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Acceso Abierto

Viabilidad técnica para la co-digestión de residuos del cultivo de maíz y estiércol del cerdo en granjas porcícolas para la autogeneración eléctrica

Título de la revista
Autores
González Medina, Carlos Julio

Archivos
Fecha
2024-02-29

Directores
Pérez Gordillo, Andrés Mauricio
Gómez Galindo, María Fernanda

ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad del Rosario

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Resumen
Este documento analiza el potencial energético que tiene la mezcla de dos biomasas de generación constante con el proceso de co-digestión anaerobia en el sector porcícola. Se parte de la problemática que se presenta durante la operación de las granjas porcícolas y como se puede contribuir para que estas encajen dentro de un marco de economía circular amigables con el medio ambiente que permita garantizar un suministro continuo de alimentos a la población. Es por ello que a través de la reutilización de los residuos aprovechables generados durante la operación de granjas porcícolas que puede ser transformada en biogás a través del proceso de co-digestion pasando por cada una de sus fases (hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis, metanogénesis) bajo condiciones apropiadas del tipo de biomasa, temperatura, sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV), relación C/N, carga orgánica volumétrica, PH, se busca lograr garantizar una contante y continua producción de biogás. En este trabajo se hace un análisis del inventario nacional de las biomasas de estudio, caracterización y ensayos (análisis próximo y elemental para determinar la composición de la mezcla), con lo cual se estima el volumen de biogás producido usando tres métodos diferentes. Ademas, se incluye una estimación del potencial energético a partir del menor volumen estimado de biogás en los departamentos donde existen granjas porcícolas y cultivos de maíz. A través de estos cálculos se estima el potencial generado por las granjas porcícolas, encontrándose que el aporte del sector es de 114,6 MW h, capaz de abastecer 1,2 % de 9500 MW h en el pico de demanda del país. En este trabajo se presenta también, tanto una explicación de los biodigestores que se encuentran en el mercado y las tecnologías de limpieza del biogás, como un ejemplo de éxito de transformación de biogás a energía eléctrica con motores Jenbache de la casa matriz de la General Electric. Por último, se enuncia la importancia del biogás dentro de la matriz energética como una fuente renovable, finalizando con recomendaciones y conclusiones con los resultados hallados. Como complemento se anexa fichas técnicas de algunos equipos disponibles en el mercado y resultados de la caracterización de la biomasa objeto de estudio.
Abstract
This document analyzes the energy potential of the mixture of two constantly generating biomasses with the anaerobic co-digestion process in the pork sector. The starting point is the problems that arise during the operation of pig farms and how we can contribute so that they fit within an environmentally friendly circular economy framework that allows guaranteeing a food supply that grows proportionally to the increase in population. That is why, through the reuse of usable waste generated during the operation of pig farms, it can be transformed into biogas through the co-digestion process, going through each of its phases (hydrolysis, acidogenesis, acetogenesis, methanogenesis). Under appropriate conditions of the type of biomass, temperature, total solids (ST), volatile solids (SV), C/N ratio, volumetric organic load, PH, the aim is to guarantee a constant and continuous production of biogas. This document analyzes the energy potential of the mixture of two constantly generating biomasses through aerobic co-digestion process in the pork production sector. The starting point is the national inventory of the biomasses under study, its collection, characterization and testing (proximate and elemental analysis to determine the composition of the mixture), with which the volume of biogas is estimated using three different bibliographic sources, including an estimate of the energy potential. Based on the lowest calculated volume of biogas in the departments where there are pig farms and corn crops. Through these calculations, the electric energy potential from pig farms is estimated, finding that the sector's contribution is 114.6 MW h, capable of supplying 1.2% of 9,500 MW at the country's peak demand. This work also presents an explanation of the biodigesters found in the market on the market and the biogas cleaning technologies, as well as a successful example of the transformation of biogas into electrical energy with Jenbache engines from the headquarters of General Electric. Finally, the importance of biogas within the energy matrix as a renewable source is stated, ending with recommendations and conclusions with the results found. As a complement, technical sheets of some equipment available on the market and results of the characterization of the biomass under study are attached.
Palabras clave
Co–digestión , Biomasa porcícola y residuos cultivo de maíz , Digestores , Generación eléctrica , Cálculo de biogás , Limpieza de biogás
Keywords
Co–digestion , Pig biomass and corn crop residues , Digesters Electricity generation , Biogas calculation , Biogas cleaning
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