Análisis de la factibilidad de un proyecto de un microgeneración utilizando biogás de una granja avícola

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA
COMUNIDAD EDUCATIVA AL SERVICIO DEL PUEBLO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERIA DE SISTEMAS, ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
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INDICE DE CONTENIDOS
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................... 6
LISTA DE TABLAS............................................................................................................. 7
LISTA DE ANEXOS ............................................................................................................ 8
RESUMEN............................................................................................................................ 9
ABSTRACT........................................................................................................................ 10
1 Objetivo general .................................................................................................. 11
1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 11
1.2 ALCANCE............................................................................................................ 11
1.3 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................. 11
2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA..................................................................... 11
2.1 CONCEPTOS DE BIOGÁS................................................................................. 11
2.2 COMPOSICIÓN DE BIOGÁS............................................................................. 12
2.3 PRIMEROS USOS DEL BIOGÁS....................................................................... 12
2.4 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS. ................................................................ 13
2.5 RENDIMIENTOS DE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS......................................... 13
2.6 VENTAJAS Y DESVENTAJAS EN EMPLEO BIOGÁS .................................. 14
2.7 CONCLUSIONES................................................................................................ 15
3 Estado del arte ..................................................................................................... 16
3.1 ENFOQUE NACIONAL DEL ECUADOR SOBRE LA PRODUCCION DE
BIOGAS .............................................................................................................................. 16
3.2 EXPERIENCIA EM EL ECUADOR EM LA PRODUCCION DE BIOGAS .... 16
3.2.1 ESTUDIO DE MERCADO................................................................................ 16
3.3 ENFOQUE FAVORABLE PARA LOS PROYECTOS DE BIOGÁS................ 17
3.4 EVOLUCIÓN DE COSTOS POR LA UTILIZACIÓN DE BIOGÁS
PROVENIENTE DE UNA FUENTE DE SUSTANCIAS ORGÁNICAS DE
DESPERDICIO. .................................................................................................................. 17
4 CONDICIONES DE DISEÑO Y SELECCIÓN ................................................. 18
4.1 REQUERIMIENTOS ........................................................................................... 18

2
4.2 CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE RESIDUOS ORGÁNICOS...................... 18
4.2.1 ESTIÉRCOL ....................................................................................................... 19
4.2.2 ORÍN.................................................................................................................... 19
4.2.3 MATERIA PRIMA PARA CARGA................................................................. 19
4.2.4 SÓLIDOS TOTALES......................................................................................... 19
4.2.5 SÓLIDOS TOTALES......................................................................................... 19
4.2.6 MASA DE AGUA PARA MEZCLA................................................................. 20
4.2.7 CARGA................................................................................................................ 20
4.3 CÁLCULO DEL TIEMPO DE RETENCIÓN..................................................... 20
4.3.1 Temperado Semihúmedo. .................................................................................. 20
4.4 VOLUMEN DEL DIGESTOR............................................................................. 21
4.5 CÁLCULO DE LA POSIBLE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS ............................ 21
4.6 RIESGOS EN LA OPERACIÓN ......................................................................... 21
5 Generadores a Biogás.......................................................................................... 22
6 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 23
7 Bibliografía.......................................................................................................... 24

6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Nombre de la figura 1 …….……….…………………………………………………………………………. 22pág
Figura 1. Nombre de la figura 1 …….……….…………………………………………………………………………. 25pág

7
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Nombre de la Tabla 1 …….……….………………………………………………………………………….…18pág
Tabla 1. Nombre de la Tabla 1 …….……….………………………………………………………………………….…23pág

8
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A. Diagrama de la construcción……………………………………….……….………………………...25pág.
ANEXO B. Caculos de posible biogás que se puede obtener…….……….……………………………..26pág.
ANEXO C. Caculos de posible biogás que se puede obtener…….……….……………………………..27pág.
ANEXO D. Caculos de posible biogás que se puede obtener…….……….……………………………..28pág.

