Diseño de un sistema integrado generador de energía que incluye la producción de biogás, electricidad y compost, utilizando residuos orgánicos de origen animal en la finca Rama Blanca de Sipacate, Escuintla.

Abstract

El objetivo general de este trabajo fue el diseño de un sistema integrado generador de energía que incluye la producción de biogás, electricidad y compost utilizando residuos orgánicos de origen animal en la finca de Rama Blanca de Sipacate, Escuintla.

Respecto al objetivo de desarrollo de una propuesta técnica y económicamente viable de generación de energía a partir de desechos orgánicos para esta investigación, se partió de la caracterización de las materias orgánicas utilizadas que son excremento de búfalo y suero, un sub producto generado a partir de la manufactura de quesos. Se realizaron pruebas con dos biodigestores a escala laboratorio en estos se probaron diferentes materias primas orgánicas. Uno de los biodigestores trabajó solamente con excremento bufalino y agua como materia prima, mientras que el otro utilizó suero, excremento y agua como materia prima. El primer biodigestor obtuvo los mejores rendimientos en cuanto a concentración de metano y poder calorífico. Subdividiendo la etapa de diseño en tres módulos, el primero fue el diseño del biodigestor principal, seguido de la purificación del biogás primario y por último el almacenaje y uso del biogás producido. El diseño seleccionado es un arreglo de los biodigestores colocados en paralelo tipo estanque de material flexible. Se seleccionaron dos metodologías de uso: la cogeneración y la combustión directa. Para la combustión se realizará purificación del biogás utilizando un purificador marca Puxin modelo PX25L para remover el ácido sulfídrico previo al ingreso a las estufas. El sistema de cogeneración se realizará por medio de una microturbina marca Capstone modelo C30 la cual entrega 30kWh de energía constantes. Por último las cenizas remanentes en el biodigestor serán utilizadas para la generación de compost a partir de la lombricultura. Este sub producto será aprovechado en el área circundante a la finca y en las áreas de pastoreo del hato de bovinos. El análisis económico del proyecto tomando la inversión de Q700,889.29 determinó una TIR del 67.8% con un VAN de Q1,906,638.00 en un pronóstico a 10 años. Se determinó como viable la generación de energía eléctrica a partir del excremento de búfalo disponible en finca Rama Blanca, Sipacate Escuintla y se recomienda evaluar la posibilidad de generar una mayor cantidad de energía para cubrir más holgadamente la demanda energética y evaluar la implementación de sistemas de control y automatización en la operación.