Tema: Cálculo del biogás producido

Buenas tardes,
estoy intentando diseñar una planta de compostaje de purines porcinos para el aprovechamiento energético del biogás producido, pero tengo dos grandes dudas/problemas: :?:
Mi primer problema es que parto de una cantidad de biogás necesário y no se muy bien como realizar los cálculos para el dimensionamiento del digestor para obtener almenos la cantidad de biogás que necesito. Tampoco dispongo de la composición exacta del purín y mes es un poco complicado. Y como el digestor es el corazon de la planta no hay manera de abanzar. Se k al volumen del digestor hay que añadirle un 20% por temas de seguridad, pero no se el porcentaje que hay que añadir a la producción de biogás para calcular el almacenamiento de este. Porque si al final se produce menos de lo calculado, mientras sea igual o superior al necesario pues mira, me sobrará espacio. Pero, si por todo lo contrario me he quedado corto en los cálculos del dimensionamiento de los gasometros el problema será bastante gordo.

En segundo lugar, para poder definir/diseñar los diferentes procesos de tratamiento del efluente necesito saber que pocentaje del afluente se digiere y que porcentaje hay que añadir a los cálculos para tener en cuenta el posible error.

He estado buscando por la red programas que me ayuden en el cálculo de los digestores, pero gratuitos solo he encontrado uno, en inglés, y con parametros de Estados Unidos (y como mi inglés no es muy fuerte......).

Agradeceria si alguien me pudiera echar un cable que ya no se que hacer. :cry:

He consultado algunos libros pero lo único que consigo es liarme más. Puede ser que no tenga los libros más adequados.

Grácias por adelantado

Hola Digito,
Mi consejo es que contactes con fabricantes de digestores y les plantees estas cuestiones. Si el proyecto es para una instalción qeu se va a ejecutar estarán encantados de ayudarte, y si es para un proyecto fin de carrera supongo que tampoco tendrán inconveniente. Aunque en este ultimo caso lo lógico es que el la propia escuela/facultad haya quien te pueda echar una mano.
¿te importaria decirme el nombre del sofware gratuito que has encontrado? Te lo agradeceria mucho.

Apreciado.

Para calcular el potencial de biogás de la biomasa y los purines no es fácil, por eso hay poca información en internet, depénde de la cantidad de material,la cantidad de materia orgánica de este, si están en cama de paja, si el producto puede llevar unas semanas o messes antes de meter en le digestor ...

Consulta lo que quieras a [email protected] y intentaré dar respuesta.

Oscar Bartomeu

Hola, Digito.
1º Cuantas cabezas de ganado porcino, tienes. se calcula media de kg/lt, de purines diarios.
2º el digestor tienes que calcular el almacenamiento de 5 meses de purines, es aconsejable.
3º Con estos datos es mas facil obtener un tabla de producción de metano.
Y de esta forma sabras que tipo de congenerados necesitas.

Si necesitas más aclaraciones y te puedo ser de ayuda.

Un saludo al foro.

Buenos días .

Podeis encontrar este programa gratuito de eficiencia energetica con el cual tambien se puede calcular la producción de biogas. Los programas buenos son los que se realizan con la experiencia y a base de analiticas y siendo una herramienta muy importante y dificil de conseguir pero ánimo http://www.retscreen.net/es/home.php

Iniciado por gedeba

Hola, Digito.
1º Cuantas cabezas de ganado porcino, tienes. se calcula media de kg/lt, de purines diarios.
2º el digestor tienes que calcular el almacenamiento de 5 meses de purines, es aconsejable.
3º Con estos datos es mas facil obtener un tabla de producción de metano.
Y de esta forma sabras que tipo de congenerados necesitas.

Si necesitas más aclaraciones y te puedo ser de ayuda.

Un saludo al foro.

Hola GEDEBA,
me sorprende eso de que haga falta un digestor para un almacenamiento de los purines de 5 meses (!). El tiempo de retención en el digestor mesofílico (32 grados aprox) para purines es de entre 20 y 25 días. Cuanto más tiempo, mejor, aunque todo tiene su límite. El digestor no tiene la finalidad de servir de almacenamiento de los purines. Para eso, después del digestor, va otro depósito, a ser posible cerrado, que almacena el purín digerido hasta que llega el momento de usarlo como abono en el campo.

Saludos

Totalmente de acuerdo. A titulo personal una planta de biogás de purines exclusivamente no merece la pena, para producir 1MW necesitarías aproximadamente 70.000 toneladas año. Realizando una codigestión con otros tipos de residuos podrias bajar a 17.000 toneladas contando con el agua que puedes recircular si en su caso fuera necesarío dependiendo del tipo de residuo. Ten en cuenta que para la IPPC este tipo de plantas estan reguladas por la capacidad y si reduces la entrada de residuos puedes estar excluido de la AAI.

Hola a todos, yo tambien estoy haciendo el proyecto final de carrera entorno a la optimizacion de una planta de tratamiento de purines mediante cogeneracion.

en mi caso, es una granja de cerdas de gestacion (850), para hallar la cantidad de purin generado me he basado en las estimaciones que se dan en el plan de subvenciones del gobierno,Real Decreto 949/2009, en el anexo II hace una referencia a los valores de purin generados a partir del tipo de animal.