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RESUMEN
En la siguiente investigación analiza la factibilidad para la implementación de micro
biodigestores en la parroquia del cantón Guacaleo de la parroquia de Jadan para la
generación de electricidad en las granjas pequeñas así como para la utilización de para la
calefacción. A su vez analizar cuanto de gas podría generar un galpón de 1800 pollos.
Para esta investigación se analiza si sostenible de la utilización del biogás proveniente de
los desechos de estiércol de los galpones, si la inversión de los biodigestores que son
amigables con el medio ambiente porque estos captura el metano y otros gases de efecto
invernadero el gas es filtrado y este se puede utilizar para la generación de electricidad con
los generadores de biogás que existen en el mercado actual.
Palabras clave: Investigación sobre la generación eléctrica atreves de biomas

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ABSTRACT
The following study examines the feasibility of implementing micro biodigesters in the
parish of the canton Guacaleo Parish Jadan for electricity generation in small farms and for
using for heating. In turn analyze how much gas could generate a shed 1,800 chickens.
For this research examines whether sustainable utilization of biogas from waste manure
sheds, if the investment of biodigesters that are friendly to the environment because they
capture methane and other greenhouse gases gas is filtered and this can be used for
electricity generation with biogas generators that exist in the market today.
Keywords: Research on electricity generation dare biome

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1 OBJETIVO GENERAL
La siguiente investigación del análisis de factibilidad de un proyecto de micro generación
utilizando biogás en una Granja avícola es analizar la rentabilidad del proyecto.
1.1OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Analizar la generación de electricidad a través del Biogás
 Aprovechamiento del biogás que genere el estiércol de los pollos, para la utilizar el biogás para
la se puede generar electricidad.
 Disminuir los costos operativos para que sea sostenible el proceso de Crianza.
 Desde estudio que se realizará ver las la problemáticas y compartir la experiencia de este
análisis de este proyecto para que los productores de granjas tengan conocimiento de que se
puede producir de manera sostenible.
1.2ALCANCE
El Análisis de la Factibilidad del Proyecto tomando en cuenta los siguientes aspectos:
 El análisis se realizara para un galpón de 1800 pollos.
 Tiempo que tomar la siguiente investigación es de unos 5 meses.
 La siguiente investigación que se llevara a cabo estará situado en la parroquia de Jadan la cual
pertenece al cantón de guacaleo.
 Desarrollo Metodológico para el análisis de la viabilidad de un proyecto de micro generación
de electricidad.
1.3JUSTIFICACIÓN
El proyecto del análisis de un micro generación en una granja avícola se da por la necesidad de dar
conocer que se puede de generar electricidad con los desechos orgánicos de la granja.
A si como para dar conocer que se puede genera biogás atreves de los desechos orgánicos y este
biogás se puede utilizar también para calefacción de la granja.
2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.1CONCEPTOS DE BIOGÁS
 Se produce por la descomposición anaeróbica de los RSU dispuestos.
 La cantidad y composición dependen de las características de los residuos sólidos.
 El aumento en la cantidad de materia orgánica equivale a un aumento en la generación
de biogás.
 La producción de biogás se acaba cuando se termina la descomposición.

