BIODIGESTOR

BIODIGESTOR

Un digestor de desechos orgánicos o biodigestor es, en su forma más simple, un contenedor cerrado, hermético e impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar (excrementos de animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican-, etcétera) en determinada dilución de agua para que a traves de la fermentación anaerobia se produzca gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, y además, se disminuya el potencial contaminante de los excrementos.

Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y postratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.

El fenómeno de biodigestión ocurre porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos presentes en el material fecal que, al actuar sobre los desechos orgánicos de origen vegetal y animal, producen una mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4) llamada biogás, que es utilizado como combustible. Como resultado de este proceso genera residuos con un alto grado de concentración de nutrientes y materia orgánica (ideales como fertilizantes) que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio elimina los malos olores y la proliferación de moscas.

Una de las caracteristicas mas importantes de la biodigestión es que disminuye el potencial contaminante de los excrementos de origen animal y humano, disminuyendo la Demanda Quimica de Oxigeno DQO y la Demanda Biológica de Oxígeno DBO hasta en un 90% (dependiendo de las condiciones de diseño y operación).

Se deben controlar ciertas condiciones pH, presión y temperatura a fin de que se pueda obtener un óptimo rendimiento.

El biodigestor es un sistema sencillo de implementar con materiales económicos y se está introduciendo en comunidades rurales aisladas y de países subdesarrollados para obtener el doble beneficio de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

Tipos de biodigestores

Los biodigestores se clasifican en dos grandes tipos de Flujo Discontinuo y de Flujo Continuo.

[editar]Biodigestores de flujo discontinuo

La carga de la totalidad del material a fermentar se hace al inicio del proceso y la descarga del efluente se hace al finalizar el proceso; por lo general requieren de mayor mano de obra y de un espacio para almacenar la materia prima si esta se produce continuamente y de un deposito de gas (debido a la gran variación en la cantidad de gas producido durante el proceso, teniendo su pico en la fase media de este)o fuentes alternativas para suplirlo.

[editar]Biodigestores de flujo continuo

La carga del material a fermentar y la descarga del efluente se realiza de manera continua o por pequeños baches (ej. una vez al dia, cada 12 horas) durante el proceso, que se extiende indefinidamente a través del tiempo; por lo general requieren de menos mano de obra, pero de una mezcla mas fluida o movilizada de manera mecánica y de un deposito de gas (si este no se utiliza en su totalidad de manera continua).Existen tres clases de biodigestores de flujo continuo.

1. De cúpula fija
2. De cúpula móvil
3. De salchicha , Taiwan, CIPAV o biodigestores familiares de bajo costo
4. 
   
5. Biodigestor de cúpula fija

Biodigestores de cúpula móvil

Biodigestores de salchicha , Taiwan, CIPAV o biodigestores familiares de bajo costo

Los biodigestores familiares de bajo costo han sido desarrollados y están ampliamente implementados en países del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo países como Cuba, Colombia, Brasil y Costa Rica tienen desarrollada esta tecnología. Estos modelos de biodigestores familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, así como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una ‘tecnología apropiada’.

La falta de leña para cocinar en diferentes regiones de Bolivia hacen a estos sistemas interesantes para su difusión, divulgación y diseminación a gran escala. Las familias dedicadas a la agricultura, suelen ser propietarias de pequeñas cantidades de ganado (dos o tres vacas por ejemplo) y pueden, por tanto, aprovechar el estiércol para producir su propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Se debe considerar que el estiércol acumulado cerca de las viviendas supone un foco de infección, olores y moscas que desaparecerán al ser introducido el estiércol diariamente en el biodigestor familiar. También es importante recordar la cantidad de enfermedades respiratorias que sufren, principalmente las mujeres, por la inhalación de humo al cocinar en espacios cerrados con leña o bosta seca. La combustión del biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo proveniente de la quema de madera.

