PROCESOS AGROINDUSTRIALES III

Como se mencionó anteriormente, el Biogás conocido también como "Gas de los pantanos" se produce por la fermentación anaeróbica (sin oxígeno) de residuos orgánicos e inorgánicos que mezclados con agua y depositados en un recipiente cerrado e mpermeable llamado Biodigestor a temperatura entre los 20º y 30º C se descomponen debido a las bacterias anaeróbicas. El proceso digestivo se completa entre los 30 y 40 días produciéndose la mayor cantidad de Biogás. Para mantener una producción constate se debe renovar periódicamente los insumos. Cuando los residuos no digeribles alcanzan cierta magnitud, se limpia el biodigestor (1 a 2 veces al año) vaciándolo totalmente. Por este motivo el mismo esta provisto de mecanismos para la extracción de los lodos y sobrantes, además de dispositivos para la acumulación y expulsión de gases, dispositivos de seguridad contra explosión y la purga del digestor.

2.1. El cieno de fermentación

Cada material de fermentación o material de carga se compone de:

Sustancias sólidas orgánicas, Sustancias sólidas inorgánicas, y Agua.

Con el agua aumenta la fluidez del material de fermentación, lo cual es importante para el funcionamiento de una planta de biogás. En un cieno de fermentación liquido, las bacterias de metano llegan con más facilidad al material de fermentación fresco. De ese modo se acelera el proceso de fermentación; por eso, con una agitación periódica aumenta la producción de gas. Un cieno con 5 a 10 % de sólidos es apropiado para el funcionamiento de plantas continuas. 

Todos los materiales de fermentación están compuestos en su mayor parte por Carbono (C) y contienen Nitrógeno (N).La relación C/N influye sobre la producción de gas; esta será óptima cuando C/N oscile entre 20:1 y 30:1 . 

2.2. La digestión anaeróbica

Aunque la digestión anaerobia es un proceso ampliamente conocido en la práctica, se posee en la actualidad una información muy limitada sobre su química y su microbiología. 

Sin embargo, se puede afirmar en líneas generales que la digestión anaerobia se desarrolla en tres etapas durante las cuáles la biomasa se descompone en moléculas más pequeñas para dar biogás como producto final, por la acción de diferentes tipos de bacterias. 

2.2.1. Etapas de la digestión anaeróbica 

En el proceso de digestión anaeróbica podemos distinguir tres etapas: Hidrólisis, Fase Ácida y Fase Hidrogenada. A su fin se obtiene un GAS y un LÍQUIDO.

El GAS que contiene un 55-70% de Metano, 30-40% de Dióxido de Carbono y Hidrogeno 1-3% 2-5% de otros Gases.

El LIQUIDO conocido como Bio-Fertilizante (inodoro) contiene 20% de Proteínas, 4% de NPK solubles, un 14% más de Nitrógeno y 20% más de Potasio que igual mezcla de residuos procesados anaerobicamente, y con PH de 7,5. 

2.2.2. Variables de influencia

Las variables que influyen en el proceso de digestión anaeróbica son las siguientes:

Temperatura: se encuentra un óptimo de funcionamiento alrededor de los 35° C. 

Acidez: determina la cantidad y el porcentaje de metano en el biogás, habiéndose encontrado que el valor óptimo de pH oscila entre 6,6 y 7,6. 

Contenido en sólidos: se suele operar en mejores condiciones con menos de un 10% en sólidos, lo que explica que la biomasa más adecuada sea la de alto contenido en humedad. 

Nutrientes: para el crecimiento y la actividad de las bacterias, éstas tienen que disponer de carbono, nitrógeno, fósforo, azufre y algunas sales minerales. 

Tóxicos: aparte del oxígeno, inhiben la digestión concentraciones elevadas de amoníaco, sales minerales y algunas sustancias orgánicas como detergentes y pesticidas

2.2.3. Ventajas y desventajas de la digestión anaeróbica 

Ventajas: 

·               El biogás sirve como combustible. 

·               El residuo digerido es casi inodoro y estabilizado. 

·               Se conservan los nutrientes del bioabono. 

·               Las moscas y roedores no son atraídos por el residuo. 

·               El residuo digerido seco puede utilizarse como bioabono.

Desventajas: 

·               Equipamiento grande, algo caro y experimental en ciertos diseños. 

·               Se requieren ciertas precauciones de manejo. 

·               El proceso es sensible a la temperatura, ph, velocidad de carga y cambios de tipo de carga. 

·               El proceso de digestión anaeróbica no genera calor.