

 

Referencias consultadas:

 

  • MARTÍ Herrero Jaime (2008). Biodigestores familiares: Guía de diseño y manual de instalación. ISBN: 978-99954-0-339-3. GTZ-Energía. La Paz – Bolivia: pp 28 – 69 (85)
  • BOTERO Rand Preston T R (1987). Biodigestor de bajo costo para la producción de combustible y fertilizante a partir de excretas. Manuscrito ineditado: CIPAV, Cali, Colombia. (Castellano). Disponible en: http://www.utafoundation.org/publications/botero&preston.pdf
  • BUI Xuan An, Rodríguez L, Sarwatt S V, Preston T R and Dolberg F (1997). Installation and performance of low-cost polyethylene tube biodigesters on small-scale farms. World Animal Review Number 88 FAO Rome. (Inglés). Disponible en: http://www.fao.org/ag/AGA/agap/frg/feedback/war/W5256t/W5256t06.htm#TopOfPage
  • MARTI Herrero Jaime (2007). Experiencia de transferencia tecnológica de biodigestores familiares en Bolivia. Livestock Research for Rural Development. Volume 19, Article #192. Disponible en: http://www.cipav.org.co/lrrd/lrrd19/12/mart19192.htm
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