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2.2COMPOSICIÓN DE BIOGÁS
 Metano (CH4) – 50% a 60%
 Dióxido de Carbono (CO2) – 40% a 50%
 Compuestos Orgánicos No- Metálicos (NMOCs)– Trazas
 Poder Calorífico – 4166 kcal/Nm³
 Contenido de Humedad – Saturado
METANO (CH4)
 Incoloro
 Inodoro e Insípido
 Más ligero que el aire
 Relativamente insoluble en agua ƒ
Altamente explosivo
– Límite Inferior de Explosividad = 5% en el aire.
– Limite Superior de Explosividad = 15% en el aire.
2.3 PRIMEROS USOS DEL BIOGÁS
Los primero indicios de la utilización de biogás data antes del XX cuando era quemando para
dar iluminación en Inglaterra, sin embargo con la explotación del petróleo crudo y sus derivados
a gran escala, a partir de los años 1930 el uso del biogás se dejó a un lado por mucho tiempo.
Debido a la crisis de los 1970 el uso del gas se intensifico y hoy en día representa una forma de
sustentabilidad para campesinos y ganaderos en muchas partes del mundo, principalmente en
china, india, EEUU., Holanda, Gran Bretaña, Suiza, Italia, Filipinas y Alemania.
El biogás es un producto proveniente de ciertos fenómenos naturales que pueden darse sin la
intervención del hombre. La principal característica para que este gas se produzca es que de be
estar en ausencia de oxígeno. El hombre de biogás, se deriva principalmente por que proviene
de la biodegradación de materia orgánica a través de procesos anaerobios, este sistema se lleva
a cabo por la interacción de los microorganismos en el interior de la materia orgánica.
Este biogás está compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) y por
otros gases en menor proporción, Este gas posee un poder calorífico suficiente como para
sustituir otro combustible. El biogás puede emplearse en la generación de energía eléctrica,
calefacción, cocción de alimentos, evaporación de agua, hornos, estufas secadores, calderas y
otros sistemas de combustión.
Otro beneficio de la biodegradación de materia orgánica es que el darse a través de fenómenos
controlados y medios dispositivos puede, no solo, generarse biogás como para sustituir otros
combustibles fósiles sino que además, se logra una bioremediación natural al ambiente de
manera acelerada. La biogeneración produce un residuo orgánico prácticamente inerte, el cual
posee características similares a los fertilizantes de origen químico, sin embargo, el
biofertilizante obtenido es de cero costos si se considera que es un subproducto.
Con un poder calórico que va entre 18,000kJ/kg a 25,000kJ/kg, en algunos casos y dependiendo
el origen de la materia orgánica, este valor puede, aproximarse a los 30,000kJ/kg. Sin embargo,
Los sistemas de filtrado y eliminación del CO2 hacen que el poder calórico aumente y se llegue
a tener un gas con alto poder calórico similar al del gas natural.

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2.4 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS.
El biogás presente algunas características que deben ser tomadas muy en cuenta cuando se
presenta sustituir este energético por uno convencional, ya que sus propiedades lo hacen
exclusivo en su uso, y deben de tomarse en cuenta las modificaciones a los quemadores y/o
motores donde se lleva a cabo la combustión, salvo las micro turbinas las cuales están diseñadas
para trabajar con biogás.
En cuanto a la sustitución se refiere, se debe tomar en cuenta también, que el biogás es un gas
equivalente y solo se puede sustituir comparativa mente con el energético a remplazar, por lo
que el biogás no tiene un costo de extracción, transporte y distribución que pueda
comercializarlo (hasta el momento). Este costo económico como energético que pueda
comercializarlo (hasta el momento). Este costo tanto económico como energético que tomara el
biogás de vera de provenir de un es que mide equivalencias, como se muestra en la siguiente
tabla.
Tabla 1 Equivalencias del Biogás a hacia otros energéticos
2.5 RENDIMIENTOS DE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS
En cuanto a la producción de biogás, se debe tomar en cuenta que la producción depende de
variables tales como:
 Temperatura ambiente
 Temperatura interna del biodigestor
 Altura del lugar
 Material de alimentación (sustancia orgánica)
 Relación de solido/liquido
 Acidez
 Tóxico
 Agitación
Delas cuales solo dos de ella se consideran fáciles de controlar, tales como, la temperatura
interna del biodigestor y la relación de solido/liquido. Por otra parte, las demás variables
difícilmente se pueden cambiar, por lo que se toman como constantes en la evolución de un

