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María del Rosario Silva Alcívar

“Diseño, construcción e implantación de un biodigestor anaerobio vertical semicontinuo piloto, para la obtención de gas metano y biol a partir de cáscara de naranja en la empresa ECOPACIFIC, Amaguaña, provincia de Pichincha, Ecuador.”. María del Rosario Silva Alcívar. INTRODUCCIÓN.

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María del Rosario Silva Alcívar

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Presentation Transcript

  1. “Diseño, construcción e implantación de un biodigestor anaerobio vertical semicontinuo piloto, para la obtención de gas metano y biol a partir de cáscara de naranja en la empresa ECOPACIFIC, Amaguaña, provincia de Pichincha, Ecuador.” María del Rosario Silva Alcívar

  2. INTRODUCCIÓN ECOPACIFIC S.A. Relleno Sanitario 8 – 12 ton Aumento en el volumen de desechos. Contaminación de suelos, agua y aire. Alternativa de tratamiento Biodigestor anaerobio CH4 Genera productos biodegradables no contaminantes BIOL

  3. OBJETIVOS GENERAL Diseñar, construir e implantar un biodigestor anaeróbico vertical semicontinuo piloto para obtener biogas y biol, a partir de cáscara de naranja en la empresa ECOPACIFIC ubicada en Amaguaña, Provincia de Pichincha, Ecuador. • ESPECÍFICOS • 1. Caracterizar la cáscara de naranja y el inoculo inicial por medio de los siguientes análisis: pH, DBO5, DQO, carbono total, nitrógeno orgánico, fosfatos, humedad, ceniza, sólidos suspendidos, sólidos suspendidos volátiles, sólidos suspendidos totales, coliformes totales, coliformes fecales.

  4. OBJETIVOS GENERAL Diseñar, construir e implantar un biodigestor anaeróbico vertical semicontinuo piloto para obtener biogas y biol, a partir de cáscara de naranja en la empresa ECOPACIFIC ubicada en Amaguaña, Provincia de Pichincha, Ecuador. • ESPECÍFICOS • 2. Emplear los parámetros de diseño establecidos para diseñar el biodigestor anaerobio vertical semicontinuo piloto. • 3.Calcular la cantidad de biogas estimado que podría generar el biodigestor anaerobio vertical semicontinuo piloto.

  5. OBJETIVOS GENERAL Diseñar, construir e implantar un biodigestor anaeróbico vertical semicontinuo piloto para obtener biogas y biol, a partir de cáscara de naranja en la empresa ECOPACIFIC ubicada en Amaguaña, Provincia de Pichincha, Ecuador. • ESPECÍFICOS • 4. Construir y operar el biodigestor anaerobio vertical semicontinuo piloto, para la obtención de biogas y biol. • 5. Controlar los parámetros operacionales dentro de los rangos establecidos para un adecuado funcionamiento del biodigestor anaerobio vertical semicontinuo piloto.

  6. OBJETIVOS GENERAL Diseñar, construir e implantar un biodigestor anaeróbico vertical semicontinuo piloto para obtener biogas y biol, a partir de cáscara de naranja en la empresa ECOPACIFIC ubicada en Amaguaña, Provincia de Pichincha, Ecuador. • ESPECÍFICOS • 6. Calcular la eficiencia del biodigestor anaerobio vertical semicontinuo piloto, a partir de análisis fisicoquímicos y microbiológicos del biol obtenido. • 7. Validar el volumen de biogas obtenido sobre una base de análisis estadísticos.

  7. OBJETIVOS GENERAL Diseñar, construir e implantar un biodigestor anaeróbico vertical semicontinuo piloto para obtener biogas y biol, a partir de cáscara de naranja en la empresa ECOPACIFIC ubicada en Amaguaña, Provincia de Pichincha, Ecuador. ESPECÍFICOS 8. Dimensionar el biodigestor a escala industrial para la producción de biogas y biol a partir del residuo de cáscara de naranja de la empresa ECOPACIFIC.

