producciÓn de gas metano a partir de residuos

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PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS ORGÁNICOS. Vázquez Aguilar Laura Elisa Franco Abreu Lizeth Andrea Rojas Reséndiz Andrea Liliana

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Page 1: 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

Page 2: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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).

Page 3: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

Carbono+

Nitrógeno

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

Monóxido de carbono Anhídrido sulfuroso

Page 4: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

Fases en el proceso de degradación del sustrato

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

Aeróbica

Page 5: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

Objetivo general

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

Page 6: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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.

Page 7: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

Metodología

Page 8: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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.

Page 9: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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

Page 10: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

% Fibra

% Grasa

% Proteína

% Ceniza

% Carbohidratos

Cálculo de la relación C:N

Cálculo por diferencia

Page 11: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

Biodigestor

BiodigestorRegistro diario de volumen de gas producidoTiempo de

digestión

Page 12: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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.

Page 13: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

Resultados

Page 14: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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*

Page 15: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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.

Page 16: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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.

Page 17: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

Conclusiones

Page 18: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

• 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.

Page 19: PRODUCCIÓN DE GAS METANO A PARTIR DE RESIDUOS

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