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sistema de generación de biogás y es el diseño de la planta el que adaptar a las variables de su
entorno.
Por tal razón ninguna planta de biogás se puede construirse de la misma manera aunque así
fuera, los rendimientos e la producción de biogás no pueden ser el mismo para diferentes
condiciones.
La variable que hasta el momento se considera la más importante es la temperatura interna del
biodigestor, ya que esta define la cantidad de biogás producido y el tiempo de retención de la
materia orgánica dentro del biodigestor (ver Tabla 12). Lo tiempo de referencia puede variar 10
días y 70 días, habiendo con esto que algunos biodigestores pequeños obtenga las mismas
eficiencias que biodigestores más grades para la misma cantidad de solidos orgánicos
depositados diariamente.
La producción del biogás hasta el momento se ha llevado a cabo mediante residuos orgánicos
urbanos así como excretas de animales principalmente de granjas y casas, tales como:
 Vacuno
 Porcino
 Conejos
 Pollos
 Entre otros
Sin embargo, existen pocos estudios donde se involucren la generación de biogás a través de
excretas de origen humano. A pesar de ello la generación de biogás de esta forma permitiría
disminuir los contaminantes vertidos a los afluentes locales, así como los olores producidos por
la descomposición en las tuberías del drenaje.
La generación de biogás a atravesó excretas humanas disminuiría al mismo tiempo los consumo
de gas natural o gas LP en zona habitaciones u hoteles. Por lo que no se descarga su aplicación
más extensa en un futuro.
El biogás se obtiene atreves de un proceso de digestión anaeróbica la cual se considera la forma
más sencilla y segura de dar tratamiento natural que forma parte del ciclo biológico, por lo que
los residuos se consideran no contaminante.
2.6 VENTAJAS Y DESVENTAJAS EN EMPLEO BIOGÁS
Los desechos orgánicos generan biogás a diferentes velocidades, esto debido a su concentración
de sus componentes: La generación de biogás pueden estimar de dos maneras generalmente:
1. Cuando los desechos orgánicos se encuentran en recipientes y no recipientes y no
fluyen, es decir, los desechos se mantienen estáticos hasta agotar el total de la
producción de biogás.
2. Cuando los desechos orgánicos fluyen en un circuito abierto, donde los desechos no se
mantienen estáticos. La generación de biogás obtenida es cuando los desechos llegan a
su máxima producción y empieza a decaer. Otra característica de este punto es, que el

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flujo de los desechos es continuo y que solo está en el biodigestor un periódico de
acuerdo al contenido de los desechos orgánicos.
Debido a que el tiempo de residencia de los desechos orgánicos se define de acuerdo a las
características e inclemencias del lugar se debe tener un conocimiento previo de las capacidades
de generación tomando en cuenta no solo los tiempos de residencia, sino también otros factores
como ya se ha mencionado.
La ventaja de obtener gas útil de esta manera es disminuir los índices de contaminación a la
atmosfera además de disminuir la contaminación de los afluentes enviados a los canales y ríos
locales. Así como también aprovechar un energético que se está despreciado.
Loa beneficios finales de utilizar estas fuentes de combustibles son varios y diversos entre sí
como bien muestran a continuación,
 Disminución de cantidad de contaminante a la atmosfera.
 Diminución de la concentración de contaminante en los ríos y canales locales.
 Disminución de contaminación en los mantos freáticos.
 Autosuficiente en el consumo de energía eléctrica.
 Autosuficiente en el proyecto en el consumo de energía eléctrica.
 Autosuficiencia en el consumo de calor alta rentabilidad en el proyecto.
 Biofertilizante de alto nivel nutrimental para los cultivos.
 Independencia de los mercados de fertilizantes de origen químico.
 Venta de biofertilizante.
 Beneficios por el mercado de bono de carbono a través de los Mecanismos de
Desarrollo Limpio (MDL).
 Tiempo de recuperación de la inversión no mayor de a 3 años en la mayoría de los
casos.
 Tasa interna de retorno muy atractiva para los inversionistas
Algunas desventajas que se pueden presentar a esta tecnología, se encuentran las siguientes;
 Modificaciones estructurales in situ.
 Disponibilidad de espacio suficiente.
 Falta de educación y resistencia a la tecnología propuesta.
 Falta de educación y resistencia a la tecnología propuesta.
 Falta de leyes y/o reglamentos a nivel nacional o municipal para la introduciendo de
esta tecnologías.
 Desconocimiento general de esta tecnología.
 Falta de organización encargados a difundir, apoyar y llevar a cabo empresas de soporte
técnico.
 Alto costo inicial.
2.7CONCLUSIONES
El biogás se puede obtener a partir de los desechos orgánicos de la combinación del agua este a
su vez se pudre produciendo el biogás y este a su vez se produce el biofertilizante que se puede
utilizar en los capos de agricultura para la siembra de pastos como de productos agrícolas.

