Tiquipaya, basura y biodigestor

El municipio de Tiquipaya (Dep. Cochabamba) tiene una planta piloto de tratamiento de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos donde se realiza compostaje con ventilación formada y lombricultura. Estando abierta la alcaldía a nuevas tecnologías, y queriendo convertir su planta piloto en un centro demostrativo es que se ha instalado un biodigestor prototipo para tratamiento de FORSU, con el financiamiento de la Universidad de Lleida (España). La instalación de este prototipo ha servido de trabajo de fin de máster de Aitor Díaz de Basurto de la Universidad Politécnica de Cataluña (España).

Este prototipo está en fase de arranque y se espera que entre en funcionamiento a finales de año 2013, y se prolongue su monitoreo por un año. el sistema tiene varias innovaciones que pueden ser aplicadas a diferentes modelos de biodigestores en caso de ser validadas:

·         El sistema está diseñado para no requerir de pre tratamiento del FORSU, ni necesidad de mezclarlo con agua en cada carga, basado en que se hará una recirculación de biol y se trabajará con digestión anaerobia completamente húmeda.

·         Aprovecha la calefacción pasiva solar incorporando aislamiento de la zanja del biodigestor de 5cm de groso, y disponiendo de una zona del sistema donde la radiación solar directamente calienta el lodo (a través de la geomembrana) evitando el proceso típico de calentar la cúpula de biogás para que esté caliente el lodo.

·         Se incentiva la digestión húmeda completa, teniendo una zona del biodigestor sin fase gaseosa, lo que evita que se forme scum, se acelere la digestión, y además se gana radiación solar directamente sobre el lodo.

·         En la parte final del reactor, donde ya si hay las dos fases (liquida y gaseosa), es donde se acumula el biogás generado. El biogás acumulado subirá y bajará de nivel según la variación de la presión del sistema (que depende principalmente del consumo de biogás y de la temperatura). Se ha aprovechado este 'sube-baja' del lodo para incorporar unas tuberías transversales a nivel de equilibrio del lodo, de modo que este tendrá que atravesar estas tuberías rompiendo el posible scum formado'

·         Aprovechando este 'sube-baja' del lodo por efecto de la presión del biogás, se ha aprovechado para elevar el lodo (al ser desplazado el lodo en el interior del bdg por el gas, este asciende por las entradas y salida) y así ganar altura. Llegado cierto punto de elevación del lodo este empieza a llenar un deposito externo diseñado a modo de calefón solar. Cuando baja el nivel del lodo (por que baja la presión del gas) para del lodo ha quedado retenido en el calefón, y puede reinyectarse al sistema por la entrada del biodigestor, incentivando el flujo másico y aumentando la temperatura del sistema.

Tiquipaya y Basuras: De estas innovaciones se podrá mejorar la parte de calefacción pasiva en el resto de biodigestores familiares, mejorar la digestión incentivando la digestión húmeda completa, evitando el scum por rotura del mismo aprovechando la presión del gas, y recirculación del biol con calentamiento del mismo para optimizar el consumo de agua y mejorar el comportamiento térmico.

Evaluación tecnología de biogás y pobreza

The impact of biodigesters on the livelihood of rural Aymara families in the Highlands of Northern Bolivia: A sociocultural analysis. 

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Written by Linda Pracejus [linda.pracejus@hotmail.com]. University of Natural Resources and Applied Life Sciences Vienna. Supervisors: Georg Gruenberg, PhD (Vienna) & Jaime Martí-Herrero, PhD (La Paz)

Linda Prajeus, tesista alemana que vino a Bolivia a desarrollar su tesis de maestría de la University of NaturalResources and Applied Life Sciences Vienna, ha estado conviviendo con productores aimaras usuarios de biodigestores (vinculación que se hizo a través de la ONG PROSUCO). A partir de dicha convivencia es que se ha analizado de forma cualitativa el análisis de los indicadores de la ONU para 'pobreza' y que repercusiones, según esta instancia, tienen los biodigestores para salir de ella a través de la convivencia con estos productores, que caven dentro de la definición de pobreza de la ONU. Y de otro lado se ha analizado el significado de pobreza para estos productores, con la cual no se sienten identificados, y el aporte que les hace los biodigestores para mejorar su calidad vida.

Linda Prajeus convivió con la familia de Don Marcial (y otras tantas) para desarrollar su estudio

Del estudio se extrae que los indicadores de la ONU manejados para delimitar la pobreza no coinciden con aquellas considerados pobres, mientras que el aporte de los biodigestores que reconoce la ONU para salir de la pobreza es el biogás, mientras que  las familias (usuarias de biodigestores) consideradas pobres por ONU dan un mayor al biol por poderles generar mayores ingresos a través del aumento de la productividad agrícola de forma sustentable y recursos propios. Respecto al biogás, las familias reconocen que es una ayuda, pero que su comida tradicional requiere de mayor poder calorífico que si les da el GLP (al que tienen acceso) y la leña (con la que combinan el GLP).

