Excrement biodigester design for biogas generation via simulation with SIMBA® software

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Angie Carolina Lozano Ruíz Universidad Antonio Nariño
Cristian Arled Sánchez Montealegre Universidad Antonio Nariño
Juan Gonzalo Ardila Marín Universidad Antonio Nariño
Abstract
A biodigester generates biogas and stabilized digestate that is sanitized depending on the temperature. “Mi Granjita Huevos El Dorado” is an egg - producing farm located in the rural area of Neiva, with 1,325 laying hens whose excrement is not properly disposed of, contaminating: the soil due to its use as fertilizer without eliminating pathogenic microorganisms, reducing the capacity of drainage and hindering oxygen mineralization; the water with nitrate leachate, and the air with ammonia and bad odors and subsequent spread of insects, affecting the health of the population and generating costs in collection/treatment. The research evaluated the biogas generation potential of a biodigester using farm manure as a source of organic matter, substrate, or influent, as a first step the mixture of biomass and water was characterized, for this the excrement produced during Six months for the hens and a fattening pig, which would function as an accelerating substrate of anaerobic digestion, 33.46 kg/day were obtained, then the pH of different proportions between chicken manure, pig manure, and water was measured to define the percentage
of mixture with the which would be supplied to the biodigester, with results of 7.31, 6.86 and 7.06, being that of 40% combined biomass and 60% water, the most suitable for being the most neutral. The biodigester was dimensioned reaching the budget for its manufacture and installation, and it was simulated using the SIMBA® software, finding an expected production of 10 m3 / month of biogas, based on the organic load, a temperature of 35 ° C, appropriate for the growth and development of bacteria, and a retention time of 30 days, concluding that biogas production can supply 50% of the natural gas used on the farm, generating a return on investment in a period of three years.
Keywords

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Author Biographies / See

Angie Carolina Lozano Ruíz, Universidad Antonio Nariño

Ingeniera Mecánica

Cristian Arled Sánchez Montealegre, Universidad Antonio Nariño

Ingeniero Mecánico

Juan Gonzalo Ardila Marín, Universidad Antonio Nariño

Magíster en Gestión Energética Industrial – Instituto Tecnológico Metropolitano. Docente de la Universidad Antonio Nariño 

References

Acuña Rubio, J. P., (2015). Diseño e Implementación de un Biodigestor para el Tratamiento de Excretas de Ganado Bovino. Repositorio Digital Universidad Central del Ecuador. Consultada 18/06/2019. http://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/6441

Alkalay, D., (1997). Aprovechamiento de Desechos Agropecuarios para la Producción de Energía. Reunión Regional Sobre Biomasa para la Producción de Energía y Alimentos. Consultada 06/12/2019. http://www.fao.org/3/AD098S/AD098S08.htm

Belduma Zambrano, A. M., (2015). Evaluación de la Producción de Biogás a Partir de la Degradación de Gallinaza Sometida a Diferentes Relaciones C/N. Repositorio Universidad Técnica de Machala. Consultada 25/07/2019. http://repositorio.utmachala.edu.ec/bitstream/48000/2850/2/CD000010-TRABAJO%20COMPLETO-pdf

Bernal Patiño, L. E., & Suarez Ramírez, L. S., (2018). Diseño Conceptual de un Biodigestor Partiendo de Estiércol Vacuno y Avícola, Producido en la Finca El Guarumal, para la Obtención de Biogás. Repositorio Fundación Universidad de América. Consultada 18/06/2019. https://repository.uamerica.edu.co/bitstream/20.500.11839/6844/1/6102531-2018-2-IQ.pdf

Bolívar Fuquene, H. E., & Ramírez Hernández, E. Y., (2012). Propuesta para el Diseño de un Biodigestor para el Aprovechamiento de la Materia Orgánica Generada en los Frigoríficos de Bogotá. Repositorio Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Consultada 18/06/2019. https://docplayer.es/82003907-Propuesta-para-el-diseno-de-un-biodigestor-para-el-aprovechamiento-de-la-materia-organica-generada-en-los-frigorificos-de-bogota.html

Carhuancho Leon, F. M., (2012). Aprovechamiento del Estiércol de Gallina para la Elaboración de Biol en Biodigestores Tipo Batch como Propuesta al Manejo de Residuo Avícola. Repositorio Universidad Nacional Agraria La Molina. Consultada 25/07/2019. http://repositorio.lamolina.edu.pe/handle/UNALM/1769