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3 ESTADO DEL ARTE
3.1 ENFOQUE NACIONAL DEL ECUADOR SOBRE LA PRODUCCION DE
BIOGAS
En el artículo 414 de la constitucional de la república Ecuador “el Estado promoverá la
eficiencia energética el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientales limpias y sanas
así como las energías renovables diversificadas, bajo impacto ambiental y que no tengan riesgo
como la soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el derecho el agua”
Finalmente el artículo 414 dispone que “el Estado adoptará medidas adecuadas y transversales
para la mitigación del cambio climático, mediante la limitación de la emisiones de gases de
efecto invernadero, de la deforestación y de la contaminación atmosférica; tomará medidas para
la conservación de los bosques y la vegetación, y protegerá a la población en riesgo.”
3.2EXPERIENCIA EM EL ECUADOR EM LA PRODUCCION DE BIOGAS
En Ecuador se maneja el concepto de biodigestores hace algunos años. Pero los proyectos que
han tomado en cuenta éstos sistemas solo llegan a un nivel artesanal. No se ha explotada las
ventajas de la biodigestor (biogás y bioabono) a gran escala y por eso la tecnología que se
dispone en el medio es incipiente. Si bien algunas empresas agroindustrial se han comenzado
con proyectos de biodigestores grandes (5000 – 11000 m3) su meta no es la producción de
energía a partir de biogás, sino más bien un manejo ambiental correcto de sus desechos
orgánicos. En otros países como China, India, Alemania y Suiza, los biodigestores llevan años
siendo una forma alterativa de obtención de energía y un mecanismo de desarrollo limpio. La
tecnología involucrada en estos sistemas ya está desarrollada y puede ser adaptada a nuestra
realidad sin mayores dificultades.
3.2.1 ESTUDIO DE MERCADO
El estudio permitió determinar la cantidad de materia prima disponible para operar
continuamente una planta de generación de energía eléctrica o térmica. Existe mucha biomasa
animal y vegetal en nuestro país, pero está diseminada geográficamente y el tamaño promedio
de las unidades productivas es pequeño. Sólo contadas empresas podrían desarrollar solas un
proyecto de este tipo. Sin embargo se comprobó que el potencial energético en lo que se refiere
a biomasa es significativa y con un manejo y recolección adecuado se podría convertir en una
nueva fuente de energía muy representativa en la matriz energética actual. Se eligieron dos
sitios, los cuales son los más propicios para la instalación de una empresa procesadora de
biomasa (E
PB): Santo Domingo y El Oro. En el Ecuador, salvo por contadas excepciones, no hay una
tradición, cultura y orientación de parte de los productores agrícolas, pecuarios o
agroindustriales, para el uso de los desechos resultantes de la producción de sus productos
principales.
Las excepciones encontradas son las siguientes:
 Desechos de producción avícola: la gallinaza es destinada a la fabricación de abonos
orgánicos.
 Desechos de producción de azúcar: el bagazo de caña, y últimamente la vinaza, son
destinados a fines energéticos ya sea por quema directa o por recuperación de biogás.
 Desechos de producción maderera y de palma africana: los desechos son utilizados
como combustible para generación térmica (posteriormente eléctrica en el caso de las
palmicultoras según se conoce).

