Presentación de PowerPoint - Energypedia...Analítica, Departamento de Recursos Naturales y...
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ENSAYO A CAMPO DE BIODIGESTIÓN CON LOS RESIDUOS DE UN FEEDLOT
GANADERO EN EL NORESTE DE ARGENTINA Y BIOFERTILIZACIÓN SOBRE
MAÍZ Y CULTIVO DE MICROALGAS
ENCUENTRO REDBIOLAC CHILE2015
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Casanovas G.; Casanovas N.; Rearte T.A.; Reymundo F.; Della Vecchia F.; Georgadis P.; Ventura M; Sabatte F; Arreghini S; Serafini R.; Bargiela M; Iorio de F.A. (Laboratorio de Química
Analítica, Departamento de Recursos Naturales y Ambiente, Facultad de Agronomía de la UBA).
Velez, C.G. (Laboratorio de Cultivo Experimental de Microalgas, Departamento de Biología Experimental y Biodiversidad, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA)
ENSAYO A CAMPO DE BIODIGESTIÓN CON LOS RESIDUOS DE UN FEEDLOT
GANADERO EN EL NORESTE DE ARGENTINA Y BIOFERTILIZACIÓN SOBRE MAÍZ Y CULTIVO DE MICROALGAS
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Feedlot 10.000 animales
20.000 animales
Corrales de tierra apisonada y ripio
EFLUENTE LÍQUIDO
EFLUENTE SÓLIDO
Pendiente a lagunas artificiales
Aplicación al voleo superficial por peso(8-10 toneladas/ha)
Aplicación al voleo superficial por volumen
(100-120 m3)
EXTENSIÓN
¿? ¿?
CONTEXTO ACTUAL
Raspado con pala mecánica
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CONTEXTO ACTUAL
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• Evaluar la tecnología de biodigestión.
• Evaluar la eficiencia de producción de biogás y biofertilizantes
bajo situación Actual
• Evaluar la viabilidad económica del proyecto
• Comparar el producto obtenido (digerido) con el método natural
utilizado actualmente y los productos químicos también
aplicados.
• Evaluar la posibilidad de utilizar los efluentes del biodigestor
como fuente para el crecimiento microalgal para la producción de biodiesel y tratamiento de aguas residuales.
OBJETIVOS
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ENSAYO PILOTO A CAMPO
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Determinaciones Estiércol Solido Estiércol LíquidoMateria Seca (%) 62-60,5-37,8 0,4-0,7-5,2-6,6-5,2
Cenizas (%) 41,5-24-13,2 0,24-0,2-2,6-2,8-2,6Sólidos Volátiles (%) 20,5-36,5-24,6 0,16-0,5-2,6-3,8-2,6
¡¡¡GRAN VARIABILIDAD!!!
En 10 tn hay variabilidad de casi de un 64%, de 3,78tn de materia seca a 6,2tn
En 100m3 hay variabilidad de casi de un 1650%, de 400kg de materia seca a 6600kg
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Determinaciones(kg/m3 tal cual)
N P K Ca Mg C org. RAS
Digerido 1 1,93 1,18 0,67 2,72 0,67 20,10 0,17Digerido 2 2,12 1,32 0,61 2,83 0,7 21,39 0,12Mezcla 2,04 1,26 0,68 2,72 0,7 18,5 0,19
Muestra pH CE(mmohs/cm)
% MS %MO C/N KgN/m3talcual
KgP/m3talcual
NO3ppm
NH4Ppm
Raspado decorrales
7,6 3,8 56,10 69,70 10,4 8,66 5,61 2,6 79,9
Lagunaslìquidas
7,2 5,0 0,7 71,42 10,8 2,19 1,17 2,0 489,2
Mix dealimentación(Digerido 1 + 2)
7,1 4,0 8,7 56,30 10,8 2,04 1,26 2,9 356,3
Digerido 1 7,3 7,5 7,3 54,20 10,7 1,93 1,18 2,9 666,6
Composición físico-química del estiércol sólido, estiércol líquido, Mix de alimentación y
el digerido del primer ensayo.
Composición físico-química de los digeridos y del mix de alimentación.
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0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36
Producción Diaria Biogás
Día
m3
bio
gás/
tnSV
Análisis de composición
según el método ASTMD
1945/03, ISO 6976/95 y
ASTM D 5504: 60,490%
CH4, 29,514% CO2 y
0,00 ppmV Sulfuro de Hidrógeno.
