SOMOS UN GRUPO DE PROFESIONALES QUE SE DEDICAN AL DESARROLLO DE PROYECTOS BIOTECNOLÓGICOS (BIOGÁS. LOMBRICULTURA,COMPOSTEO,) ASESORÍAS AMBIENTALES Y DE.

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1 SOMOS UN GRUPO DE PROFESIONALES QUE SE DEDICAN AL DESARROLLO DE PROYECTOS BIOTECNOLÓGICOS (BIOGÁS. LOMBRICULTURA,COMPOSTEO,) ASESORÍAS AMBIENTALES Y DE USO DE ENERGÍAS ALTERNAS COMO LO SON CELDAS SOLARES, AEROGENERADORES, COLECTORES SOLARES. NUESTRA FILOSOFÍA ES EL COMPROMISO CON EL MEDIO AMBIENTE, CON LA SOCIEDAD Y LA VIDA. FUENTES ALTERNAS DE ENERGÍA

2 PRODUCCIÓN DE BIOGÁS, DISEÑO DE BIODIGESTORES LOMBRICULTURA CELDAS SOLARES COLECTORES SOLARES NUESTROS SERVICIOS

3 Proyectos de Desarrollo Sustentable Municipal. MUNICIPIO DE TAMPICO ARTURO ELIZONDO NARANJO PRESIDENTE MUNICIPAL C.P JULIÁN GONZÁLEZ ÁLVAREZ TESORERO MUNICIPAL. M.V.Z ADELAIDO HERNÁNDEZ GONZÁLEZ SUBDIRECTOR RASTRO MUNICIPAL Aprovechamiento de los Residuos y Desechos del Rastro Municipal de Tampico FUENTES ALTERNAS DE ENERGÍA Autores y responsables de proyectos. M.A.SAMUEL DURÁN RANGEL DIRECTOR GENERAL I,BQ. JUANA ENRÍQUEZ RAMÍREZ DIRECTORA DE BIOTECNOLOGÍA

4 El rastro se encuentra ubicado al Norte de la Ciudad de Tampico, adjunta al Municipio de Madero. El Rastro tiene actividad desde 1985, cuenta con cuatro hectáreas y labora de lunes a viernes. En él se sacrifican tanto ganado vacuno como porcino para suministrar de carne a la Ciudad de Tampico. Con esta práctica se generan mensualmente entre 50 y 60 toneladas de desecho orgánico (estiércol y rumen), los cuales son depositados al sistema de drenaje público y van al sistema de marismas costeras incrementando de esta forma la problemática ambiental ya que son vertidos al drenaje sin pretratamiento alguno. Estos desechos se han incrementado en las últimas décadas (Ndegwa and Thompson, 2001) y representan un riesgo para la salud de la población. Antecedente

5 Una parte se va a depositar el tiradero municipal donde genera un foco de infección y en ambos casos se paga un costo ambiental alto. Finalmente la disposición se hace en el tiradero del Zapote de la Cd. de Tampico

6 Las autoridades a cargo del Rastro conociendo los antecedentes, desean solucionar la problemática, por lo que apoyaron la idea de crear e implementar tres proyectos iniciales:  Planta para el aprovechamiento de los Residuos Orgánicos: Usando Lombricultura y Composteo  Planta para la producción de biogás  Planta para tratamiento de aguas usando un reactor tipo RAFA(reactor anaerobio de flujo ascendente.) Esto convetirá al Rastro Municipal en el primero en su tipo en la República Mexicana, lo que además es una gran experiencia por la investigación generada en estos proyectos, y que permitirá ser aplicada o implementada en otros lugares y extendida a otros tipos de desechos.

7 Los proyectos estan basados en satisfacer tres ejes principales: 1.-Crecimiento económico y equidad 2.-Conservación de los recursos naturales y el medio ambiente 3.-Desarrollo social.

