Evaluación de la co-digestión de estiércol porcino, estiércol avícola, cascara de banano y gallinaza (estiércol avícola con cáscara de arroz) para la producción de biogás
DOI:
https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.2%20(junio-diciembre).11972Palabras clave:
Biogás, Biodigestor,, Biocombustible, Metano, LPG (gas licuado de petróleo)Resumen
El biogás es una fuente de energía renovable generada a partir de la descomposición anaeróbica de materia orgánica, donde se producen principalmente dióxido de carbono y metano, este último utilizado para la generación de energía eléctrica y térmica. En este estudio, se evaluaron tres prototipos de biodigestores sellados con diferentes sustratos orgánicos: estiércol porcino, estiércol avícola, gallinaza, cáscara de banano y agua. Estos prototipos estaban diseñados para permitir la liberación de gases mientras mantenían un ambiente anaeróbico para poder generar la producción de biogás. Se midió la producción de metano, hidrógeno, gas licuado de petróleo (GLP), monóxido de carbono, propano y etanol, utilizando sensores diarios. Los resultados mostraron, el biodigestor que contiene biomasa de cáscara de banano, agua y estiércol de porcino generó mayor contenido de gases en las propiedades fisicoquímicas medidas, durante un tiempo de 6 semanas que se realizaron las mediciones. En conclusión, el biogás se destaca como una alternativa limpia y sostenible a los combustibles fósiles en la generación de electricidad y calefacción. El estudio también busca evaluar la codigestión de estiércol porcino, estiércol avícola y gallinaza para identificar la combinación óptima de sustratos que maximice la producción de biogás.
Descargas
Referencias
[1] P. Campi, F. Enrique, S. Medina y E. Estefanía (n.d.). Universidad de Guayaquil, Facultad de Ingeniería Química. Evaluación de la mejor alternativa para la obtención de gas metano a partir de materia orgánica para su uso como biocombustible. https://rraae.cedia.edu.ec/Record/UG_b330ded5d16e08bf77322437ba3a83e6.
[2] C.A. Guevara, H.A. Arenas, A. Mejía y C.A. Peláez. Obtención de etanol y biogás a partir de banano de rechazo. Información Tecnológica, 23(2), 19-30 (2012). https://doi.org/10.4067/S07180764201200020000428.
[3] C. Martínez-Cardozo, G. Cayón-Salinas y G. Ligarreto-Moreno. Composición química y distribución de materia seca del fruto en genotipos de plátano y banano.Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 17(2), 217-227, e-ISSN: 2500-5308.(2016). https://doi.org/10.21930/rcta.vol17_num2_art:491.
[4] Ministerio del Ambiente y Agua. Manual de aprovechamiento de residuos orgánicos municipales. Primera Edición, ISBN: 978-9942- 8846-0-2. Quito, Ecuador: Asociación de Municipalidades del Ecuador y la Fundación ACRA. (2020a,b). https://www.ambiente.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2020/07/MANUAL-DE-APROVECHAMIENTO-DE-RESIDUOS-ORGANICOS-MUNICIPAL.pdf.
[5] P. Retto. Potencial energético de la producción de bioetanol a partir de residuos agroindustriales lignocelulósicos en el Perú. Tesis. Trujillo, Perú: Universidad Nacional de Trujillo. (2019). Recuperado de https://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/12153.
[6] J.C. Ramírez, M.Y. Parra, A.M. Zárate Chaves y C.A. Moreno Bernal. Ingeniería básica para el proceso de generación de biogás, a partir de porquinaza. Publicaciones E Investigación, 4(1), 93-110 (2010). https://doi.org/10.22490/25394088.580.
[7] Europen Commission Catalytic Reforming of Glycerol to Hydrogen and Biopropane in Hydrothermal Media, 2023-02-28. https://doi.org/10.3030/892998.
[8] P. Campi, F. Enrique, S. Medina y E. Estefanía. Evaluación de la mejor alternativa para la obtención de gas metano a partir de materia orgánica para su uso como biocombustible. Universidad de Guayaquil. http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/57469.
