Diseño mecánico e instalación de un sistema de generación de biogás (Biodigestor) en la Universida de Ibagué
En el desarrollo del presente informe se da a conocer el diseño de un biodigestor tipo Taiwán, el cual será alimentado utilizando los residuos derivados del café, residuos orgánicos de alimentos y desechos contaminantes provenientes de los animales. En esta propuesta se alimentó el biodigestor con c...
- Autores:
-
Monroy González, Juan Camilo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4963
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/4963
- Palabra clave:
- Diseño de un biodigestor - Residuos - Desechos
Diseño de un biodigestor - Energias
Universidad de Ibagué - Biodigestor - Instalación
Universidad de Ibagué - Biodigestor - Diseño mecánico
Biogás
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En el desarrollo del presente informe se da a conocer el diseño de un biodigestor tipo Taiwán, el cual será alimentado utilizando los residuos derivados del café, residuos orgánicos de alimentos y desechos contaminantes provenientes de los animales. En esta propuesta se alimentó el biodigestor con contenido ruminal recolectado en la planta de beneficio de ganado de Carlima, perteneciente al Fondo Ganadero del Tolima S.A de la ciudad de Ibagué. Dichos residuos fueron cuantificados y evaluados en los laboratorios de la Universidad de Ibagué, con el fin de conocer el porcentaje de solidos totales, porcentaje de solidos volátiles, porcentaje de humedad y pH. La mala disposición final de los residuos contaminantes en las fincas cafeteras genera graves problemas ambientales, debido a que la descomposición al aire libre de dichos residuos genera gases que afectan y destruyen directamente la capa de ozono y contaminan las fuentes hídricas de la región, por ende son problemas que se ven relacionados directamente con la salud humana, por tal razón con este proyecto se pretende darle una nueva disposición final a dichos residuos, y transformarlos en una fuente de energía renovable en forma de biogás. Con la implementación de este tipo de proyectos se pretende impulsar el uso de las energías renovables, con el fin de disminuir los gases efecto invernadero, y contribuir a mitigar los efectos negativos del cambio climático actual del planeta. |
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Hernández Sarabia, Héctor Mauriciobb3184cd-0df9-4e55-a3a0-dc319651fa85-1Monroy González, Juan Camilo33b73837-81d7-445b-8364-1ca19d4c6cd5-12025-04-04T13:14:48Z2025-04-04T13:14:48Z2021En el desarrollo del presente informe se da a conocer el diseño de un biodigestor tipo Taiwán, el cual será alimentado utilizando los residuos derivados del café, residuos orgánicos de alimentos y desechos contaminantes provenientes de los animales. En esta propuesta se alimentó el biodigestor con contenido ruminal recolectado en la planta de beneficio de ganado de Carlima, perteneciente al Fondo Ganadero del Tolima S.A de la ciudad de Ibagué. Dichos residuos fueron cuantificados y evaluados en los laboratorios de la Universidad de Ibagué, con el fin de conocer el porcentaje de solidos totales, porcentaje de solidos volátiles, porcentaje de humedad y pH. La mala disposición final de los residuos contaminantes en las fincas cafeteras genera graves problemas ambientales, debido a que la descomposición al aire libre de dichos residuos genera gases que afectan y destruyen directamente la capa de ozono y contaminan las fuentes hídricas de la región, por ende son problemas que se ven relacionados directamente con la salud humana, por tal razón con este proyecto se pretende darle una nueva disposición final a dichos residuos, y transformarlos en una fuente de energía renovable en forma de biogás. Con la implementación de este tipo de proyectos se pretende impulsar el uso de las energías renovables, con el fin de disminuir los gases efecto invernadero, y contribuir a mitigar los efectos negativos del cambio climático actual del planeta.In the development of this report, the design of a Taiwan-type biodigester is disclosed, which will be fed using waste derived from coffee, organic food waste and polluting waste from animals. In this proposal, the biodigester was fed with ruminal content collected in the Carlima cattle processing