¿Cómo instalar los biodigestores de
mangas y biobolsas?



Por
José Atonio Guardado Chacón*
y Jorge Luis Cortada Ferrera**


Nuevas tecnologías
para el uso del biogás
en Cuba



 

Desde la primera década de este siglo XXI y hasta la fecha, se han ido introduciendo en Cuba diferentes tipos de biodigestores plásticos o tubulares, mediante diversos proyectos y acciones de colaboración. Los tipos o modelos de biodigestores relacionados en el presente trabajo, también clasifican dentro de ellos.


Características de los biodigestores flexibles

La mayor parte de los biodigestores del tipo tubular de plástico o geomembrana, se diseñan para trabajar con presiones bajas (P≤ 150 mm C.A.), relación de ancho y largo en una proporción superior a 1/6 y tiempos de retención mayores de 45 días. Su alimentación debe estar caracterizada por una mezcla lo más homogénea posible y libre de materias extrañas. Con la dilución del estiércol y agua, en una proporción 1/3, se logra de manera conservadora un licor mezclado que ayuda a que no se formen espumas en la superficie, y a que la mezcla en el interior del biodigestor fluya adecuadamente.

Para su puesta en marcha, los biodigestores se pueden inocular con estiércol de vaca y(o) lodos de otros biodigestores. La alimentación debe ser diaria y los tiempos de retención en ellos pueden alcanzar hasta 60 días. Estos biodigestores funcionan con mayor dependencia de la temperatura ambiente y son más frágiles a la intemperie que los convencionales.

Por este motivo es necesaria su protección de los rayos ultravioletas, así como un adecuado manejo de los hombres y animales alrededor de la instalación. Debemos procurar que las oscilaciones térmicas durante el día y la noche no fluctúen mucho, como ocurre en otros países de Latinoamérica.

Desde hace algunos años se han ido introduciendo mejoras de diseño de los digestores, y se han logrado nuevos modelos prefabricados, como los del tipo CIDELSA de PVC, llamados de mangas con tubo de extracción de fondo (Fig. 1), y los llamados biobolsas, con gasómetros suspendidos (Fig. 2). A partir de ese momento, Cuba ha sido escenario de la aplicación de biodigestores con geomembranas de diferentes tipos, y se realizan los primeros intentos para la fabricación de biodigestores tubulares. En este caso, las geomembranas pueden ser utilizadas para cubrir lagunas y estanques de grandes capacidades (Fig. 3). Ello ha servido para retomar los biodigestores tipo «balón», e inclusive la construcción de pequeños biodigestores con ese material (Fig. 4).

 


Fig. 1 Modelo prefabricado de PVC del tipo CIDELSA
(de manga) instalado en Taguayabón, provincia Villa Clara.


Fig. 2 Modelo prefabricado del tipo biobolsa con
gasómetros suspendidos, instalado en el Ciba,
Morón,provincia Ciego de Ávila.


Fig. 3 Laguna o estanque de gran dimensión
cubierto de geomembrana AQFLEX, para la
producción de biogás a escala industrial.


Fig. 4 Estanque de pequeño porte cubierto
de geomembrana AQFLEX, para la producción
de biogás a escala familiar.

 

Instalación de un biodigestor de manga

De manera resumida, en la figura 5 se ilustran los pasos principales en la instalación del primer biodigestor prefabricado de este tipo instalado en el país (municipio de Camajuaní en la comunidad de Taguayabón, en abril de 2012). Las actividades y acciones principales a considerar para la instalación de un biodigestor de manga, en el ejemplo del modelo CIDELSA, son las siguientes:

1. Ubicación y excavación de la zanja: El digestor debe estar ubicado en un lugar soleado, cerca del establo y de la cocina; el piso y las paredes deben ser lisos, sin piedras o raíces que sobresalgan y puedan dañar el plástico; las paredes de la zanja deben conformarse en forma de v, aproximándolas a su forma tubular; el fondo no debe presentar desnivel y dejar una distancia de 2 m en ambos extremos de la manga, para la ubicación de los registros y tuberías de entrada/salida.

2. Colocación del aislamiento de la zanja y de la geomembrana: Para aislar la zanja que contiene al digestor se emplean diferentes materiales (de construcción, barro, cartón de techos, planchas de poliestireno, etc.). Terminado el aislamiento de las paredes y el fondo, se procede a colocar en toda la zanja la manta de geomembrana que generalmente se ofrece con el biodigestor.