[9] M. Ávila-Hernández, R. Campos-Rodríguez, L. Brenes-Peralta, y M. Jiménez-Morales. Generación de biogás a partir del aprovechamiento de residuos sólidos biodegradables en el Tecnológico de Costa Rica, sede Cartago. Tecnología en Marcha. Vol. 31-2. Abril-Junio 2018. Pág 159-170. http://dx.doi.org/10.18845/tm.v31i2.3633.
[10] T. Ramírez, M. Ojilve y L..Escobedo-Cazán. Generación de energía en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR). El caso de la PTAR zona noroeste, Villahermosa, México ‖. enerLAC: Revista de Energía de Latinoamérica y el Caribe 4 (1): 12-30 (2020). https://repositorio.uasb.edu.ec/bitstream/10644/8410/1/T3670-MCCSD-Espinosa-Biogas.pdf.
[11] J. Rico. Solo se aprovecha el dos por ciento del potencial mundial de producción de biogás‖ Energías renovables: El periodismo de las energías limpias. 17 de julio de 2019 https://repositorio.uasb.edu.ec/bitstream/10644/8410/1/T3670-MCCSD-Espinosa-Biogas.pdf.
[12] J. Olmedo y J. Curillo. Proyecto técnico con enfoque general: Valoración de la producción de energía eléctrica a partir del biogás que se genera en el relleno sanitario Ceibales de la ciudad de Machala‖. Trabajo de titulación de pregrado. Universidad Politécnica Salesiana, Sede Cuenca (2019). https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/18166.
[13] IB Tech. Biogás en México: Lecciones aprendidas de los proyectos de cooperación 2018-2019. EA Energy Analyses (2020). https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Globalcooperation/Publications_reports_papers/l ecciones_aprendidas_esp.pdf.
[14] L. Machado. Conozca la ruta de las 2.200 toneladas diarias de basura producidas en Quito‖. Primicias. 20 de febrero (2020). https://www.primicias.ec/noticias/sociedad/conozca-ruta-basura-quito/.
[15] Emgirs declara la emergencia en relleno sanitario de El Inga; operadores se encargarán de construir otro cubeto y del tratamiento de lixiviados‖. El Comercio. 24 de junio (2020). https://www.elcomercio.com/actualidad/emgirs-emergencia-relleno-sanitarioinga.html.
[16] Caracterización de residuos sólidos urbanos‖. Empresa Pública Metropolitana de Gestión Integral de Residuos Sólidos. Accedido 19 de enero de 2020. https://www.emgirs.gob.ec/index.php/zenkit/visitas-al-rellenosanitario-2.
[17] Plan Estratégico Emaseo EP 2020-2023‖. Empresa Pública Metropolitana de Aseo de Quito. 10 de enero. https://www.emaseo.gob.ec/documentos/pdf/2020/Plan_Estrategico_EMASEO_EP_2020-2023.pdf.
[18] A.K.P. Meyer, E. A. Ehimen y, J.B. Holm-Nielsen. Future European biogas: Animal manure, straw and grass potentials for a sustainable European biogas production. Biomass and Bioenergy 2018:111:154–164. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2017.05.013.
[19] E.M. Mano Esteves, A.M. Naranjo Herrera, V.P. Peçanha Esteves y C.R.V. Morgado. Life cycle assessment of manure biogas production: A review. Journal of Cleaner Production 219:411–423. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.02.091.
[20] I. Muizniece, L. Zihare, J. Pubule y D. Blumberga. Circular Economy and Bioeconomy Interaction Development as Future for Rural Regions. Case Study of Aizkraukle Region in Latvia. Environmental and Climate Technologies 2019:23(3):129–146. https://doi.org/10.2478/rtuect-2019-0084.
[21] D. Blumberga, I. Veidenbergs, F . Romagnoli, C. Rochas y A. Žandeckis. Bioenergy Technologies, Riga: RTU, 2011. https://ortus.rtu.lv/science/en/publications/11177.
[22] D. Lauka, D. Slisane, L. Ievina, I. Muizniece y D. Blumberga. When Bioeconomy Development Becomes a Biomass Energy Competitor. Environmental and Climate Technologies 2019:23(3):347–359. https://doi.org/10.2478/rtuect2019-0100.
[23] F. Conti, A. Saidi y M. Goldbrunner. CFD Modelling of Biomass Mixing in Anaerobic Digesters of Biogas Plants. Environmental and Climate Technologies 2019:23(3):57–69. https://doi.org/10.2478/rtuect-2019-0079.