  8. MARCO TEÓRICO RESIDUO Material generado por actividades de producción y consumo sin valor Protección ambiental y salud. Ocupación de espacio. Motivos estéticos Abad y Puchades, 2002 América Latina 275000 ton/d 70% recolectada 35% relleno OPS, 2010 Residuos especiales y peligrosos

  9. MARCO TEÓRICO RESIDUO Material generado por actividades de producción y consumo sin valor Protección ambiental y salud. Ocupación de espacio. Motivos estéticos Abad y Puchades, 2002 América Latina 275000 ton/d 70% recolectada 35% relleno OPS, 2010 Residuos especiales y peligrosos

  10. MARCO TEÓRICO RESIDUO Material generado por actividades de producción y consumo sin valor Protección ambiental y salud. Ocupación de espacio. Motivos estéticos Abad y Puchades, 2002 América Latina 275000 ton/d 70% recolectada 35% relleno OPS, 2010 Residuos especiales y peligrosos Residuos radioactivos Material o producto de desecho, sin uso específico y que contiene radio nucleídos (emiten radiación )

  11. MARCO TEÓRICO RESIDUO Material generado por actividades de producción y consumo sin valor Protección ambiental y salud. Ocupación de espacio. Motivos estéticos Abad y Puchades, 2002 América Latina 275000 ton/d 70% recolectada 35% relleno OPS, 2010 Residuos especiales y peligrosos Residuos radioactivos Residuos sólidos urbanos a. Fracción húmeda

  12. MARCO TEÓRICO RESIDUO Material generado por actividades de producción y consumo sin valor Protección ambiental y salud. Ocupación de espacio. Motivos estéticos Abad y Puchades, 2002 América Latina 275000 ton/d 70% recolectada 35% relleno OPS, 2010 Residuos especiales y peligrosos Residuos radioactivos Residuos sólidos urbanos Fracción húmeda Fracción seca

  13. MARCO TEÓRICO Residuos generados en las zonas urbanas del Ecuador (Yánez et al, 2011) Contaminación (agua, aire, suelo) Acumulación y mal manejo Proliferación de vectores Conservación flora y fauna

  14. MARCO TEÓRICO

  15. MARCO TEÓRICO

  16. MARCO TEÓRICO FAO (2011)

  17. MARCO TEÓRICO no flota en la superficie del agua y se desintegra con más facilidad en un medio acuoso. FAO (2011)

  18. MARCO TEÓRICO

  19. MARCO TEÓRICO • Restos de plantaciones

  20. MARCO TEÓRICO • Restos de plantaciones • Pulpa, cáscaras, aceites

  21. MARCO TEÓRICO • Restos de plantaciones • Pulpa, cáscaras, aceites • Desechos de cocina

  22. MARCO TEÓRICO • Restos de plantaciones • Pulpa, cáscaras, aceites • Desechos de cocina • Acumulación • (Plagas) • Incineración • (fitosanitarios) • Agua • (Nitratos)

  23. MARCO TEÓRICO • Restos de plantaciones • Pulpa, cáscaras, aceites • Desechos de cocina • Acumulación • (Plagas) • Incineración • (fitosanitarios) • Agua • (Nitratos) FAO (2011)

  24. MARCO TEÓRICO LA NARANJA (Citrus sinensis) Fruta mayor producción y consumo mundial 24 Ranking de producción FAO (2004) FIRA (2003)

  25. MARCO TEÓRICO LA NARANJA (Citrus sinensis) Fruta mayor producción y consumo mundial 24 Ranking de producción FAO (2004) FIRA (2003) Generalidades Forma  esférica (6 a 10 cm) Color  amarillo Sabor  dulce Consumo  fresco, jugo

  26. MARCO TEÓRICO LA NARANJA (Citrus sinensis) Fruta mayor producción y consumo mundial 24 Ranking de producción FAO (2004) FIRA (2003) Generalidades Propiedades Cítrico Refrescante Fibra, K, Ca, Mg, vitC ANC (2004)

  27. MARCO TEÓRICO LA NARANJA (Citrus sinensis) Fruta mayor producción y consumo mundial 24 Ranking de producción FAO (2004) FIRA (2003) Generalidades Propiedades Cáscara de naranja pigmentos, vitaminas, aceites esenciales, celulosa, carbohidratos solubles, pectina, aminoácidos, azúcares y minerales Mahmood (1998)

  28. MARCO TEÓRICO LOS BIODIGESTORES CH4 Recipiente o sistema con un ambiente biológicamente activo. Proceso bioquímico de degradación, involucra microorganismos. BIOL

