Transcript Manejo de Estiércol como Residuo con Valor Agregado Ma

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
 Dr. Ciro Ortiz Estrada
 M. en C. Ma. Carmen Doria Serrano
 Ing. Aldo Heraz Segura
 Miguel Sánchez Rayas
 Biol. Samuel Macías Bravo
 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.
RUTAS DE TRATAMIENTO
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
Etapas del proyecto
PROCESOS BIOLOGICOS
CORRAL
ZONA DE ORDEÑA
GOLPE DE AGUA
Concentración de sólidos 1-2%
SEPARACIÓN LÍQUIDO-SÓLIDO
LAGUNA
CUBIERTA
REACTOR
ANAEROBIO
BIOGÁS
BIOPELÍCULA
FIJA
Producción de biogás en diferentes
tipos de reactores anaerobios
Etapas del proyecto
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.
Modelamiento 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.
Reactor de biopelícula fija
Volumen total: 21 L
Volumen de trabajo: 17 L
GRACIAS POR SU ATENCION