producciÓn de gas metano a partir de residuos

PRODUCCIÓN DE GAS

METANO A PARTIR DE RESIDUOS

ORGÁNICOS.

Vázquez Aguilar Laura ElisaFranco Abreu Lizeth Andrea

Rojas Reséndiz Andrea Liliana

Biogás

Es una mezcla de gases resultantes de la descomposición de la materia orgánica realizada por acción bacteriana en condiciones anaerobias.

Los principales componentes del biogás son el metano (CH4) y el dióxido de carbono (CO2).

Carbono+

Nitrógeno

Metano (40-70%)Dióxido de carbono (30% - 60%)

Monóxido de carbono Anhídrido sulfuroso

Fases en el proceso de degradación del sustrato

• Formación de CO2, agua, materia parcialmente descompuesta y energía.

Aeróbica

Objetivo general

Obtener gas metano a partir de residuos vegetales utilizando heces fecales como fuente de bacterias metanogénicas.

Hipótesis

Los desechos vegetales pueden transformarse en biogás de la misma manera que se hace con la excretas de animales obteniendo gas metano que puede ser utilizado como combustible.

Metodología

Obtención de la muestraMezcla de los residuos de las cuatro frutas y hortalizas más utilizadas durante todo el año por los desayunadores rurales del Estado de Querétaro.

% Naranja % Chayote % Papa % Zanahoria44.5 20.2 19.0 16.3

Las heces de caballo utilizadas se obtuvieron en un rancho de San José de Iturbide, Gto.

Análisis bromatológico

Determinación de humedad por método de secado por estufa

Determinación de grasa por método

Soxhlet

Determinación de cenizas totales

Determinación de proteínas por

método Kjendhal

Determinación de fibra total

% Fibra

% Grasa

% Proteína

% Ceniza

% Carbohidratos

Cálculo de la relación C:N

Cálculo por diferencia

Biodigestor

BiodigestorRegistro diario de volumen de gas producidoTiempo de

digestión

Condiciones de biodigestión

• Sustrato: heces de caballo (control positivo) y residuos orgánicos.

• Inóculo: 1 g heces de caballo.• Materia seca: 3%• Relación C:N control: 12.6 • Relación C:N residuos: 19.82• Temperatura mínima: 9.4 °C.• Temperatura máxima: 23.9

°C• Tiempo total de biodigestión:

10 días.

Resultados

El análisis bromatológico se realizó por triplicado, obteniendo una composición promedio a partir de la cual se calculó la relación C:N de la mezcla.

Composición, en base seca, de la muestra de desechos vegetales.

Porcentaje

Proteínas 21.662Lípidos 1.08Cenizas 8.57Fibra * 13.31Carbohidratos * 55.378

* Se tomó un 40% de carbono en fibra y carbohidratos.

Relación C:N

19.82*

En la lectura diaria del volumen de gas producido en cada biodigestor durante 10 días, podemos observar, que el biorreactor con residuos orgánicos vegetales presentó una curva típica de crecimiento microbiano, a diferencia de la curva del control positivo el cual no presentó una importante producción de gas.

0 2 4 6 8 10 120

50

100

150

200

250

300

350

Control positivo

Residuos orgánicos

Tiempo (días)

mL

pro

du

cid

os

Volumen diario de gas producido (mL) por cada biodigestor.

Para comprobar la presencia de metano, se realizó una prueba de combustión, en donde se pudo observar que el biogás producido sirvió como combustible para mantener la flama sobre el capilar.

Prueba de la presencia de metano en el gas producido.

Conclusiones

• Se comprobó la presencia de gas metano en el biogás producido en ambos biodigestores.

• Los residuos vegetales a reserva de la elaboración de mas pruebas, pueden ser utilizados para la producción de biogás.

• De acuerdo a las condiciones experimentales probadas, se observó que la mezcla de desechos vegetales permitió una mayor producción de biogás que del control positivo durante los 10 días de ensayo.

Bibliografía

• BADUI Dergal, Salvador, “Química de alimentos”, Cuarta edición, Ed. Pearson education, México, 2006, 736 págs.

• LAFOSSE Sara, RÍOS, J. E. “Producción de bio-gas, a partir de la basura procesada en un relleno sanitario y su uso como energía mecánica no convencional”. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga “.

• ROMERO C.X., GRAU P. I., “Estudio de la producción de biogás a partir de residuos de mercado usando como inocuo el lixiviado generado en vertedero”. Instituto Químico de Sarriá. Universidad Ramón Llull

• BOTERO B.R.,PRESTON R.T., «Biodigestor de bajo costo para la producción de combustible y fertilizante a partir de excretas».1987

• http://www.eco2site.com/informes/biogas.asp

• http://www.gstriatum.com/energiasolar/articulosenergia/263-biogas-combustible-de-basura.html