En el caso de Bolivia, donde existen tres regiones diferenciadas como altiplano, valle y trópico, esta tecnología fue introducida en el año 2002 en Mizque, (2200 m.s.n.m. Cochabamba) como parte de la transferencia tecnológica a una ONG cochabambina. Desde entonces, en constante colaboración por Internet con instituciones de Camboya, Vietnam y Australia y la ONG de Cochabamba, estos sistemas han sido adaptados al altiplano. La primera experiencia fue en el año 2003 instalando un biodigestor experimental a 4100 m.s.n.m. que aprovechaba el efecto invernadero. Este diseño preliminar sufrió un desarrollo para abaratar costes y adaptarlo a las condiciones rurales manteniendo el espíritu de tecnología apropiada. Este modelo de biodigestor consiste en aprovechar el polietileno tubular (de color negro en este caso) empleado en su color natural transparente en carpas solares, para disponer de una cámara de varios metros cúbicos herméticamente aislada. Este hermetismo es esencial para que se produzca la reacciones biológicas anaeróbias.

El film de polietileno tubular se amarra por sus extremos a tuberías de conducción, de unas seis pulgadas de diámetro, con tiras de liga recicladas de las cámaras de las ruedas de los autos. Con este sistema, calculando convenientemente la inclinación de dichos tuberías, se obtiene un tanque hermético. Al ser flexible el polietileno tubular es necesario construir una ‘cuna’ que lo albergue, ya sea cavando una zanja o levantando dos paredes paralelas. Una de las tuberías servirá como entrada de materia prima (mezcla de estiércol con agua de 1:4). En el biodigestor se alcanza finalmente un equilibrio de nivel hidráulico, por el cual, tanta cantidad de estiércol mezclado con agua es agregada, tanta cantidad de fertilizante sale por la tubería del otro extremo.

Debido a la ausencia de oxígeno en el interior de la cámara hermética, las bacterias anaerobias contenidas en el propio estiércol comienzan a digerirlo. Primeramente se produce una fase de hidrólisis y fermentación, posteriormente una acetogénesis y finalmente la metanogénesis por la cual se produce metano. El producto gaseoso llamado biogás, realmente tiene otros gases en su composición como son dióxido de carbono (20-40%), nitrógeno molecular (2-3%) y sulfhídrico (0,5-2%), siendo el metano el más abundante con un 60-80%.

La conducción de biogás hasta la cocina se hace directa, manteniendo todo el sistema a la misma presión: entre 8 y 13 cm de columna de agua dependiendo la altura y el tipo de fogón. Esta presión se alcanza incorporando en la conducción una válvula de seguridad construida a partir de una botella de refresco. Se incluye un ‘tee’ en la conducción, y mientras sigue la línea de gas, el tercer extremo de la tubería se introduce en el agua contenido en la botella de 8 a 13 cm. También se añade un reservorio, o almacén de biogás, en la conducción, permitiendo almacenar unos 2 a 3 metros cúbicos de biogás.

Estos sistemas adaptados para altiplano han de ser ubicados en ‘cunas’ enterradas para aprovechar la inercia térmica del suelo, o bien dos paredes gruesas de adobe en caso que no se pueda cavar. Además se les encierra a los biodigestores en un invernadero de un sola agua, soportado sobre las paredes laterales de adobe. En el caso de biodigestores de trópico o valle, el invernadero es innecesario pero se ha de proteger el plástico con una semisombra.

Los costes en materiales de un biodigestor pueden variar de 110 dólares para trópico a 170 dólares para altiplano, ya que en la altura tienen mayores dimensiones y requieren de carpa solar.