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9 PROYECTO DE DE BIOGAS OBJETIVO GENERAL. Utilizar los desechos orgánicos de rumen, estiércol de res y cerdo para producir biogas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.  Disminuir los efectos ambientales negativos al dejar de tirar los desechos orgánicos al basurero municipal.  Abatir los costos de tratamiento, disminución del impacto ambiental  Abatir los costos por concepto de combustible del rastro municipal de Tampico.  Sustituir el uso de gas butano por biogas.  Ahorrar en uso de diesel para la caldera.  Producción de energía electrica con el biogas  En la segunda parte del proyecto alcanzar excedentes para usarlo en vehículos municipales.(2o biodigestor)

10 METAS -Construir un biodigestor 58 m3 para procesar el contenido ruminal y el estiércol del rastro municipal.en una primera etapa - En una segunda etapa se acondicionará otra cisterna con capacidad de 64 mts cúbicos para producción de Biogas. -Generar suficiente biogas para cubrir las necesidades energéticas del rastro municipal y compartir los excedentes en apoyo de la comunidad. ALCANCES - Llegar a ser ejemplo como rastro sustentable - Ser pioneros en el desarrollo y aplicación de esta biotecnología en rastros, comunidades y en general en lugares donde se tenga la materia prima para producir su energía.

11 Visión: Crear tecnologías que les permita a los municipios aprovechar los residuos orgánicos generados; desarrolladas bajo estándares completamente nuevos y que servirán de ejemplo para ser tranferidos a proyectos similares en nuestro país.

12 Arranque del diseño del Biodigestor Condiciones de Operación y diseño de las pruebas: El primer diseño que se hizo de un biodigestor consistió en un tanque de 200L, al cual se le estuvo proporcionando temperatura con un calentador termorregulado y unas lámparas y se dispuso de un termómetro para observar la temperatura. Temperatura:35°C Condiciones de Presión: A medio ambiente, nivel del mar.

13 Esquema del reactor de biogas para pruebas de dimensionamiento

14 Tuberia de 5 ” PARED DEL REACTOR SOLDAR TUBO PARA ACOPLAR TUBO DE PVC SOLDAR TUBO PARA ACOPLAR VALVULA DE PVC DE 5” Valvula de PVC Tubo de PVC 5” Acoplamiento con Resina Epoxica, Pegamento Y Silicón Injertos Laterales Funda para termopares: tubo de cobre o Galvanizado de 20 cms de largoy de ½ 0 3/8, tapados de un lado Para por el otro lado poder injertar los termopares y injertado de 15 A 17 cms en el recipiente según la posiciones que se ven en la Figura. 15 a 20 cms 15-20 cms 1-1.1 mts. 15-20 cms

15 MANGUERA 7/8 QUE SE CONECTA A RECIPIENTE MEDIDOR UNO Y AL DOS Tubo de PVC de 40 cms y se le conecta manguera para gas Valvula para gas Manguera para gas Quemador para estufa En el bote 2 se recibe el agua del bote 1 desplazada por el biogas y se usara para nivelar Todas las uniones se resellaran con silicon Recipientes de Plastico Derivacion a calentar fondo de reactor Teeé

16 La siguientes pruebas se llevaron a cabo en un cuarto isotérmico Termómetro para Control De Temperatura Calentador termorregulado para Control de la Temperatura

17 Sistema atiprión para evitar explosiones Sello hermético para evitar fugas de Gas. Frascos de vidrio calibrado Manguera de plástico con abrazadera tipo rodillo y clip para sellado hermético. Las muestras se preparan en garrafones de plástico y en frascos de suero reutilizados con calibración de volumen para realizar las mezclas. a

18 Bureta Graduada El gas que entra desplaza el agua y permite medir el volumen. Para medir el volumen de gas producido se utilizó la técnica de desplazamiento de agua. Pequeña flama de biogas

19 Continuando con las pruebas y aprovechando la experiencia se decidió hacer a una mayor escala y para ese efecto se construyó un biodigestor de lona de 4 metros cúbicos de capacidad.

