Manejo de Estiércol como Residuo con Valor
Agregado
Ma. Carmen Doria Serrano Alberto Salinas Franco
Departamento de Ingeniería y Ciencias Químicas Marzo 14, 2012
PARTICIPANTES
o Dr. Ciro Ortiz Estrada o M. en C. Ma. Carmen Doria Serrano o Ing. Aldo Heraz Segura o Miguel Sánchez Rayas o Biol. Samuel Macías Bravo o Dr. Alberto Salinas Franco
Panorama general
" Demanda y crecimiento de la población.
" Cuidado del medio ambiente. " Regulaciones ambientales más
estrictas. " Manejo y aprovechamiento de
residuos. " Compromiso social.
Situación actual
" 46.9 millones de toneladas/año de estiércol (en el ramo lechero).
" 40 millones de toneladas/año de residuos sólidos municipales (52% son residuos orgánicos).
" Degradación de suelos (45% de los suelos del país).
Problemática
" Principal residuo generado en la industria lechera:
Estiércol.
" Residuos Sólidos Municipales (RSM), es conocido el
daño que provocan en el agua, los ecosistemas y al aire.
" Recursos hídricos subterráneos sufren contaminación
por la infiltración de los lixiviados.
Oportunidades de la biomasa
La biomasa posee energía que podría ser “extraída” de diversas maneras (combustión directa o digestión anaerobia, etc.). Generación de calor, vapor o energía eléctrica.
Características de la conversión termoquímica
" Reactores termoquímicos pueden ser más compactos.
" Se lleva a cabo en cuestión de minutos y no en meses o días, como los biológicos.
" Las altas temperaturas destruyen patógenos y compuestos activos farmacéuticos.
" Puede tratar mezclas de residuos como estiércol, alimento residual, lodos activados resultantes del tratamiento de aguas, residuos municipales, etc.
" No se generan emisiones fugitivas.
Gasificación en contra corriente Reacciones Exotérmicas:
Combustión [Sólidos Volátiles/Carbón] + O2 → CO2 Oxidación Parcial [Sólidos Volátiles/Carbón] + O2 → CO
Metanación [Sólidos Volátiles/Carbón] + H2 → CH4 Reformación Vapor-gases CO + H2O → CO2 + H2 CO metanación CO + 3H2O → CH4 + H2O Reacciones Endotérmicas: Reacción Vapor-Carbón [Sólidos Volátiles/Carbón]+ H2O → CO + H2 Reacción de Boudouard [Sólidos Volátiles/Carbón]+ CO2 → 2CO
CORRAL ZONA DE ORDEÑA
GOLPE DE AGUA Concentración de sólidos 1-2%
REACTOR ANAEROBIO
LAGUNA CUBIERTA
BIOPELÍCULA FIJA
BIOGÁS
SEPARACIÓN LÍQUIDO-SÓLIDO
PROCESOS BIOLOGICOS
Determinar el diagrama de flujo del tratamiento del estiércol en el rancho San Sebastián, Edo. de México
Determinar la mejor configuración de un reactor anaerobio de acuerdo al pre-tratamiento del estiércol.
Construir y poner en marcha un reactor anaerobio a nivel laboratorio
Analizar el efecto de variables en el desempeño del sistema anaerobio, utilizando como variable de respuesta el volumen y la calidad del biogás generado.
Modela-miento del reactor por un modelo matemático que representa la evolución de cambio en la composición de 35 especies químicas.
Estudio técnico económico para escalar el reactor y ponerlo en operación directamente en el rancho.
Etapas del proyecto