A partir de este valor y segun los valores de DQO obtenidos de la guia de deyecciones ganaderas de cataluña, he sacado la cantidad de DQO que se se digiere, con este valor y los 0,35l biogas/grDQO que se generan he conseguido obtener la cantidad de biogas del q dispongo. no se si habra quedado claro, si teneis dudas, poner un post y os envio el excel.

en mi caso no consigo cubrir la demanda(5300m3 purin/ año) de calor de la granja, por lo que he tenido q mezclarlo con gallinaza.

mi pregunta es:
Ya he conseguido cubrir la demanda, pero ¿como dimensiono el volumen del biodigestor? ya se que se recomienda una temperatura del biodigestor de 37,5ºC y que el tiempo de residencia varia entre 20-30dias para esa temperatura, sin embargo como puedo hallar el volumen optimo en funcion de la temperatura?existe algun metodo?
si alguien me puede hechar una mano le estaria muy agradecido.

un saludo

Buenos días.

Para saber el tiempo de residencia dependiendo de un proceso biológico no te queda mas remedio que tirar de laboratorio o planta piloto (también tecnólogo con el trabajo ya hecho con sus históricos ). Una vez que sepas el caudal de entrada al digestor y el TRH podras calcular el volumen del digestor, teniendo en cuenta que si trabajas por debajo del 75% de capacidad puedes tener problemas por la altura de las helices del agitador ya que pueden generar espumas (depende del agitador).

Q= X x 24h
TRH= 30 días
VDigestor= X x 30 días

Iniciado por Biogas Master

Buenos días.

Para saber el tiempo de residencia dependiendo de un proceso biológico no te queda mas remedio que tirar de laboratorio o planta piloto (también tecnólogo con el trabajo ya hecho con sus históricos ). Una vez que sepas el caudal de entrada al digestor y el TRH podras calcular el volumen del digestor, teniendo en cuenta que si trabajas por debajo del 75% de capacidad puedes tener problemas por la altura de las helices del agitador ya que pueden generar espumas (depende del agitador).

Q= X x 24h
TRH= 30 días
VDigestor= X x 30 días

Los 30 días es un ejemplo habria que calcularlo VDigestor= Q x TRH. así mas claro que me había liado

muchas gracias por contestar con tanta rapidez.

la verdad es que es eso justamente es lo que he hecho. A partir de los Kg/m3 *dia de materia organica de entrada al digestor he ido sacando los valores de los diferentes tiempos de retencion hidraulicos y por ende el volumen.sin embargo no consigo justificar de una manera"tecnica" por que elijo este tiempo de retencion y no otro. se que la manera correcta seria conociendo el tiempo que tarda en degradar las bacterias la materia organica, sin embargo no consiguo informacion acerca de este tema.

si que es verdad que hablando con algun tecnologo podria solucioonar el asunto, pero creo que seguiria sin poder justificar el TRH.

Asi he definido el TRH:

TRH=(kg M.o/dia)/(vol. purin diario(m3))*carga diaria (KG/m3*dia))
y variando la carga diaria 1,2, 3...

Otra duda que tengo es:
existe alguna correlacion entre el tiempo de retencion hidraulico, la temperatura y el tipo de materia organica? creo que si, ya que en la ecuacion de la DBO,(DBO=DBOfinal*(1-e^-k*trh),la k es una cte que es funcion de la temperatura, sin embargo tampoco encuentro datos que me ayuden a resolver este problema. para el purin existen datos y los he encontrado, sin embargo para la gallinaza no he encontrado nada.

un saludo y gracias de nuevo.

Iniciado por Biogas Master

Totalmente de acuerdo. A titulo personal una planta de biogás de purines exclusivamente no merece la pena, para producir 1MW necesitarías aproximadamente 70.000 toneladas año. Realizando una codigestión con otros tipos de residuos podrias bajar a 17.000 toneladas contando con el agua que puedes recircular si en su caso fuera necesarío dependiendo del tipo de residuo. Ten en cuenta que para la IPPC este tipo de plantas estan reguladas por la capacidad y si reduces la entrada de residuos puedes estar excluido de la AAI.

Bueno dias, cuando te refieres a 1MW, te estas refiriendo a potencia neta o potencia electrica?haciendo mis calculos me sale que para 70000 t/a, tendremos un potencia neta aprox de 1300KW. si se le aplica el rendimiento electrico que se le puede sacar al motor tendremos (rend=0,38) unos 500kw de potencia electrica aproximadamente, puede ser?

un saludo y gracias

segun lo que he estudiado y calculado para optimizar el rendimiento de una plnata de biogas a partir de purines de cerdo, se debe agregar una parte de forraje, ya sea de maiz o sorgo.
tengo planillas de calculo muy bien explicadas que te podrian ayudar.

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Iniciado por biogasico

muchas gracias por contestar con tanta rapidez.

la verdad es que es eso justamente es lo que he hecho. A partir de los Kg/m3 *dia de materia organica de entrada al digestor he ido sacando los valores de los diferentes tiempos de retencion hidraulicos y por ende el volumen.sin embargo no consigo justificar de una manera"tecnica" por que elijo este tiempo de retencion y no otro. se que la manera correcta seria conociendo el tiempo que tarda en degradar las bacterias la materia organica, sin embargo no consiguo informacion acerca de este tema.

si que es verdad que hablando con algun tecnologo podria solucioonar el asunto, pero creo que seguiria sin poder justificar el TRH.

Asi he definido el TRH:

TRH=(kg M.o/dia)/(vol. purin diario(m3))*carga diaria (KG/m3*dia))
y variando la carga diaria 1,2, 3...

Otra duda que tengo es:
existe alguna correlacion entre el tiempo de retencion hidraulico, la temperatura y el tipo de materia organica? creo que si, ya que en la ecuacion de la DBO,(DBO=DBOfinal*(1-e^-k*trh),la k es una cte que es funcion de la temperatura, sin embargo tampoco encuentro datos que me ayuden a resolver este problema. para el purin existen datos y los he encontrado, sin embargo para la gallinaza no he encontrado nada.

un saludo y gracias de nuevo.

si existe relacion entre los tres factores que mencionas. son relaciones bien definidas.

atte