[24] J.B. Holm-Nielsen, T. Al Seadi, y P. Oleskowicz-Popiel, The future of anaerobic digestion and biogas utilization, BioresourceTechnology 100 (2009) 5478e5484. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.12.046.
[25] K. Bumbiere, A. Gancone, J. Pubule, V. Kirsanovs, S. Vasarevicius y D. Blumberga “Ranking of Bioresources for Biogas Production” , 2020, vol. 24, no. 1, pp. 368–377. 07,31,2024.https://doi.org/10.2478/rtuect-2020-0021.
[26] O. Llanos. La cascarilla de arroz como una alternativa en procesos de descontaminación ambiental. Producción + limpia, 11(2), 153-156. 10.22507/pml.v11n2a12 (2016). https://www.researchgate.net/publication/313454708_La_cascarilla_de_arroz_como_una_alternativa_en_procesos_de_descontaminacion.
[27] M. Tobar y V. Egas. Sector avícola. Superintendencia de Bancos y Seguros del Ecuador, Dirección Nacional de Estudios y Estadísticas, Dirección de investigaciones. (En línea). Consultado, 24 de jun. 2016 (2002). Formato PDF. Disponible en: www.superban.gov.ec.
[28] M. Rodríguez.Diseño completamente al azar. (En línea). Consultado, 15 de agos. 2016 (2007). Formato PDF. Disponible en: http://www.web.facpya.uanl.mx.
[29] G. Montesdeoca, y A. Salazar, Evaluación de relaciones entre gallinaza y agua en la producción de biogás en la granja avícola "Zambrano Ponce" del cantón Chone, ESPAM, Calceta, Manabi, Ecuador. http://repositorio.espam.edu.ec/handle/42000/601.
[30] J.M. Reyes, y S. Barrenechea Ramírez. Estimación del potencial energético técnico a partir de biomasa residual agroindustrial y pecuario en el Perú. Revista De Innovación y Transferencia Productiva, 3(1), e004 (2022). https://doi.org/10.54353/ritp.v3i1.e004.
[31] A.R. Riascos-Vallejos, J.E. Apráez-Guerrero, D.P. Vargas M., y A. Londoño-Arcila. Efecto de la suplementación con ensilaje de estiércol porcino sobre los indicadores productivos en bovinos Hartón del Valle. Orinoquia, 22(1), 34–40 (2018). https://doi.org/10.22579/20112629.477.
[32] A. Corma, S. Iborra, M. Climent, y K. Sulay, Procedimiento de obtención de moléculas orgánicas útiles como nuevos agentes surfactantes. DSpace. 2014, July. 2024, July. http://hdl.handle.net/10261/123091.
[33] A. Rosatella, S. Simeonov, R. Frade y C. Alfonso, 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) as a building block platform: Biological properties, synthesis and synthetic applications, february, 2011. https://doi.org/10.1039/C0GC00401D.
[34] M. González, S. Pérez, A. Wong, R. Bello, y G. Yáñez. Residuos agroindustriales con potencial para la producción de metano mediante la digestión anaerobia, Volume 47, Issue 3, July–September 2015, Pages 229-235. https://doi.org/10.1016/j.ram.2015.05.003.
[35] C. Y. Oliva, M. Lopetry, S.E. Gonzálezy G.J. Pedraza,. Posibilidades técnico-económicas de producir bioetanol de caña considerando el uso de residuos lignocelulósicos. Congreso Internacional de los Derivados de la Caña de Azúcar. Diversificación 2004, Ciudad Habana, junio, 2004. https://www.redalyc.org/pdf/2231/223123848002.pdf.
[36] L. Moreno Ayala y J. Cadillo Castro. Uso del estiércol porcino sólido como abono orgánico en el cultivo del maíz chala. Anales Científicos, 79(2), 415-419 (2018). https://doi.org/10.21704/ac.v79i2.914.
[37] L.E. Bernal Patiño, y L.S. Suárez Ramírez. Diseño conceptual de un biodigestor a partir de estiércol vacuno y avícola, producido en la finca El Guarumal, para la obtención de biogás (Trabajo de grado). Fundación Universidad de América (2018). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.11839/6844.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Avances Investigación en Ingeniería
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