20 Entrada de substrato con tubo de PVC de 6” y con un embudo metálico. Salida del biogas hecha con tubo de PVC 2” y conectadas a una manguera plástica flexible.

21 Las condiciones de operación de operación con las cuales está trabajando este biodigestor son las siguientes. Substrato: Estiércol de res- contenido ruminal en una proporción 3:1. Temperatura: ambiente. Presión: atmosférica, nivel del mar. Inicio de operación. Miércoles 23 de abril Inicio de producción de biogas: lunes 5 de mayo.

22 FLAMA DEL BIOGAS Quemador. Contenedor de agua.

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24 Pruebas que se ralizan con la producción de biogas: -Pruebas con quemadores -Pruebas aire-gas -Velocidad de calentamiento -Medición de producción. -Chamuscadores de cerdos -Adaptación para calderas.

25 Analisis de datos recolectados para los diseños del biodigestor.

26 Apartir de los resultados obtenidos y como parte de aprovechar La infraestructura existente en el rastro municipal se comenzo el Diseño de los biodigestores 5.5 mts. Dimensionamiento del biorreactor 5.26 mts 63.8 m3 Dispónible 1.9 mtss 2 mts. Biodigestor 1

27 1.9 mtss 2 mts. Vista lateral del Biodigestor Zona de Espera Zona de Reacción Zona de Salida Salida del Gas Cupula de Recolección 3 mts de diametro CAMPANA PARA RECOLEECION DEL BIOGAS

28 Acondicionamiento del Biodigestor

29 SISTEMA DE MEDICIÓN Y ALIMENTACIÓN 0.0 100.0 NIVEL DEL SUELO ZONA DE CALENTAMIENTO ALIMENTADOR 6.00m 1.50m 6.50m 5.50m 3.40m Angulo de 45°

30 SISTEMA DE BOMBEO BOMBA VÁLVULAS PLACA DE CONRETO Placa de concreto De 1.50 X 1.50 m 1.50m.75m 1.50m.50m.70m.60m.80m.30m 5.50m.50m 5.00m

31 SISTEMA DE CALENTAMIENTO ZONA DE CALENTAMIENTO 1.50m Placa concreto de 1.10m X 2.50m CALENTADOR SOLAR 1.50m 4.00m 5.50m

32 CALENTADOR SOLAR Placa concreto de 1.10m X 2.50m 1.89m.80m 1.38m Uso de colectores solares para suministrar la energía necesaria para el Biodigestor.

33 Uso de aerogenerador para suministrar la energía para las bombas de recirculación para control de temperatura del Biodigestor Y la energía de Instrumentación y control

34 SISTEMA DE RECOLECCIÓN, FILTRADO Y ALMACENAMIENTO DE BIOGAS FILTRO CONTENEDOR FLEXIBLE DE BIOGAS SALIDA DE BIOGAS 1.50m.75m 1.00m 6.00m 1.50m.70m

35 Sistemas de seguridad Matachispas y Válvula de presión 1.50m 1.25m 1.00m2.50m 4.00m.75m 16.0m.70m Válvula de presión Matachispas Válvula de presión Nivel del agua

36 DIAGRAMA GENERAL SIS. DE BOMBEO SIS. DE CALENTAMIENTO SIS. DE FILTRADO RECOLECCIÓN Y ALMACENAMIENTO DE BIOGAS OFICINAS DEL RASTRO Lecho de secado de lodos MATACHISPAS VÁLVULA DE SEGURIDAD SISTEMA DE ALIMENTACIÓN

37 Lecho de secado de lodos Entrada pendiente Entrada Descarga de la bomba Recolección de líquido

38 DIAGRAMA GENERAL DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE BIOGAS Sistema de Calentamiento Sistema de Filtrado y Almacenamiento de biogas Sistema de bombeo de lodos 0. 0 100.0

39 ESQUEMA GENERAL Corrales Quemador Cerdos Rastro Oficinas 19.0m PLACA CONCRETO 4.00m X 16.00m PLACA CONCRETO 2.50m X 2.50m Sanja Lecho de secado de lodos Cafeteria

