INSTITUCION EDUCATIVA SAN JUAN BOSCO

1. INSTITUCION EDUCATIVA SAN JUAN BOSCO APROBACION OFICIAL DECRETO No. 0687 DE NOVIEMBRE 8 DE 2002 SAN PEDRO - SUCRE

2. BIODIGESTOR DE FLUJO CONTINUO TIPO TAIWAN

3. EQUIPO INVESTIGADOR LIC. CARLOS DE LA OSSA CASTRO LIC. MANUEL MERCADO FERNANDEZ LIC. JOSE DAVID GOMEZ ROSALES

4. EQUIPO INVESTIGADOR EDUARDO BALZA – 1Oº EDUARDO MORALES – 11º LIZARDO MEDINA – 10º JOSE GOMEZ – 11º

5. EQUIPO INVESTIGADOR VIVIANA MEZA – 11º YASSER ACOSTA – 11º YADER LOPEZ – 9º

6. EQUIPO INVESTIGADOR YESENIA CONDE - 9º CARMEN ARRIETA - 9º KEIDIS RODRIGUEZ - 11º

7. ¿CÓMO SURGIÓ LA IDEA DE REALIZAR ESTA INVESTIGACIÓN? • La idea surge porque nuestros profesores de Ciencias Naturales nos orientaron para presentar un trabajo de investigación en el marco de la jornada deportivo cultural de nuestra Institución para el año 2006.

8. PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN • ¿Cómo aprovechar los excrementos de animales domésticos, así como los desperdicios o desechos orgánicos; para producir gas metano para uso doméstico y además obtener abono líquido?

9. ANTECEDENTES • Con el término biogas se designa a la mezcla de gases resultantes de la descomposición de la materia orgánica, realizada por acción bacteriana en condiciones anaeróbicas. • El biogas se produce en un recipiente cerrado o tanque denominado biodigestor, el cual puede ser construido con diversos materiales como ladrillo y cemento, metal o plástico.

10. ANTECEDENTES • El biodigestor de forma cilíndrica o esférica posee un ducto de entrada a través del cual se suministra la materia orgánica en forma conjunta con agua y un ducto de salida en el cual el material ya digerido por acción bacteriana abandona el biodigestor.

11. ANTECEDENTES • Los materiales que ingresan y abandonan el biodigestor se denominan afluente y efluentes respectivamente. El proceso de digestión que ocurre en el interior del biodigestor libera la energía química contenida en la materia orgánica, la cual se convierte en biogas.

12. ANTECEDENTES • El metano, principal componente del biogas, es el gas que le confiere las características combustibles al mismo. • Los principales componentes del biogas son el metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2).

13. ANTECEDENTES Aunque la composición del biogas varía de acuerdo a la biomasa utilizada, su composición aproximada se presenta a continuación (Werner et al 1989): • Metano (CH4) 40 – 70% volumen • Dióxido de carbono (CO2) 30 – 60% • Sulfuro de hidrógeno (H2S) 0 – 3% • Hidrógeno (H2) 0 – 1% (1) [1] ZAPATA CADAVID, Alvaro. Fundación CIPAV, Cali, Colombia.

14. JUSTIFICACIÓN • Con la realización de este proyecto, nosotros como estudiantes, nos apropiaremos de los métodos de la ciencia para el trabajo científico y la búsqueda de la verdad, además, despertará en nosotros el espíritu investigativo, crítico y saldremos con más herramientas para interpretar los fenómenos naturales y aprovechar los recursos que nos brinda la naturaleza minimizando su impacto ambiental.

15. JUSTIFICACIÓN • Por otra parte, podremos utilizar la materia prima que nos brinda el medio de fácil consecución para generar energía para uso doméstico a bajo costo de una forma natural.

16. OBJETIVOS

17. OBJETIVO GENERAL • Aprovechar el estiércol de animales domésticos y los desechos orgánicos para la generación de combustible para uso domestico y producción de abono orgánico de buena calidad.

18. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Disminuir la contaminación ambiental generada por el estiércol de animales domésticos y los desechos orgánicos. • Eliminar los malos olores producidos por el estiércol de animales domésticos y los desechos orgánicos. • Producir abono orgánico líquido de buena calidad. • Concientizar a la comunidad rural de la importancia de cambiar la leña como combustible por biogas para uso doméstico.

19. METODOLOGÍA • Este proyecto se ejecutó en el área rural del Municipio de San Pedro, específicamente en una finca denominada VILLA SOFI donde reside uno de nuestros compañeros. • Se aplicaron unas encuestas para recolectar información sobre la posible construcción de biodigestores en la zona. • Una vez aplicadas las encuestas y analizados los resultados, se construyó un biodigestor con plástico de polietileno calibre 10, con un diámetro de 0,5 metros y 2 metros de largo.