EXAMINANDO LAS AGUAS

EXAMINANDO LAS AGUAS

Humor tiburón tiene su tiempo y lugar, pero no cuando estoy en algún lugarllamado snorkel Shark Bay. En la Isla de Heron estación de investigación, unlaboratorio en el atolón con forma de lágrima 45 millas (72 km) de la costaeste de Australia, el gerente de bronceado, de la estación alegre da una olade despedida a los tres estudiantes que me están sacando de mi primer vistazo los corales legendarios de la Gran Barrera de Coral. "Simplementeno se come, ¿verdad?" , dice. Ja, ja. Afortunadamente, no hay tiburones enShark Bay por la mañana, de hecho, no hay una porción entera de nada.Como sigo snorkels de los estudiantes, que pasan sobre camas circular deextensiones marrón, monocromática de coral y vacía de arena ondulada. 
La Gran Barrera de Coral es una de las maravillas naturales del mundo, cubriendo un área más grande de Italia y el dibujo casi 2 millones de turistastodos los años a la pesca, nadar, snorkel y buceo en medio de su flora yfauna elaborados. Genera unos US $ 6 mil millones en ingresos anualespara Australia y proporciona empleo a más de 50.000 personas. Estambién uno de los ecosistemas más frágiles del planeta, hogar de más de11.000 especies que viven, aunque no necesariamente en armonía, en unacuidadosamente orquestada equilibrio simbióticoEsa base ya no es sólida.Los corales de construir colonias que segregan carbonato de calcio paraformar los arrecifes del océano. Cuando están sanos arrecifes de coralproporcionan refugio y alimento para animales a lo largo de la cadenaalimentaria, incluida la parte superior: nosotros. En todo el planeta, la mitadde mil millones de personas dependen, directa e indirectamente, sobre los corales para su vida. Es por eso que lo que ocurre con los 9.000 años de antigüedad Gran Barrera de Coral, así como a los arrecifes en todo el mundo otro, es fundamental. Las recientes inundaciones de Queenslandfueron especialmente trágicas para las vidas perdidas y destruyeronpropiedades. Pero también han dañado a la Gran Barrera de Arrecifes decanalizar en las plumas vasto océano de agua dulce y la escorrentía agrícolaque podría dañar gravemente el coral. Además de las lluvias extremas que provocaron las inundaciones, el aumento de temperatura de los océanos,los cambios en la química del océano y el comercio mundial de los recursosnaturales - todos los síntomas de nuestra economía de los combustibles fósiles - están librando una guerra de múltiples frentes en el medio marino.Lo que es aún más preocupante es que casi todos los arrecifes de coral otros están en peores condiciones que el arrecife en el noreste de Australia. Los 1,430 millas (2,300 km) Gran Barrera de Coral es por la UNESCO Patrimonio de la Humanidad y el más grande del mundo sistema de arrecifes protegidos. La pertenencia a una nación rica y poco pobladas ha ayudado a protegerlo de la sobrepesca y la destrucción desenfrenada abierta visto en lugares con menos dinero del gobierno para la conservación y mayor número de personas que dependen de los arrecifes de los alimentos. "Hace cien años, muchos países habían arrecifes como la Gran Barrera de Coral", dice Ove Hoegh-Guldberg, director del Instituto Global de la Universidad de Queensland en Cambiar. "Probablemente pensaban que eran sólidos y no se va a caer encima, pero, por supuesto, lo hicieron. La Gran Barrera de Coral es un recordatorio de lo que está en juego." 

Los equipos de medición son, entre otras cosas, los niveles de pH del agua que fluye a través de cuatro cámaras de plástico montada en el arrecife. La información recopilada en esta práctica podría dar al mundo una idea de lo que está en la tienda de la Gran Barrera de Coral - y el otro 90% de los corales del mund
(Ver fotos de los arrecifes de coral en peligro.) 