Evaluación tecnología y pobreza: De este estudio se extrae la necesidad de entender a las poblaciones meta de los proyectos y conocer sus prioridades y valoraciones para enfocar de ese modo el proyecto. Por otro lado, al no haber uso de biogás de forma cotidiana, se extrae la necesidad de darle usos paralelos al biogás mas allá de la cocina tradicional, por ejemplo, en calentar la comida de los perros, o procesos de higienización de enseres de ordeño.

Biodigestores para reducir la pobreza energética, incrementar la producción agropecuaria sustentable, y la mitigación y adaptación al cambio climático: Una oportunidad en Bolivia

Los biodigestores en Bolivia presentan una oportunidad múltiple de mejorar la calidad de vida de las familias relacionadas con la producción agropecuaria, debido al fertilizante generado en el proceso de digestión anaerobia, llamado biol, que alto potencial en el aumento de rendimiento de cultivos; y por la captura y combustión de biogás (metano principalmente, que al ser quemado se transforma en CO2, 23 veces con menor impacto ante el cambio climático), combustible que desplaza el consumo de leña y por tanto la carga de trabajo asociada a su recolección, la presión sobre el medio ambiente por deforestación y permite cocinar sin humo mejorando la salud familiar.

En Bolivia ya se han tenido multitud de pequeñas experiencias por todo el país (más de 1000 sistemas), principalmente con pequeños productores lecheros del altiplano y Cochabamba, tras un proyecto de 4 años y medio ejecutado por el Programa EnDev-Bolivia de la GIZ en convenio con el Centre Internacional de Mètodes Numèrics en Enginyeria (CIMNE), centro público de investigación español. El pequeño productor lechero (aquel que tiene de 3 a 6 vacas, incluso alguna más) incorpora muy bien los biodigestores a su sistema productivo, ya que producirá biol que incrementará de un 30 a un 50% su producción de alfalfa, con ellos mayor alimentación a sus vacas, y estas mayor producción de leche, lo que se traduce en mayores ingresos familiares y consolidación de la actividad lechera de forma sustentable. El biogás puede ser empleado en la cocina o, en los casos en que ya se tiene acceso al GLP, utilizarlo para higienizar los enseres de ordeño. De este modo se cierra un clico.

El caso del ciclo quinua-llama también es llamativo. Se tiene una experiencia piloto en Rodeo (Oruro) donde 4 biodigestores están siendo alimentados con estiércol de llama, con el interés por parte del productor en el biol producido, que aplica a sus cultivos de quinua. Testimonios de estos productores reportan que las pérdidas de los cultivos de quinua por helada pasan de un 805 sin biol a un 30-20 % habiendo aplicado biol previamente. Esto genera una gran oportunidad de difusión, apoyo a la producción sustentable, y a no requerir de ampliar la frontera agrícola en altiplano, al poder producir mucho mas (3 veces más) en el mismo espacio.

La tecnología empleada en Bolivia usualmente la de los biodigestores  tubulares, los cuales ya se han desarrollado para un correcto funcionamiento incluso en el clima frio del altiplano. Estos son los más baratos de modelos que se están implementando en el mundo, con mucha penetración en Latino América, y de fácil instalación y transporte hasta comunidades alejadas. Todos los materiales requeridos se encuentran en los mercados de Bolivia. Pero por encima de la tecnología a emplear, esta la asistencia técnica a los productores, ya que el manejo del biodigestor, su mantenimiento, uso de biogás, aplicación de biol, aun siendo fácil y sencillo, requiere de un cambio de hábitos al que hay que acompañar para la completa apropiación del sistema pro parte del productor. En algunos casos se requerirá de subsidios a los materiales e instalación del biodigestor, para poder hacerlo accesible a los productores más empobrecidos, pero siempre tratando de que estos subsidios sean los mínimos imprescindibles como superar esa barrera económica que permita el acceso a la tecnología. Una información clara y contrastada, no basada solo en los beneficios de los biodigestores, si no también en su operación, cuidados, mantenimientos y debilidades, es imprescindible al principio.

En Bolivia existe el Centro de Investigación de Biodigestores, Biogás y Biol (CIB3) conformado por la Universidad Mayor de San Andrés de La Paz, las ONGs CIPCA y CPTS y el CIMNE.