3. Colocación del biodigestor en la zanja y válvula de seguridad: Antes de colocar el digestor en la zanja se procede a llenarlo de aire, con el fin de detectar si presenta algún tipo de fugas y evitar que el digestor tenga arrugas o dobleces. Para llenarlo de aire, se procede a tapar todas las tuberías del biodigestor (el ingreso del aire se realiza por la tubería de salida del gas que se ubica en la parte superior del biodigestor). Una vez que el digestor esté lleno de aire, se procede a colocarlo en la zanja. La tubería de salida del gas queda en la parte superior, las tuberías de entrada/salida de la mezcla y de limpia, se posicionan en sus aberturas correspondientes. Inmediatamente se procede a la instalación de la válvula de seguridad.

4. Llenado con agua del digestor e inicio de las pruebas hidráulica y tecnológica: Instalando el digestor, se procede a llenarlo de agua por el punto más alto (tubería de entrada), hasta llegar a la tercera parte de la altura de la zanja. El llenado con agua se realiza con el fin de que algunas partes del digestor no queden con arrugas o pliegues, y así se pueda aprovechar todo su volumen. Llenado con agua, se procede a retirar el aire del digestor, que también puede ser aprovechado para regular la válvula de seguridad y comprobar la hermeticidad del mismo. Realizadas estas pruebas se ejecuta la primera carga del digestor, que debe efectuarse teniendo en cuenta las proporciones adecuadas (1:2-1:4), así como los tiempos en que se produce el gas con la adecuada combustión (prueba tecnológica).

Pasos para el montaje de un biodigestor tubular del tipo CIDELSA

 

Fig.5 Esquema simplificado de la instalación
de un biodigestor prefabricado de tipo CIDELSA.


Instalación de un biodigestor de biobolsa

A diferencia del digestor de manga del tipo CIDELSA, que generalmente también se instala con un gasómetro del mismo material, el biodigestor del tipo biobolsa se instala con un gasómetro flotante, tal como se indica en la figura 2. Dicha imagen corresponde al primer biodigestor de este tipo que se instaló por primera vez en Cuba, en el Centro de Investigación de los Bioalimentos (Ciba), en la ciudad de Morón, provincia de Ciego de Ávila,
en abril de 2012 (Fig. 6).

 




Instalación de digestores de membrana en el municipio
Encrucijada, provincia de Villa Clara durante
la celebración del V ENUB 2014.

 

Estos modelos, también prefabricados, al igual que los del tipo CIDELSA, requieren de ciertas condiciones e indicaciones que deberán tomarse en cuenta, entre ellas:

1. No se recomienda ubicar a distancias mayores a los 300 metros. Preferentemente a menos de 50 metros, del punto que utilizará el biogás.

2. Ubicar en un lugar que no interfiera con el trabajo de la granja, como el paso de vehículos, personas o animales. También se aconseja pensar en el uso del biol: es bueno si el digestor se instala cerca de pastos, huertos, cultivos, crianza de peces, donde poder usarlo. Lo mejor sería que el punto de salida del efluente o espacio donde se acumula el biol, sea más elevado que la zona donde se utilizará, de manera que se pueda distribuir por gravedad, mediante canales o un sistema de riego.

 
Fig. 6 Instalación del primer biobolsa en Cuba,
durante el taller internacional UNICA 2012.
 

3. Hay que controlar que en el sitio escogido no se acumule agua en los días de lluvia: cuando grandes cantidades de agua entran en el suelo alrededor del digestor, las paredes o taludes de la excavación podrían perder estabilidad. Además, la lluvia enfría el sustrato dentro del digestor, causando una disminución en la producción de biogás.

4. Es mejor que no haya árboles demasiado cercanos al digestor: las raíces podrían malograr el digestor y algunas ramas podrían caerle encima.

5. La biobolsa estará llena de agua y desechos orgánicos, por lo tanto, si no se contiene entre muros paralelos o dentro de una zanja, esta no conservaría la forma necesaria para su correcto funcionamiento.

* Doctor en Ciencias Técnicas.
Miembro de la Junta Directiva Nacional de Cubasolar.
e-mail: gcubasol@enet.cu
** Máster en Ciencias Técnicas.
e-mail: psoto@infomed.sld.cu