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 Desechos de cría de cerdos: en agroindustrias de gran tamaño, se ha iniciado la
instalación de piscinas de descomposición anaeróbica, cuyo objetivo primario es el
manejo ambiental de tales desechos.
 La leña y el carbón, son combustibles tradicionales de generación térmica de baja
intensidad.
3.3ENFOQUE FAVORABLE PARA LOS PROYECTOS DE BIOGÁS
Dado que en nuestro país en vías de desarrollo el cual cuenta con un alto potencial en proyectos
de transformación de biomasa de acuerdo a su industria, que podría verse beneficiado por el
mercado de certificaciones de bonos de carbono antes de 2012, a atravesó de proyectos MDL
los siguientes grupos seria beneficiados:
 Rellenos Sanitarios (Ciudades, Delegaciones, Municipios, Privados).
 Tiraderos Municipales (Públicos o Privados).
 De servicios (Hoteles hospitales, escuelas, mercados, restaurantes, entre otros).
 Granjas (Puercos, Aves, Vacas lecheras, Borregos, Conejos, Ganado para de cría, etc).
3.4 EVOLUCIÓN DE COSTOS POR LA UTILIZACIÓN DE BIOGÁS
PROVENIENTE DE UNA FUENTE DE SUSTANCIAS ORGÁNICAS DE
DESPERDICIO.
Se cocedera que la evaluación de costos y la comparativa con el energético que el biogás
sustituya, es algo que aún no puede evaluarse de forma íntegra y total, ya que los beneficios de
sustituir un energético de origen fósil por uno de origen renovable no tiene manera de
cuantificarse debido a que los beneficios de sustentabilidad no pueden evaluarse con costo
tangibles. De igual manera, los costos de los biofertilizante obtenidos no pueden equiparse en
su totalidad con n los fertilizantes utilizado en las tierras de cultivo, mostrarían a futuro los
verdaderos valores reflejos en la producción de las tierras y la tierras y la calidad de los cultivos
obtenidos. De alguna manera, a los biofertilizante se les puede dar un valor aproximado ya que
se dice el biofertilizante brinda mejores características que los fertilizantes de origen químico.
Por otro lado, no se contabiliza un avaluación de situación de fuentes energéticas
convencionales por el biogás, ya que el biogás provienen de una fuente de sustancias orgánica
que de otra forma se descompondrían de manera natural, la cual es en sí misma un foco de
infección un fuente de malos olores y su de degradación es más tardad al aire libre Estos
Beneficios que presentan un biodigestor al digerir sustancias no se puede cuantificar, ya que se
desconoce cuántas y que tipo de enfermedades en las personas ocasionada por este focos de
infecciones. El mal olor, de la misma manera , no tiene un valor económico estipulado, siendo
que el efluente obtenido (biofertilizante) por un biodigestor es casi inodoro, libre de más de
80% de las sustancias patógenas, entre ellas hueva de moscas y otras forma de vida dañina para
el ser humano.
Por el análisis de factibilidad de un proyecto de sustitución por medio de biogás no es un
análisis total y sin embargo, los resultados, así como se obtenido sigue siendo más favorables
para una tecnología renovable de este tipo que seguir utilizando tecnologías convencionales.

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4 CONDICIONES DE DISEÑO Y SELECCIÓN
Esta sección presenta algunas condiciones que deben tenerse en cuenta para la selección
preliminar de un sistema de producción de biogás.
4.1REQUERIMIENTOS
Los principales requerimientos para un buen diseño de estos sistemas incluyen:
a) El diseño debe ser simple tanto para la construcción como para la operación y
mantenimiento.
b) Materiales. Se deben utilizar materiales que estén disponibles localmente. Se debe
emplear un tipo de material resistente a la corrosión, con propiedades de aislamiento
efectivas.
c) Duración. La construcción de una planta de biogás requiere cierto grado de práctica.
Una planta de corta vida podría ser económicamente rentable pero puede no ser
reconstruida una vez su vida útil termine. Sería necesario construir plantas más
durables, pero esto puede aumentar los costos en la inversión.
d) Se deben implementar dispositivos de seguridad.
e) Utilizar el mínimo de equipo mecánico y eléctrico.
f) Implementar control ambiental en la disposición y uso del efluente.
g) Un sistema de producción de biogás ideal debe ser de bajo costo tanto como sea posible
(en términos del costo de producción por unidad de volumen de biogás).
Particularmente y dependiendo de la escala del sistema para el diseño se tendrá en cuenta
.
a) Recepción apropiada de residuos e instalaciones de carga.
b) Digestor, tanque de carga, dispositivos de mezcla, almacenamiento de biogás, tanque de
descarga y calderas para proveer calor al digestor (si se requiere).
c) Equipo de transporte que puede incluir tubería, válvulas, tea, descarga de calor, tubería
para remover el agua condensada
d) Utilización del biogás: Equipos de combustión y/o de generación eléctrica.
4.2CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE RESIDUOS ORGÁNICOS
Con el potencial de residuos producidos por animal y su peso vivo promedio, puede estimarse la
cantidad de desechos orgánicos producidos diariamente en la finca y los requerimientos de
adición de agua para mezcla y homogenización. Cuando no es posible obtener datos exactos
sobre ésta en kg./día, puede estimarse utilizando la siguiente tabla.
Tabla 2: Valores y características del estiércol de algunos animales.