40 Llegada a caldera Corrales Quemador Cerdos Rastro Oficinas 19.0m Zanja Llegada a la caldera del sistema de biogas Tuebria PVC de 3” Caldera 15.00m

41 16.00m 4.00m 2.50m X 2.50m Antes Después

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43 ZONA DE CALENTAMIENTO 1.50m 4.00m 5.50m Colectores Solares Tubo de 3” para succión de la bomba Tubo de 2” para retorno de material para agitación Tubo de cobre para entrada de agua caliente 5/8” Tubo de cobre de salida de agua de 5/8 Orientación Registro de llegada de Material Salida del Biogas Bomba Registro Hombre

44 Salida del Biogas Bomba Registro Hombre Tubo de llega de agua caliente de cobre 5/8” Tubo de salida del agua de 5/8” De 80 x 80 cms Tubo de salida de material de 3” De galvanizado Tubo de retorno de material para la bomba De 2”” galvanizado Registro de llegada de Material Tubo para salida del Biogas De 6” dejar salido 1.7 mts para despues ajustar altura

45 Registro de entrada hombre Salida del Biogas 30 cms Tubos de retorno y entrada de agua a los colectores y al serpentín de calentamiento Tubo de succión de la bomba de 3” 5 mts 1 mto Tubo de retorno de material de la bomba al digestor de 2” de galvanizado 4 mts Tapa 1.7 mts Tubo de PVC

46 Llega de material Tubo para salida del Biogas De 6” dejar salido 1.7 mts para despues ajustar altura 1.7mts Tubo de 2” y 3”” de succión y retorno del material a la bomba Tubos de cobre para la salida y llega de agua caliente al biodigestor proveniente de los colectores solares RegistroHombre de 80 x 80

47 Aspectos de la construcción

48 Aspectos Operativos del Biodigestor El corazón del sistema Líneas de Conducción Sistema de Calentamiento

49 Pruebas de Chamuscador Soplete utilizado para quemar el pelo del cerdo Flama producida con biogás que sustituye al gas LP

50 Etapa 1: Evaluación Técnica y Factibilidad del Proyecto 1.-Para obtener informacion de producción de residuos, tipos y orígenes 2.-Pruebas piloto de los residuos orgánicos en campo experimental para la producción de Biogas 3.-Fijar las condiciones de operación para el sitio. 4.-Desarrollo, diseño, ingeniería básica y de detalle para planta de biogas 5.-Evaluación económica:fijar costos y beneficios, tiempos 6.-Determinación del beneficio económico y producciones esperadas. 7.-Determinación de riesgos y oportunidades ambientales. 8.-Problemas especiales 9.-Determinación del plan comercial sobre los resultados obtenidos. 10.-Desarrollar el nuevo modelo operativo del Municipio como generador de recursos 11.-Desarrollar, revisar y verificar el funcionamiento adecuado del sistema 12.-Generar Programas de desarrollo 13.-Desarrollar las bases para el manejo sustentable del municipio 14.-Desarrollo del capital humano del rastro hacia la integración a nuevas tecnologías, su capacitación y su concientización ecológica. 15.-Modificación de la imagen del municipio ante la sociedad, mejoramiento de provedores, introducción al manejo de un sistema de Calidad Total, Planeacion Estratégica 16.- Programa de Desarrollo social Plan Estratégico para Desarrollo de la Planta para Producción de Biogas

51 Etapa II 1.-Arranque de la planta 2.-Desarrollo de las manuales de operación 3.-Llevar a estado estable la producción de biogas 4.-Aplicación de planes contingentes. 5.-Inicio de las modificaciones para la segunda cisterna para producción de biogas.

52 Documentos del Proyecto Proyecto de Biogas del Rastro Municipal Reactor I Ing. Samuel H. Durán Rangel Ing. Juana Enriquez Ramirez Ing. Alfonso González Juárez FAE