Que el cambio es una mala noticia para los corales. Como el agua de mar se vuelve más ácida, los esqueletos de los corales se vuelven débiles y propensos a romperse con mayor facilidad en situaciones que normalmente soportar, como los ciclones o se mordisqueó por los gusanos de arrecife. los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera han aumentado casi un 40% desde el inicio de la era industrial, de 280 partes por millón (ppm) a cerca de 385 ppm hoy en día. Los científicos estiman criaturas del arrecife de coral y otros gestionará hasta ese número de visitas de 400 ppm, que creen que a 500 ppm, los corales duros, esencialmente se extinguirán, y los arrecifes de todo el mundo va a comenzar a erosionar. "Estar aislado no le ayuda," dice David Kline, un investigador de la Universidad de Coral de Queensland Laboratorio de Ecosistemas de Arrecifes, que lidera el proyecto en alta mar océano-acidificación. "Incluso si no hay personas que viven cerca, [los corales] se verán afectados." 

Los corales no les gusta el agua caliente tanto como acidez. Cuando los océanos obtener atípicamente cálido, los corales pueden extraer las algas que viven en simbiosis en sus esqueletos, el suministro de alimentos a cambio de refugio. El proceso de expulsión se llama blanqueo, llamado así por el esqueleto blanco que quedan cuando el coral se enferma y, en algunos casos, muere. Como los niveles atmosféricos de dióxido de carbono continúan aumentando, el calentamiento global aumentará la temperatura del océano y, junto con eso, la frecuencia y la severidad de la decoloración de los acontecimientos. Un blanqueamiento masivo en 1998 mató a 90% de los corales en el Océano Índico. 
Los peligros del Progreso
La Gran Barrera de Coral también juega una parte en otro tipo de cadena: el comercio mundial de materias primas. Australia es el mayor exportadormundial de carbón de coque, usado para fabricar acero, y el segundo mayor exportador de carbón térmico, utilizado por el poder. Más de la mitad que laoferta proviene de las minas de carbón de Queensland, de 57 años, muchos de los cuales fueron cerrados temporalmente por las inundaciones. Las exportaciones de carbón se han reducido al mínimo, pero antes de las lluvias devastadoras vino, la maquinaria de la industria se avanzaba a - yotra vez. Los trenes de una milla de largo mover 24 / 7 entre las minas y losmuelles del puerto de Gladstone, deteniéndose sólo para llenar y liberar sucarga de 8.000 toneladas en las existencias montañas negro. "Se está abriendo nuevas minas por ahí todo el tiempo", dice Alan Martin, quien hatrabajado en la terminal de carbón para 37 años. Agita una mano curtidaaumentó con polvo de carbón hacia el interior en expansión de Queensland."Va a ser más grande y más grande."

Las inundaciones no se derivarán el apetito del mundo del carbón, y comobuque de tráfico hacia y desde Gladstone crece, cada vez más buques quese tejen dentro y fuera de caminos delicada del arrecife. La probabilidad deque algo vaya mal es alta. El año pasado, lo hizo. A las 5:40 am el 3 de abril, una cálida mañana del sábado en el puerto de Gladstone, los últimos vestigios de 68.052 toneladas de carbón fueron cargadas en el casco de hierro de los chinos de bandera Neng Shen 1. El primer oficial calculado malel largo viaje por el laberinto de bancos y atolones de coral fuera del puerto:en vez de colgar a la derecha en un momento crucial, el barco fue directo yse estremeció a su fin en un tramo de arena, conchas y corales. 
(Vea las fotos de las criaturas de Australia en alta mar.)

En mayo, poco después de que Shen Neng una tierra, un camión cisternacon destino a China la realización de madera golpeó un arrecife de coral (nodentro de los límites del parque) en el Estrecho de Torres entre Australia y Papua Nueva Guinea, a finales de julio uno con matrícula de Liberia, el griego-portador de carbón de propiedad con destino a Japón se derrumbó ytuvo que ser escoltado por un remolcador de Australia a través del arrecife.El Neng Shen 1, además de la reducción de varios kilómetros de arrecife aescombros, los vertidos de unas cinco toneladas de aceite de los depósitos de carburante cuando encalló. Eso no es mucho, pero que llevaba 1.000toneladas. "Esta es un área altamente sensible y [un derrame más grande]habría sido catastrófico", dice Russell Reichelt, presidente de la GranBarrera de Coral Autoridad del Parque Marino. "Nos sentimos muyafortunados nada peor que pasó."
(Lea "Los buques a tierra no es la única amenaza Gran Barrera de Corales.")

