Evaluación del potencial de biomasa residual del ganado vacuno para el aprovechamiento energético en la hacienda Galpón del cantón Salcedo provincia de Cotopaxi año 2013. Diseño de un biodigestor alternativo para este propósito.
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Date
2015-07
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Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Dirección de Posgrados
Abstract
En la presente investigación se realizó un estudio teórico-experimental del
potencial energético de la biomasa residual del ganado vacuno en la hacienda
Galpón, con el objetivo de aprovechar los desechos biológicos en un biodigestor y
así obtener una energía renovable, que ayude a reducir los gases de efecto
invernadero, como el CH4 emanado a la atmosfera por la descomposición aerobia
de las excretas animales. La revisión bibliográfica pone en evidencia los objetivos
alcanzados en diferentes trabajos en cuanto a la metodología utilizada para
caracterizar la biomasa residual del ganado bovino y su análisis energético, se
refiere, reflejando datos técnicos-económicos y medio ambientales de gran
utilidad para la propuesta de un biodigestor de domo fijo. Se parte del estudio
experimental del proceso anaeróbico de la materia orgánica (excretas), donde se
realiza la caracterización del: nivel de pH, temperatura de biodegradación, tiempo
de retención hidráulica (THR), cantidad de partículas de metano presente en el
biogás y el nivel de nutrientes del bioabono; a partir de ahí se llevaran a cabo
procedimientos para la evaluación y aprovechamiento de la biomasa residual del
ganado vacuno en la hacienda Galpón, con el propósito de obtener dos beneficios
primordiales: reducir la emanación directa del gas metano a la atmosfera e
introducir un nuevo tipo de energía renovable. El proceso de bioconversión se
ejecutó en dos biodigestor tipo “Batch” con y sin aislamiento térmico, donde se
inmiscuyó la tecnología del monitoreo y adquisición de datos en tiempo real, que
permitió obtener los datos reales del proceso anaeróbico, parámetros
fundamentales para determinar la calidad de producción de biogás y bioabono que
será utilizado por la hacienda Galpón; y, mediante el método experimental
calorimétrico se determinó el poder calórico del biogás producido por los
prototipos de biodigestores tipo “Batch”, aplicando una propiedad termodinámica.
Finalmente, la evaluación financiera corroboró la viabilidad de implementar un
biodigestor de domo fijo, debido a que se obtuvo un valor actual neto (VAN)
positivo, para una tasa interna de retorno (TIR) superior a la tasa referencial
impuesto por el Banco Central del Ecuador (BCE), lo que permitirá obtener
réditos económicos a la hacienda a mediano y largo plazo.
Description
At present investigation was carried out a theoretical and experimental study of
the energy potential of residual biomass of cattle on the Galpón farm, in order to
take advantage of biological waste in a bio-digester to obtain a renewable energy,
which helps to reduce the greenhouse gases, like CH4 issued into the atmosphere
by the aerobic decomposition of animal excrement. The literature reviewed was
highlights the objectives achieved in different works in terms of the methodology
used to characterize residual biomass of cattle and energy analysis, refers,
reflecting technical-economics and environmental data useful for the proposal of a
fixed dome bio-digester. Part of the experimental study of the anaerobic process
of organic matter (manure), where the characterization of the: level of pH, is
temperature of biodegradation, hydraulic retention time (THR), amount of
particles of methane in the biogas and the bio-fertilizer nutrient; there procedures
were carried out for evaluation and residual biomass of the cattle on the Galpón
farm, with the purpose of obtaining two primary benefits: reducing the direct
emanation of gas methane into the atmosphere and introduce a new type of
renewable energy. The bio-conversion process was implemented in two biodigester type "Batch" with and without thermal insulation, where is interfered
with the technology of the monitoring and data acquisition in real time, allowing
getting the actual data of the anaerobic process, basic parameters to determine the
quality of production of biogas and bio-fertilizer to be used by the Galpón farm;
and, through the experimental calorimetric method determined the calorific power
of the biogas produced by the prototypes of bio-digesters type "Batch", applying a
thermodynamic property. Finally, the financial evaluation confirmed the
feasibility of implementing a fixed dome bio-digester, where is obtained a net
present value (NPV) positive, for an internal rate of return (IRR) exceeding the
reference rate imposed by the Central Bank of Ecuador (BCE), which will
produce economic profits to finance medium and long term.
Keywords
Gestión de energías, Biomasa
Citation
Santos Benavides. W.R. (2015) Evaluación del potencial de biomasa residual del ganado vacuno para el aprovechamiento energético en la hacienda Galpón del cantón Salcedo provincia de Cotopaxi año 2013. Diseño de un biodigestor alternativo para este propósito. U.T.C. Latacunga. 156 p.