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4.2.1 ESTIÉRCOL
Dónde:
E =Estiércol en kilogramos por día
NA =Número de animales por una especie (vacas, cerdos, caballos, humanos, etc.)
PVP = Peso vivo promedio por animal
PE = Producción de estiércol por animal por día en porcentaje de peso vivo.
4.2.2 ORÍN
Donde,
O = Orín día en kilogramos (se asume que 1 litro de orín pesa 1 kilogramo)
NA = Número de animales por una especie
PVP = Peso vivo promedio por animal
PO = Producción de orín por animal por día en porcentaje de peso vivo (se asume que 1 litro de
orín pesa 1 kilogramo).
4.2.3 MATERIA PRIMA PARA CARGA
Dónde:
MPC = Materia prima para carga en kilogramos por día.
E = Estiércol en kilogramos por día
O = Orín en kilogramos por día.
4.2.4 SÓLIDOS TOTALES
Dónde:
%ST = Porcentaje de sólidos totales contenidos en la materia prima para carga
%EST = Porcentaje de sólidos en el estiércol.
E = Estiércol en kilogramos por día.
4.2.5 SÓLIDOS TOTALES
Dónde:
ST = Cantidad de sólidos contenidos en la materia prima para carga, en kilogramos por día.
%ST = Porcentaje de sólidos en la carga o materia prima, el cual debe ser inferior al
10%.

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4.2.6 MASA DE AGUA PARA MEZCLA
Solamente se calcula cuando el porcentaje de sólidos totales (%ST) es superior al
10%.
Dónde:
MH2O = Masa de agua para mezcla que disminuye hasta un 10% los sólidos orgánicos
contenidos en la materia prima, en kilogramos por día.
ST = Cantidad de sólidos orgánicos contenidos en la materia prima para carga, en kilogramos
por día.
4.2.7 CARGA
Dónde:
C = carga diaria para alimentar el digestor en kilogramos por día o litros por día (sea asume que
un litro pesa un kilogramo).
MH2O = Masa de agua para mezcla que disminuye hasta un 10% los sólidos orgánicos
contenidos en la materia prima, en kilogramos por día.
4.3 CÁLCULO DEL TIEMPO DE RETENCIÓN
El posible tamaño del digestor (volumen del digestor) es determinado por el tiempo de retención
(TR) y por la carga diaria. Se recomienda escoger el TR apropiado de acuerdo a la temperatura
promedio del sitio en el cual va a operar, utilizando la relación generada en la
Dónde:
TR= Tiempo de retención en días
Ln= Logaritmo natural
T°C= Temperatura promedio en grados centígrados del sitio donde se instalará el biodigestor.
4.3.1 Temperado Semihúmedo.
Forman parte de este clima los valles interandinos comprendidos entre los 1200 y 2500 m de
altura y ciudades como Ibarra, Paute, Gualaceo, Loja. Tiene escasa pluviosidad que no pasa de
los 1000 mm. La temperatura varía entre 15 y 20 ºC.

