Los excrementos de los animales (cerdos, ganado, pollos, etc.) y residuos orgánicos provenientes de todos los proeceso agro industriales, son contaminantes cuando se vierten en forma descontrolada al medio ambiente. Los digestores transforman estos residuos y los convierten en subproductos aprovechables (recursos) como el biogás y fertilizante orgánico. El biogás se produce a travez de un proceso anaeróbico complejo que ocurre al interior de un biodigestor. Este proceso se desarrolla en cuatro etapas denominadas hidrólisis, acidogenesis, acetogenesis y metanogenesis.
El biogás se aprovecha como combustible en generadores para la producción de electricidad o en calderas para la produccion de calor. Un m3 de biogas tiene un poder calorifico de 22.000 BTU o de 6,25 kWh. Un m3 de biogás aprovechado como combustible en un generador a biogás puede producir un estimado de 2,2 kWh de electricidad, dependiendo del contenido de CH4 (metano) en el biogás y de la eficiencia del generador. Si por ejemplo en un biodigestor se produce 100 m3/dia de biogás se puede instalar un generador de 9,2 kW (casi 10 kW) para que funcione las 24 horas/día. Si el biogás se aprovecha en reemplazo de combustibles fósiles, cada 100 m3 de biogás tiene el poder calorifico equivalente a 51 kg de GLP o 58 kg de bunker C. Comparado con el bunker C que se utiliza como combustible en calderas, puede reemplazar un estimado del 53-55 % de su poder calorífico. El biogás puede ser aprovechando en cualquier tipo de calderas, cambiando el quemador y el volumen de ingreso de aire (oxigeno) para la combustión del biogás.
Para aprovechar el biogás en generadores o calderas hay que purificarlo reduciendo el contenido de sulfuro de hirdrógeno (H2S), humedad, espumas y otros contaminantes. El sulfuro de hidrógeno es altamente corrosivo y a corto o largo plazo corroerá los equipos de aprovechamiento de biogás.
La densidad del biogás es de 1,25 kg/m3 y menos pesado que el aire. Esta característica hay que tenerla muy en cuenta cuando se ingresa en zonas en donde haya fugas de biogás, ya que el biogás no se acumula en el suelo sino que sube a la superficie rápidamente y se mezcla con el aire formando una mezcla explosiva. El biogás se produce tambien en la naturaleza en forma expontanea, como a travez del proceso de digestión de los rumiantes.
La temperatura de encendido del biogás es relativamente alta en el orden de 700 ºC como promedio. La velocidad de encendido es de 0,25 m/s. Debido al contenido de CO2 del biogás se puede quemar cuando se mezcla con oxigeno entre un contenido de CH4 de 4-16,5%.
La ecuación química de combustión del CH4 es la siguiente.
CH4 + 2 O2 --> CO2 + 2 H2O + energía
Hay que tener mucho cuidado cuando se escapa el biogás por una rasgadura en la membrana de cubierta o por alguna fuga en un tanque de almacenamiento. El biogás puede mezclarse con bastante oxigeno y alcanzar a formar una mezcla explosiva. Según las normas alemanes el limite inferior LIE de explosividad del CH4 en el aire es de 4,0% y el limite superior LSE es de 16,5 % CH4 en el aire.
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