plant, belonging to the Fondo Ganadero del Tolima S.A in the city of Ibagué. Said residues were quantified and evaluated in the laboratories of the University of Ibagué, in order to know the percentage of total solids, percentage of volatile solids, percentage of humidity and pH. The poor final disposal of polluting residues in coffee farms generates serious environmental problems, because the decomposition of said residues in the open air generates gases that directly affect and destroy the ozone layer and pollute the water sources of the region, therefore These are problems that are directly related to human health, for this reason the aim of this project is to give said waste a new final disposal and transform it into a renewable energy source in the form of biogas. With the implementation of this type of project, it is intended to promote the use of renewable energies, in order to reduce greenhouse gases, and contribute to mitigating the negative effects of current climate change on the planet.PregradoIngeniero MecánicoIntroducción.....11 Capítulo 1. Descripción del proyecto Introducción.....11 Capítulo 1. Descripción del proyecto.....13 1.1 Planteamiento del problema.....13 1.2 Objetivos.....14 1.2.1 General.....14 1.2.2 Específicos.....14 1.3 Justificación.....14 1.4 Alcance.....15 1.5 Metodología.....15 Capítulo 2. Marco referencia.....17 2.1 Estado del arte.....17 2.2 Antecedentes.....20 2.3 Marco conceptual.....21 2.3.1 Biogás.....21 2.3.2 Biodigestor.....22 2.3.3 Digestión anaeróbica.....22 2.3.4 Factores fisicoquímicos influyentes.....23 2.3.5 Fermentación Metanogénica.....30 2.3.6 Ácido Sulfhídrico.....33 2.3.7 Poder Calórico.....33 2.3.8 Densidad.....34 2.3.9 Impacto Ambiental.....34 2.3.10 Naturaleza y Composición Bioquímica de Materias Primas.....34 2.3.11 Residuo Biodegradable.....37 2.3.12 Principales biodigestores.....38 2.3.13 Tipo y Gestión de Biodigestores.....43 2.3.14 Sustrato.....45 2.3.15 Microbiología De La Fermentación Del Café.....46 2.3.16 Carlima.....48 2.3.17 Gasómetro.....48 2.4 Usos del Biogás y de los Lodos Residuales Generados.....49 2.4.1 Principios De La Combustión Química.....49 2.4.2 Aplicaciones del Biogás.....50 2.4.3 Producción de Calor o Vapor.....50 2.4.4 Biogás Combustible Vehicular.....50 2.4.5 Usos De Los Lodos Residuales Generados.....51 Capítulo 3. Resultados.....52 3.1 Disponibilidad de Biomasas para la Producción de Biogás en Colombia.....52 3.1.1 Identificación De Biomasas.....53 3.1.2 Disponibilidad Territorial De Biomasas.....53 3.2 Potencial Teórico y Factible para la Generación de Biogás en Colombia.....59 3.2.1 Selección De Biomasas Residuales Para Estudiar.....59 Capítulo 4. Diseño de un Biodigestor Anaeróbico.....60 4.1 Alimentación Diaria.....66 4.2 Consumo de biogás.....67 4.3 Gasómetro.....70 4.4 Cubierta del biodigestor.....71 4.5 Biodigestor, gasómetro y sus componentes.....72 Capítulo 5. Diseño del sistema de filtrado de ácido sulfhídrico.....74 Capítulo 6. Viabilidad del sistema (CAPEX – OPEX).....80 6.1 Consumo Energético en una finca cafetera.....80 6.2 CAPEX (inversiones de bienes a capital).....82 6.3 OPEX (Costos de operación y mantenimiento).....83 Conclusiones.....84 Recomendaciones.....85101 páginasapplication/pdfMonroy González, J.C. (2021). Diseño mecánico e instalación de un sistema de generación de biogás (Biodigestor) en la Universidad de Ibagué. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4963https://hdl.handle.net/20.500.12313/4963spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaAmanco . (12 de Enero de 2015). Biodigestor vertical. Obtenido de http://www.amanco.com.hn/phocadownload/Biodigestor-vertical.pdfArea Metropolitana del Valle de Aburrá. (2013). Manual para el manejo integral de residuos en el Valle de Aburrá.Biodigestores. (26 de septiembre de 2011). Biodigestor tipo chinno . Obtenido de http://biodegestores.blogspot.com.co/2011/09/biodigestor-chino.htmlBiodigestores. (13 de octubre de 2012). Biodigestor tipo Indio. Obtenido de http://biodigestoresmjhr.blogspot.com.co/Biogas y biodigestores. (12 de Enero de 2013). Tipos de biodigestores. Obtenido de https://biogasenlaregion.jimdo.com/tipos-de-digestores/Bolivar, H., & Ramires, H. (24 de Noviembre de 2012). 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