ANÁLISIS Y DISEÑO DE BIODIGESTORES DE FERROCEMENTO ANÁLISIS Y DISEÑO DE BIODIGESTORES DE FERROCEMENTO. COMPARACIÓN ECONÓMICA. Autor: Ing. Henry Hernández Sotomayor Coautores: Dr. CT. Ing. Hugo R. Wainshtok Rivas MsC. Ing. Yasser M. Diaz Capdesuñer

Ferrocemento. Término que se utiliza para definir un tipo particular de hormigón armado, que está formado por una matriz de mortero de arena y cemento hidráulico, reforzada con una armadura altamente subdividida y distribuida en la masa de mortero, la cuál posee una alta resistencia, compacidad y elasticidad. Espesores de la lámina 2-5 cm Espesores de la lámina 2-5 cm

Aplicaciones Pontones Presas Otras estructuras Canales Estanques Viviendas Viviendas

Biodigestor Es el término que se utiliza para denominar un depósito en el cual se realiza un tratamiento anaeróbio de los residuales, con el fin capturar el gás generado por la escreta y ser empleado como energía renovable.

Clasificación de los biodigestores SEGÚN: Material de construcción Tecnología Bloque hueco de hormigón, cúpula de ladrillo Cúpula fija

Tubulares de PVC Tipo túnel Tubulares Tipo túnel con manta de EPDM Campana móvil

Estados de carga que actúan en el biodigestor

Análisis y diseño estructural de los paneles del muro , Tensiones admisibles , Ancho de fisura (no mayor de 0.050 mm) Principios a tener en cuenta para el diseño estructural de ferrocemento Superficie específica, debe estar entre (0,5 - 3) cm-1 Factor de volumen de refuerzo, debe estar entre (1 - 8) %.

Refuerzo de esqueleto( ) en cm Biodigestor de ferrocemento de cúpula fija Elementos act. (Mpa) adm. (Mpa) Sr (cm-1) Vf (%) Telas de malla (u) Refuerzo de esqueleto( ) en cm Paredes 1.47 11.25 0.56 1.28 2 30x30 Cúpula 1.18

Esquema del biodigestor Figura 4. Biodigestor de ferrocemento tipo canal de bóveda. propuesto

Análisis y diseño de la bóveda , Tensiones admisibles , Ancho de fisura (no mayor de 0.050 mm) Principios a tener en cuenta para el diseño estructural de ferrocemento Superficie específica, debe estar entre (0,5 - 3) cm-1 Factor de volumen de refuerzo, debe estar entre (1 - 8) %.

Refuerzo de esqueleto( ) en cm Biodigestor de ferrocemento tipo canal de bóveda Elementos act. (Mpa) adm. (Mpa) Sr (cm-1) Vf (%) Telas de malla (u) Refuerzo de esqueleto( ) en cm Paredes 1.47 11.25 0.56 1.28 2 30x30 Cúpula 1.18

Comparación respecto a cantidad de materiales Biodigestor tradicional Biodigestor de ferrocemento Biodigestor de ferrocemento tipo canal Cemento (sacos) 72 24 17 Arena (m3) 6 1.5 1 Acero (t) 0.22 0.45 0.34 Telas de malla (m2) - 222 135 Bloques (u) 435 Ladrillos (u) 900

Comparación respecto al costo de materiales Biodigestor tradicional Biodigestor de ferrocemento Biodigestor de ferrocemento tipo canal Cemento (MN) 8 640 2 880 2 040 Arena (MN) 1 140 285 190 Acero (MN) 1 200 2 540 1 875 Telas de malla (CUC) - 444 270 Bloques (MN) 3 480 Ladrillos (MN) 3 600 Costo total (MN) 18 060 5 705 4 105 Costo en (CUC)

Resultados Tanto el peso como el volumen pueden reducirse de 8 a 10 veces en comparación al construido de forma tradicional. El costo es entre 5 y 6 veces menor. Es impermeable si se garantiza la calidad en la ejecución. Más fácil de construir y puede prefabricarse. Igual vida útil. Mínimo mantenimiento igual que los construidos con bloques huecos de hormigón. Menor uso de equipos y medios de transporte.

Conclusiones. Queda demostrado en este trabajo que existe un ahorro significativo de al menos 3 veces el costo de inversión respecto a los biodigestores tradicionales de cúpula fija con respecto a los construidos de ferrocemento de cúpula fija, y de 5 a 6 veces más económico empleando la nueva propuesta de biodigestores de ferrocemento tipo canal de bóveda, teniendo en cuenta solo el gasto en materiales (acero, áridos y cemento). Además con este ahorro de cemento se deja de emitir a la atmósfera alrededor de 2.5t menos de CO2 por cada biodigestor de 22m3 de capacidad.

Gracias por la atención