20. METODOLOGÍA • El biodigestor tiene un afluente por donde se introduce la carga diaria de estiércol y agua, de acuerdo a la capacidad del mismo y un efluente por donde sale el abono líquido.

21. METODOLOGÍA • La producción de metano se notará después de los 30 días de iniciado este proceso (de acuerdo a las condiciones ambientales entre 30º C y 35º C). El gas obtenido se almacenará en un tanque de reserva y de allí se llevará al interior de la vivienda a través de una tubería de PVC para su uso doméstico.

22. DISEÑO BIODIGESTOR

23. RESULTADOS E IMPACTOS ESPERADOS • Obtención de metano como combustible para uso doméstico. • Producción de abono líquido de buena calidad. • Disminución de la contaminación producida por el estiércol de animales domésticos y desechos orgánicos. • Disminución de la tala de árboles como producto de la utilización de la leña como combustible.

24. PROYECCIÓN • Extender la idea de la construcción e implementación de este sistema de generación de biogas como combustible y obtención de abono líquido, a toda la zona rural circunvecina.

25. ACTIVIDADES DESARROLLADAS EN EL PROYECTO

26. CONSULTAS BIBLIOGRÁFICAS

27. SOCIALIZACIÓN DEL PROYECTO A LA COMUNIDAD EDUCATIVA

28. ENCUESTAS A VECINOS DEL SECTOR DONDE SE EJECUTARA EL PROYECTO

29. ANÁLISIS DE LAS ENCUESTAS

30. ¿QUÉ CLASE DE ANIMALES DOMÉSTICOS TIENEN EN EL PREDIO?

31. DESTINO FINAL DEL ESTIÉRCOL PRODUCIDO POR LOS ANIMALES

32. ¿LE AFECTA EN ALGO LA ACUMULACIÓN DEL ESTIÉRCOL DE LOS ANIMALES?

33. ¿QUÉ TIPO DE COMBUSTIBLE UTILIZAN PARA COCINAR?

34. SI COCINA CON LEÑA ¿EN QUÉ FORMA LE AFECTA EL HUMO PRODUCIDO?

35. ¿DE DÓNDE OBTIENE LA LEÑA UTILIZADA COMO COMBUSTIBLE?

36. ¿ESTARÍA USTED DISPUESTO A SUSTITUIR LA LEÑA POR OTRO COMBUSTIBLE?

37. CARACTERÍSTICAS DEL BIODIGESTOR DIMENSIONES DEL BIODIGESTOR • DIAMETRO = 0,5 m • RADIO = 0,25 m • LARGO = 2,5 m

38. VOLUMEN DEL BIODIGESTOR • VOLUMEN = r2L • VOLUMEN = (3,1416)(0,25 m)2(2,5 m) • VOLUMEN = 0,49 m3

39. CONSTRUCCIÓN DEL BIODIGESTOR

42. CARGA TOTAL DEL BIODIGESTOR EL PRIMER DÍA VOLUMEN DE EXCREMENTO = 55 Kg VOLUMEN DE AGUA = 220 Lts

43. CARGA DIARIA DEL BIODIGESTOR • 16 Kg DE EXCREMENTO • 60 Lts DE AGUA

44. VOLUMEN DE BIOGAS A OBTENER VOLUMEN DE BIOGAS 25% DEL VOLUMEN TOTAL DEL BIODIGESTOR 25%(0.49 m3) = 0.12 m3

45. CONSUMO DE BIOGAS CON UNA ESTUFA DE UN QUEMADOR SE OBTIENE UNA HORA DIARIA DE BIOGAS

46. RESULTADOS

47. DIFICULTADES • La primera dificultad que encontramos fue no contar con el material apropiado (plástico tubular calibre 8), lo que conllevo a realizar una modificación construyendo una estructura en hierro que reacciona con la materia orgánica en descomposición. • Las condiciones ambientales no han sido las más apropiadas para la obtención de resultados (30 ºC – 35ºC).

48. DIFICULTADES • Por la limitación del presupuesto hubo que hacer modificaciones en el tamaño del biodigestor lo que conlleva a muy poca producción de biogas, y en el material para construir el afluente y el efluente que fueron reemplazados por recipientes plásticos. • Por no encontrar el plástico tubular se tuvo que reemplazar el lugar de almacenamiento por un tanque metálico que no permite observar la producción del gas.

49. LOGROS • Se despertó en el estudiante el espíritu investigativo. • Comparar resultados teóricos con experiencias concretas. • Apropiación del método científico. • Solucionar adversidades que se presenten en un proceso de investigación. • Actitud positiva a enfrentar retos y nuevas experiencias. • Emitir conclusiones de un problema en estudio.

50. AGRADECIMIENTOS COLCIENCIAS PROGRAMA ONDAS UNIVERSIDAD DE SUCRE SECRETARIA DE EDUCACION DEPARTAMENTAL INSTITUCION EDUCATIVA SAN JUAN BOSCO