  29. MARCO TEÓRICO LOS BIODIGESTORES CH4 Recipiente o sistema con un ambiente biológicamente activo. Proceso bioquímico de degradación, involucra microorganismos. BIOL Tipo de biodigestores

  30. MARCO TEÓRICO LOS BIODIGESTORES CH4 Recipiente o sistema con un ambiente biológicamente activo. Proceso bioquímico de degradación, involucra microorganismos. BIOL Tipo de biodigestores Mezcla completa

  31. MARCO TEÓRICO LOS BIODIGESTORES CH4 Recipiente o sistema con un ambiente biológicamente activo. Proceso bioquímico de degradación, involucra microorganismos. BIOL Tipo de biodigestores • Mezcla completa • Sin recirculación • Anaerobio • Distribución uniforme de sustrato y microorganismos • Agitación • Residuos orgánicos

  32. MARCO TEÓRICO LOS BIODIGESTORES CH4 Recipiente o sistema con un ambiente biológicamente activo. Proceso bioquímico de degradación, involucra microorganismos. BIOL Tipo de biodigestores • Mezcla completa • Sin recirculación • Con recirculación • Anaerobio • Aguas con alto contenido orgánico • Reutiliza material

  33. MARCO TEÓRICO LOS BIODIGESTORES CH4 Recipiente o sistema con un ambiente biológicamente activo. Proceso bioquímico de degradación, involucra microorganismos. BIOL Tipo de biodigestores Mezcla completa Retención de biomasa Dos fases (inmovilización en filtros y floculación) Retiene los microorganismos (<t)

  34. MARCO TEÓRICO LOS BIODIGESTORES CH4 Recipiente o sistema con un ambiente biológicamente activo. Proceso bioquímico de degradación, involucra microorganismos. BIOL Tipo de biodigestores Mezcla completa Retención de biomasa Discontinuos Crecimiento microorganismos = producción de biogas Residuos con alta concentración de sólidos

  35. MARCO TEÓRICO LA BIODIGESTIÓN Degradación de residuos orgánicos Reacciones bioquímicas Productos con valor agregado

  36. MARCO TEÓRICO LA BIODIGESTIÓN Degradación de residuos orgánicos Reacciones bioquímicas Productos con valor agregado Tipos de biodigestión

  37. MARCO TEÓRICO LA BIODIGESTIÓN Degradación de residuos orgánicos Reacciones bioquímicas Productos con valor agregado Tipos de biodigestión Aeróbica Bacterias y protozoos Presencia de oxígeno Bajo capital de inversión Reduce coliformes Producto final: CO2, NH4, H2O Tratamiento lodos activados (IDAE, 2007)

  38. MARCO TEÓRICO LA BIODIGESTIÓN Degradación de residuos orgánicos Reacciones bioquímicas Productos con valor agregado Tipos de biodigestión Aeróbica Anaeróbica Aplica a residuos ganaderos, agrícolas. Ausencia de oxígeno Microorganismos específicos Reduce coliformes, sólidos, DBO, DQO Producto final: biogas biol Tratamiento residuos vegetales (García, 2010)

  39. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica

  40. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas

  41. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Glúcidos

  42. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Glúcidos Lípidos

  43. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Hidrolisis Glúcidos Lípidos

  44. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Hidrolisis Glúcidos Lípidos

  45. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Hidrolisis Microorganismos hidrolíticos Glúcidos Lípidos

  46. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Enzimas extracelulares Proteínas Hidrolisis Glúcidos Lípidos Compuestos solubles

  47. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Hidrolisis Glúcidos Lípidos Aminoácidos Azúcares Ácidos grasos

  48. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Hidrolisis Glúcidos Lípidos Aminoácidos acidogénica Azúcares Ácidos grasos

  49. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Hidrolisis Glúcidos Lípidos Fermentación de moléculas  orgánicas solubles Aminoácidos acidogénica Azúcares Ácidos grasos

  50. MARCO TEÓRICO FASES DE LA BIODIGESTIÓN ANAEROBIA Y MICROBIOLOGÍA Materia orgánica Proteínas Hidrolisis Glúcidos Lípidos Microorganismos  Encargados de producir compuestos monoméricos Aminoácidos acidogénica Azúcares Ácidos grasos

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