Chillo Abril, J. F., & Paguay Cuvi, S. C., (2015). Implementación de un Biodigestor Continuo para Producción de Biogás a Partir de Estiércol de Ganado Vacuno en la Finca La Poderosa. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO. Consultada 13/10/2019. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/4773

Chungandro Nacaza, K. R., & Manitio Cahuatijo, G. J., (2010). Diseño y Construcción de un Biodigestor para Pequeñas y Medianas Granjas. Repositorio Escuela Politécnica Nacional. Consultada 25/07/2019. https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1650/1/CD-2734.pdf

Cubas Guarnizo, W. A., & Lescano Leon, N. A., (2007). Obtención de Biogás a Partir de Estiércol de Gallina Procedente de la Granja Avícola Lescano-Chicama Utilizando un Biorreactor Anaerobio de Lecho Fijo. Repositorio Institucional Universidad Nacional de Trujillo. Consultada 06/12/2019. http://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/9161

Hernández Ramírez, B. A., & Ramírez Saavedra, N., (2019). Especificación de las Condiciones de Operación de un Biodigestor Usando como Materia Prima Estiércol Bovino y Equino en la Finca “Villa Italia” Ubicada en el Municipio Paipa (Boyacá). Repositorio Fundación Universidad de América. Consultada 06/12/2019.

InCTRL, solution. (2016). SIMBA #biogas | Soluciones inCTRL. Consultada 28/04/2020. https://www.inctrl.com/software/simba/simbabiogas/

Estrada Pareja, M. M., (2005). Manejo y Procesamiento de la Gallinaza. Revista Lasallista de Investigación. Vol. 2, núm. 1, enero-junio, 2005, pp. 43-48. Consultada 18/06/2019. https://www.redalyc.org/pdf/695/69520108.pdf

Pedroza, J. (2005). Manual de Producción Avícola. Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA). Consultada 06/12/2019. https://repositorio.sena.edu.co/bitstream/11404/4271/1/avicultura_2005.pdf

Pinzón Fernández, C. A., (2017). Implementación de Biodigestores para el Mejoramiento de la Calidad de Vida de las Familias Campesinas. Revista de Investigaciones Agroempresariales. Vol. 3, enero-junio, 2017, pp. 89-96. Consultada 25/07/2019. https://doi.org/10.23850/25004468.1438

Rodríguez Pachón, D. A., & García Cepeda, A. F., (2017). Diseño y Construcción de un Biodigestor para la Producción de Biogás a Partir de Heces Caninas. Repositorio Universidad Distrital Francisco José De Caldas. Consultada 18/06/2019. http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/6949/1/DavidAlexanderRodriguezPach%C3%B3n2017.pdf

Rojas Reyes, J. F., & Ñañez Muñoz, L., (2018). Diseño e Implementación de un Biodigestor en la Granja Porcícola San Sebastián del Municipio de Timaná – Huila, como Estrategia de Aprovechamiento de los Residuos Generados para la Fertilización de Pasturas y la Generación de Biogás. Repositorio Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Consultada 25/07/2019. https://repository.unad.edu.co/handle/10596/17850

Sánchez Sánchez, V. M., (2017). Biodigestor para el Tratamiento de Residuos Orgánicos Generados por Ganado Vacuno del Fondo de la Asociación de Ganaderos de Lambayeque. Repositorio Digital Institucional Universidad César Vallejo. Consultada 25/07/2019. http://repositorio.ucv.edu.pe/handle/20.500.12692/10898

Sierra Rios, A. X., (2013). Obtención de Biogás a Partir de Gallinaza Producida en la Granja Bellavista-Horizontes a Servicio de Incubadora Santander S.A. Repositorio Universidad Industrial de Santander. Consultada 18/06/2019. http://noesis.uis.edu.co/handle/123456789/39375

Venegas Venegas, J. A., Raj Aryal, D., & Pinto Ruíz, R., (2019). Biogás, la Energía Renovable para el Desarrollo de Granjas Porcícolas en el Estado de Chiapas. Análisis Económico. Vol. 34, núm. 85, enero-abril, 2019. Consultada 06/12/2019. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-66552019000100169

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