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0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36
Producción Acumulada Biogás
m3
bio
gás/
tnSV
Medido:155 m3/tn de SV
Esperado:+ de 300m3/tn de SV
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RESULTADOS ESPERABLES
Animales: 20.000
Peso promedio: 300 kg/animal
Excretas diarias animal: 18 Kg (6% PV)
Excretas diarias totales: 360 m3/día
Tn Sólido Volátil (SV) diarias: 30-51 tn SV/día
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RESULTADO BIODIGESTOR
Productividad Ensayo Biogás: 155 m3 biogás/tn SV
Producción Diaria de Biogás: 4.650-7.951m3/día
Producción Energía Eléctrica: 387-662 kWh
Productividad Esperable Biogás: 350 m3 biogás/tn Sv
Producción Diaria de Biogás: 10.500-17.851m3/día
Producción Energía Eléctrica: 875-1.487 kWh
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Alternativa tecnológica–Planta de Biogás
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Alternativa tecnológica– Planta de Biogás
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Hipótesis Económicas – Financieras Consideradas
Plazo del Proyecto: 10 años
VR: 0
Costo Fertilizante:
1.400 USD/ton Nitrógeno
3.400 USD/ton Fósforo
Financiamiento:
D / E = 70 / 30 @ 12%, 7 años
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Análisis Económico-Financiero de la Inversión
2000 m3 8000 m3Relacion
8000/2000
Ingresos usd 224.880 993.100 4,4
Costos operativos usd 113.000 183.911 1,6
Inversión usd 1.500.000 5.000.000 3,3
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BIOFERTILIZANTES
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Se evaluó su uso potencial como medio de cultivo de la microalgaCyclotella meneghiniana para la producción de biomasa, aceites y el
consecuente tratamiento del efluente
Gotas de Lípidos
C. meneghiniana
DIGESTATO
TRATAMIENTOS:
• Brackish• Biol• Biol + Si• Biol + P• Biol + P + Si
MICROALGAS
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0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
Brackish BIOL BIOL + Si BIOL + P BIOL + Si + P
pp
m N
-NH
4+
Amonio
Inicial
Final
Límite de Vuelco <25ppm
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
Brackish BIOL BIOL + Si BIOL + P BIOL + Si + P
pp
m N
-NO
3-
Nitratos
Inicial
Final
Límite de Vuelco NT <35ppm
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Brackish BIOL BIOL + Si BIOL + P BIOL + Si + P
pp
m P
-PO
43
-Fosfatos
Inicial
Final
Límite de Vuelco
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Conclusiones
• Alta variabilidad en la composición química de los efluentes
solidos y líquidos utilizados actualmente.
• Las planta de biodigestión disminuye fuertemente la
variabilidad mencionada.
• Una planta de 2000 m3 tiene alto costo de inversión unitaria
y operativos.
• En base a los análisis económicos la planta recomendada es
de 8000 m3, utilizando el 65% de los residuos que
actualmente se producen en el feedlot.
• El proyecto fue evaluado utilizando variables conservadoras
(10 años, Valor Residual 0, baja producción de biogás,
ineficiente captación de el estiércol).
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Conclusiones
• Desde una visión económica, los puntos débiles del
proyecto son administrables, con lo que se podrían mitigar;
mientras que las oportunidades son importantes.
• El proyecto no contempla mejoras en la captación como así
tampoco la incorporación de otros efluentes de industrias
propias como ser frigoríficos, planta de yerba mate, etc.
• La forma actual de tratamiento de los efluentes puede
generar un impacto ambiental negativo importante en el
tiempo, la planta de biogás reduce este impacto ambiental.
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Perspectivas de investigación
• Ensayos con distintos tipos de micro algas nativas para su
utilización en la generación de aminoácidos esenciales.
• Posibilidad de utilización del dióxido de carbono del escape
de los motores funcionando con biogás para su inyección en
los reactores algales para fomentar el crecimiento de
biomasa.
• Necesidad de realizar ensayos con biofertilizantes en
diferentes suelos y regiones climáticas
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MUCHAS GRACIAS!!
Guido José Casanovas
Grupo IFES - Argentina
www.grupoifes.com
+54 11 4541 4919