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4.4 VOLUMEN DEL DIGESTOR
Dónde:
Vd = Volumen del digestor, en litros
C = Carga diaria para alimentar el digestor en litros por día
TR = Tiempo de retención en días.
1,2 = Volumen adicional para el almacenamiento del biogás
4.5 CÁLCULO DE LA POSIBLE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS
Dónde:
PG = Gas producido en litros por día
MPC = Estiércol en kilogramos por día
SO = Porcentaje de materia orgánica del estiércol según la especie.
P = Producción aproximada de m3
de gas/1 kg de masa orgánica seca total
4.6 RIESGOS EN LA OPERACIÓN
Una buena práctica requiere una planeación y manejo cuidadosos para asegurar que el beneficio
de los productos de la digestión anaerobia, incluyendo la producción sostenible de energía, sea
acorde con el manejo sensitivo y efectivo del sistema. Como en todo desarrollo industrial
agrícola o pequeño, la operación del esquema tendrá algún riesgo de impacto ambiental
negativo. Todos estos aspectos necesitarán ser direccionados con el fin de obtener permisos y
para que puedan ser realizados bajo las condiciones planeadas. Algunos de estos impactos, y por
lo tanto cualquier actividad de mitigación, pueden ser despreciables en esquemas pequeños. Sin
embargo, incluso los sistemas a mayor escala pueden compararse más fácilmente con otros
desarrollos agrícolas que con instalaciones industriales. En general, y especialmente en
esquemas a mayor escala, se necesita atención en los siguientes aspectos:
 Emisiones al aire. Existe el potencial de emisiones de metano (gas de efecto
invernadero) a la atmósfera por fugas del sistema. Es importante asegurar la combustión
eficiente ya que el monóxido de carbono (por riesgos a la salud humana), los óxidos de
nitrógeno (precursor de la lluvia ácida) y los componentes orgánicos volátiles
(contaminantes tóxicos del aire) son liberados a niveles inaceptables sí el biogás no se
quema completamente.
 Emisiones al suelo y cursos de agua. Los cursos de agua podrían ser afectados por
descargas, resultado de un almacenamiento deficiente de la materia prima, de un
inapropiado almacenamiento del efluente o derrames del efluente. Se requerirán
contenedores en el sitio. Si se presentan derrames accidentales o escapes que afecten los
cuerpos de agua, debe notificarse inmediatamente a la autoridad ambiental. Las medidas
de prevención de la contaminación de suelos deben tomarse en la etapa de planeación.
 Trazas de amoniaco y de ácido sulfhídrico pueden surgir durante la producción del gas,
del almacenamiento de las materias primas y en los recipientes de mezcla o tanques
transportadores. La exposición a cualquiera de estos gases puede ocasionar
enfermedades o la muerte, y los niveles presentes en el biogás pueden variar amplia y

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cíclicamente. El dióxido de carbono, el amoniaco y el ácido sulfhídrico son todos gases
tóxicos y están sujetos a regulaciones como sustancias peligrosas para la salud.
 Las personas que trabajan con sistemas de biogás deben conocer el riesgo de exposición
a estos gases (y a otras sustancias peligrosas como patógenos), y tomar medidas para
controlar este riesgo.
 Identificar los riesgos en el diseño del sistema, o en la etapa de construcción, que se
presenten durante la operación normal o durante el mantenimiento y reparación, hará
que la operación subsecuente de la planta sea más fácil.
5 GENERADORES A BIOGÁS
Figura. 1: Generadores de eléctricos con biogás

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6 RECOMENDACIONES
Se determina que para obtener el biogás depende de la temperatura el lugar donde está ubicado
el biodigestor depende de tipo e desecho orgánico el tiempo de duración que este pudrición los
elementos.
Que para que el gas sea de buena utilidad se recomienda que se tenga por lo menos en el
biodigestor uno 22 días ya que en este tiempo se produce la mayor cantidad del biogás el gas es
de una calidad mejor.
Calculando los datos de acuerdo a las fórmulas que se investigó se da que si se podría obtener
una gran cantidad de biogás de las granjas por se tendría que analizar costo beneficio de los
biodigestores para determinar si el proyecto es viable de acuerdo al análisis costo beneficio.

24
7 BIBLIOGRAFÍA
(s.f.). Obtenido de
https://www.globalmethane.org/documents/events_land_20100817_conceptos_basic
os_sobre_biogas.pdf
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http://132.248.9.195/ptb2011/abril/0668734/0668734_A1.pdf

25
ANEXOS A
Figura 2: Diseño de un biodigestor.

26
ANEXOS B

27
ANEXO C

28
ANEXOS D

Análisis de la factibilidad de un proyecto de un microgeneración utilizando biogás de una granja avícola

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