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BIOGÁS EN GANADERÍA

En primer lugar deberemos saber la cantidad prevista de biogás que se prevé obtener. Para ello, en una primera aproximación se puede utilizar las tablas siguientes

Todos los valores que se indica son aproximados y deben ser tomados sólo como indicativos para un primer cálculo. Han sido obtenidos empíricamente en instalaciones realizadas

Origen

Kg de excreta

por día/ animal

biogás /día

m3

Vacas

15

0,60

Terneros

4

0,16

Caballos

15

0,60

Niños

0,20

0,014

Adultos

0,40

0,028

Carneros

2,0

0,10

Cerdos

1,5

0,10

Gallinas

0,15

0,009

DIGESTIÓN ANAEROBIA DE FANGOS DE DEPURADORA

La producción de biogás es del orden de 900 litros por Kg de materia volátil presente en el fango.                  

RELACIÓN CARBONO NITRÓGENO (C/N) DE DIVERSOS SUSTRATOS

SUSTRATO

RELACION C/N

Orina

0.8

Excreta de vacuno

10 - 20

Excreta de Porcino

9 - 13

Excreta de Gallina

5 - 8

Excreta de caprino / ovino

30

Excreta de Humanos

8

Paja de cereales

80 - 140

Paja de maíz

30 - 65

Gras fresco

12

Desperdicios de verduras

35

El biogás está compuesto en un 50 a 70% de METANO y un 30 a 50% de dióxido de carbono, además de contener hidrógeno sulfurado y otros gases de menor importancia.

PRODUCCIÓN Y COMPOSICIÓN TEÓRICA DEL BIOGÁS

SUBSTRATO

LITROS DE GAS
/Kg. de materia seca

CONTENIDO

DE METANO

CONTENIDO

DE CO2 %

Carbohidratos

800

50

50

Proteínas

700

70

30

Grasas

1,200

67

33

 

VALORES DE GENERACIÓN DE BIOGÁS SEGÚN DIFERENTES SUSTRATOS

 

SUSTRATO

GENERACION DE GAS
(L/Kg. Biomasa seca)

PROMEDIO
(L/Kg. Biomasa seca)

Excreta de Porcino

340 - 550

450

Excreta de vacuno

150 - 350

250

Excreta de Aves

310 - 620

460

Guano de caballo

200 - 350

250

Guano de oveja

100 - 310

200

Guano de establo

175 - 320

225

Paja de cereales

180 - 320

250

Paja de maíz

350 - 480

410

Paja de arroz

170 - 280

220

Gras fresco

280 - 550

410

Gras de elefante

330 - 560

415

Bagazo

140 - 190

160

Desperdicios de verduras

300 - 400

350

Jacintos

300 - 350

325

Algas

380 - 550

460

Lodos de aguas residuales

310 - 640

450

ENERGÍA EQUIVALENTE (valor energético) BIOGÁS vs. OTRAS FUENTES

VALORES

BIOGÁS*

GAS NATURAL

GAS PROPANO

GAS METANO

H2

Valor Calorífico (Kwh/ m3)

7.0

10

26

10

3

Densidad (Kq/m3)

1.08

0.7

2.01

0.72

0.09

Densidad con respecto al aire

0.81

0.54

1.51

0.55

0.07

Limite de explosión (% de gas en el aire)

6-12

5-15

2-10

5-15

4-80

Temperatura de encendido

687

650

470

650

585

Máxima velocidad de encendido en el aire (m/s)

0.31

0.39

0.42

0.47

0.43

Requerimiento teórico de aire (m3/m3)

6.6

9.5

23.9

9.5

2.4

 

* Biogás: 70% CH4, 28% CO2 y 2% otros gases

ENERGÍA EQUIVALENTE

1 m3 de biogás equivale a:

0.66 LITROS GASÓLEO

0.25 m3 propano

0.2 m3 butano

0.85 Kg carbón

APROVECHAMIENTO BIOGASCorresponde a unos 6’5 Kw de energía, o sea 5.600 Kcal/h. Convertido en energía eléctrica en un motor proporciona entre 1’8 y 2,5 Kw/h de electricidad y el resto en forma de calor (gases a 400 ºC).

Una vez calculado en primera instancia el volumen de gas que podemos esperar es necesario prever su utilización.

Los usos más frecuentes son la generación de electricidad, principalmente para uso en la propia granja, la generación de calor en forma de calefacción o agua caliente, y el consumo de gas para uso doméstico en las viviendas de los trabajadores.

Adjunto un esquema de producción de biogás.

Los purines o excretas producidos se envían a la balsa para su metanización. Se instala un sistema que permita la evacuación de un volumen equivalente al entrado para mantener el nivel en el digestor. Los digestores deben calcularse para un tiempo de residencia de unos 1 - 2 días y retener un volumen de gas equivalente a la producción de dos días. Alternativamente se puede instalar un gasómetro.

La instalación seguirá, aproximadamente, el esquema propuesto,

En artículos aparte se describen gasómetros, antorchas, quemadores, generadores…

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