DISEÑO DE UN BIODIGESTOR CON ESTIÉRCOL DE GANADO VACUNO PARA EL CASERÍO LA ZANJA – CAJAMARCA

Abstract

En el presente trabajo de investigación se diseñó un biodigestor para generar energía a partir de la producción de biogás para el caserío la Zanja – Cajamarca. En la actualidad, el caserío la Zanja sufre deficiencias eléctricas por causa del mal tiempo, provocando cortes de servicio eléctrico prolongados perjudicando a los pobladores del caserío. La problemática fue identificada mediante la aplicación de encuestas a los pobladores, lográndose extraer información valiosa para el diseño del biodigestor, tales como, el consumo eléctrico, el número de cabezas de ganado, la cantidad de estiércol producido, etc. Se realizó la búsqueda de información a nivel nacional y mundial de normas, códigos y estándares de diseño, determinándose que existe poca información sobre el diseño de tanques biodigestores, por lo que se sugirió recabar información de recomendaciones de diseño realizadas. Luego, se generaron 6 conceptos con gran potencial que podrían servir como solución, los conceptos fueron evaluados mediante una matriz de selección para obtener el concepto ganador, el concepto ganador fue el tanque digestor vertical, de tapa toriesférica con fondo tronco cónico, mediante la aplicación de una GUI se logró parametrizar el biodigestor, calculando el volumen total del biodigestor, siendo este de 12.4 m3, divididos entra la cúpula de almacenamiento de 3.1 m3 y cámara de fermentación de 9.1 m3, la funcionalidad del biodigestor es continua, por lo tanto necesitaría aproximadamente 78 Kg de estiércol diario para producir biogás suficiente para suplir la necesidad energética de la población de 18.59 kWh/día, se considera conveniente que el estiércol se mezcle con agua en la proporción 1:1 y tiempo de fermentación de la materia de 20 días. Finalmente, se realizó la simulación de la estructura para determinar el factor de seguridad, fatiga y deformación, seguidamente la selección de materiales, la elaboración de planos y el análisis de costos del equipo.