Un río de la vida
Antes de esta temporada de lluvias golpeó, entregando el año más húmedosegundo en un siglo a las partes del país de Queensland ganado, loshorizontes aún extensiones sed de cepillo amarillo y eucaliptos, donde las carreteras vacías salpicada por la vista de la canal de canguro par o lasilueta poco probable presionante de un emu de plumas en su falda.

Cuando la naturaleza australiana oriental está en buena forma, el césped está cubierto de ralo, hierbas hasta las rodillas que ayudan a mantener la capa superior del suelo en su lugar si llegan las lluvias. Pero no es desconocida para los ganaderos, o ganaderos, como se les llama allí, pack mucho ganado en su propiedad, donde los animales muerden en la vegetación hasta que la tierra está desnuda. Y cuando la hierba se ha ido, aunque las precipitaciones de menor importancia, por no hablar de torrentes como los recientes, se puede lavar la tierra suelta, el envío de sedimentos gruesos en ríos como el Burdekin y en el océano. El fósforo y el nitrógeno, utilizado en fertilizantes, así como herbicidas e insecticidas, el enganche de un paseo en tierra sedimentos río abajo, hasta llegar al arrecife donde se puede, entre otras cosas, porque la proliferación de algas que asfixian a los corales. En los últimos 150 años la cantidad de sedimentos que vierten en el arrecife ha aumentado hasta cinco veces. (Leer "Nuestro Morir corales - y cómo salvarlos.")

En 2008, Canberra canalizado 200 millones dólares en un programa de rescate de los Arrecifes de llamada que trabaja con los ganaderos y los agricultores para ayudar a monitorear la calidad del agua en su propiedad y gestión de sus tierras de forma que reduzcan al mínimo la escorrentía de sedimentos. Estos esfuerzos no siempre se siente bien con las personas que se ganan la vida de algunos de los más duros de la tierra en el planeta.Roger Landsberg, un ganadero de tercera generación que siempre ha logrado sus pastos fuera de la ciudad al noreste de Queensland Charters Towers con gran cuidado, se pregunta por qué él y sus colegas están siendo observado de cerca a ese gasto, cuando Canberra tiene mayores problemas ambientales de abordar. "El carbón es ahora la mayor fuente de dinero en Queensland", dice Landa. "¿Cómo puede un gobierno decir, por un lado queremos reducir las emisiones y por otro enviar delegaciones a China? No se puede tener su pastel y comérselo también."

De vuelta en el laboratorio de Heron Island, el biólogo marino Elizabeth Madin se sienta delante de una imagen de Google Earth de los arrecifes que rodean la isla.Ella describe lo que se conoce como "pesca de la línea", una práctica común de los barcos en zonas como la Gran barrera de coral del Parque Marino, que sedivide en zonas de pesca y la pesca, ir a las fronteras de las áreas protegidaspara atrapar los peces que nadan a cabo. Es legal, pero es fácil ver cómo estos sistemas de protección se descomponen cuando los peces cruzan las fronterasinvisibles. Naturaleza, después de todo, no obedecer las reglas del hombre. No puedo dejar de preguntarme si Australia y otras naciones son, en cierto modo, sepesca la línea. Que el proyecto de buenas leyes para proteger sus ambientesmarinos - una mejor formación de los pilotos de buques, o una mejor gestión de la escorrentía de sedimentos -, pero engañar al sistema al no tener una acción significativa en la fuente subyacente de todos estos problemas: nuestradependencia de los combustibles fósiles. "No importa lo bien que maneje elarrecife, no pueden afectar a su futuro a menos que cambiemos nuestra forma de vida", dice Marshall. "Tenemos que empezar a hacer eso ahora mismo."