En la actualidad, un convenio entre Hivos (cooperación holandesa) y CIMNE permite dar asistencia técnica alas organizaciones que lo requieran, además de impulsar la I+D en este área. Otras instituciones como PROSUCO, Sembrar, SID, IRG-Prolago ya tiene n experiencia en la gestión de proyectos, y otras como Energética y Fundación Valles han mostrado su interés en profundizar en este tipo de tecnología. Además hay un grupo pequeño de productores dispersos por el país que han aprendido a instalar, operar y transferir la tecnología a otros.

Existe un 'Estudio de Factibilidad para un programa nacional de biogás para Bolivia' publicado en 2012, realizado por Hivos, SNV, CIMNE y Soluciones Prácticas, disponible en: http://redbiolac.org/biblioteca/PNB_Bolivia_factibilidad_2012.

Esta situación nacional ofrece un gran potencial para la diseminación de los biodigestores en Bolivia como una herramienta adecuada para ayudar a reducir la pobreza energética, incrementar la agricultura sustentable, fortalecer la soberanía alimentaria, la mitigación y adaptación al cambio climático, la mejora de salud familiar, convirtiéndose en un instrumento versátil, que sin solucionar todos los problema coadyuva a resolverlos y buscar otro modo de producción agropecuaria más integrada.

Jaime Martí Herrero

Doctor Investigador

CIMNE (www.cimne.com). Building Energy and Environment Group

Cochabamba · Bolivia

Tel. (+591)-73 090 621

mail: jaimemarti@cimne.upc.edu

Biodigestor de 1000m3 para tratamiento de purines de cerdos

Os dejo aqui un Pdf con una descripción fotográfica de un biodigestor de 1000m3 que hemos instalado en enero de 2013 en la Fundación Colonía Piraí, en el municipio de La Guardia (Santa Cruz, Bolivia). El diseño y asistencia a la instalación se ha realizado a través del convenio de colaboración que mantiene Hivos (cooperación Holandesa) con CIMNE (centro publico de investigación español).

Aqui tienen el documento: [Descargar]
http://redbiolac.org/biblioteca/RP_bdg_1000m3_marti.pdf

El objetivo ha sido el tratamiento de los purines y agua de lavado de los corrales de engorde de unos 3000 cerdos. Así que el objetivo era medioambiental por encima de la producción de biogas o biol, a pesar que estos serán aprovechados en la finca.

La novedad del sistema, parecido por fuera a una laguna cubierta clasica, ha sido incoporrar unas mamparas internas que obligan al flujo entrante a recorrar todo el biodigetsores, aprovechando todo su volumen. Además se han añadido unos canales de acceso al interior del biodigestor para extraer lodos, en una trampas de lodos diseñadas para reterlos en tres puntos, y poderlos extraer en dicho lugares.

ahora empezaremos la campaña de caracterización del sistema en cuanto a capacidad de des contaminación  calidad de biol y biogas, y cantidad de biogás producido.

Estimación rápida de reducción de emisiones de CO2 por año por familia por la quema del metano.

Anteriormente ya publiqué estos datos, pero me han avisado de un error en los números. lo he corregido, y por el numero de preguntas que me han hecho sobre el tema prefiero volver a publicar estos datos... ademas de que añado una fuente de como se hace en verdad estos cálculos  mucho mas complicados de lo que yo expreso aquí.

Se producen 0,7m³  (mínimo de 0,6) de biogás al día en un bdg familiar. Suponemos un 60% de metano, o sea, se produce 0,42m3 (0,36m³ mínimo) de metano al día. Un m3 de metano pesa 0,68 kg (a 15 grados C), o sea los bdgs familiares captan 0,286 kg de metano al día. En un año 104,24 kg de metano. Una tonelada de metano equivale a 23 de CO2, por lo tanto un bdg familiar evita la emisión de 2,397 toneladas de CO2 equivalente al año.

Por otro lado, la combustión de 1m³ de metano produce 1,86 kg de CO₂. Si los 104,24kg de metano producido por un bdg familiar en un año son quemados, se estará produciendo 0,193 toneladas de CO₂ en esa combustión.

De esta forma un bdg familiar evita la emisión de 2,397 Tn de CO₂ al año, pero produce 0,193 Tn en la combustión del metano, por lo que el balance se puede redondear a evitar la emisión de 2,2Tn de CO2 equivalente al año por bdg familiar, si asumimos este cálculo sencillo y rápido.

En verdad todo esto es mucho mas complejo, como se puede ver en este documento (en iongles) de Eric Buysman, para el National Biodigester Programme Cambodia, que se puede desacargar AQUI, donde concluye, que en el caso de camboia, cada biodigetsor, de media, evita la emisión de 4,2 toneladas de CO2 por año.