MANUAL DE INSTALACIÓN DE UN BIODIGESTOR FAMILIAR TIPO MANGA PARA ZONAS ALTO-ANDINAS Guía para Yachachiq Instituto para una Alternativa Agraria Este manual está en prueba: es necesario tu aporte para poder mejorarlo. Entonces serán muy agradecidas todas las observaciones y consejos que querrás hacer sobre este manual. Si te apetece escribe a: davidepoggio@gmail.com 1. INTRODUCCIÓN 3 2. QUÉ ES EL BIOGÁS Y COMO LO PRODUCIMOS 3 CARACTERÍSTICAS DEL DIGESTOR TIPO MANGA 4 3. 4 INSTALACIÓN DEL DIGESTOR SEGURIDAD MATERIALES NECESARIOS RELACIÓN DE MATERIALES Y COSTOS APROXIMADOS INSTALACIÓN PASO A PASO A. ELEGIR EL LUGAR B. EXCAVAR LA FOSA C. LEVANTAR LOS MUROS DE ADOBE D. CONSTRUIR EL DIGESTOR. E. INSTALACIÓN DEL GASOMETRO F. CONDUCCIÓN DEL GAS G. EL “ATRAPA- LLAMAS” H. EL QUEMADOR PRIMERA CARGA DEL DIGESTOR MANEJO DEL BIODIGESTOR CONSTRUIR LAS POZAS DE MEZCLA Y DESCARGA 5 5 6 12 12 13 13 14 20 24 27 28 31 33 34 4. 35 OTRAS OPCIONES Y POSIBILIDADES DE DISEÑO CALIENTA AGUA DIGESTOR ELEVADO Y MURO DOBLE OTRAS MODIFICAS PARA EL DIGESTOR DE PVC OTRA MANERA DE CERRAR EL DIGESTOR TIPO MANGA OTROS TIPOS DE GASOMETRO ACCESORIOS 35 36 37 38 38 39 2 1. Introducción Desde el año 2006 la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) y el Instituto para una Alternativa Agraria (IAA) están investigando la posibilidad de producir biogás en zonas alto andinas. En estos años de trabajo conjunto entre personal académico, yachachiq y familias campesinas, se ha avanzado bastante en el diseño de los biodigestores y ha aumentado la satisfacción y el interés hacia el biogás. Esta guía está basada sobre las experiencias de estos años de trabajo. Este pequeño manual describe los pasos necesarios para llevar a cabo la instalación de un digestor tipo manga, y también los criterios para un correcto uso y manutención del digestor. En este manual solo se describe un único modelo de digestor, de dimensiones y características adecuadas para las familias de las zonas alto-andinas: de tipo manga o “salchicha”, sea con mangas de plástico de polietileno, sea de material PVC (geomembrana); de dimensión fija de 6 m3 aproximadamente, destinado a las necesidades y capacidades de una familia típica; alimentado principalmente con excretas animales (vacas, cuyes, chanchos, ovinos, camélidos etc.), con al menos 20 kilos diarios de excretas. En la primera parte se describe teóricamente la tecnología, y en la segunda se describe detalladamente la práctica de instalación y manejo. El manual está destinado a todas las personas interesadas en aprender e implementar la tecnología, y en particular como guía para los yachachiq que apoyarán en la réplica y difusión de los biodigestores en las diferentes comunidades alto-andinas. 2. Qué es el biogás y como lo producimos El biogás es una mezcla de gases, principalmente metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), que se forma cuando la materia orgánica se descompone en ausencia de oxigeno, es decir en condiciones anaeróbicas. En la naturaleza podemos encontrar ejemplos de producción de biogás en las lagunas, en aguas estancadas, en los sedimentos marinos, en la panza de los rumiantes. Las burbujas que suben del fundo de las lagunas o los gases que son eructados por las vacas son efectivamente biogás! Los responsables de la transformación de la materia orgánica en biogás son unos microorganismos especiales que trabajan en conjunto (bacterias y hongos). Muchos productos se basan en el uso controlado de microorganismos: vino, chicha, cerveza, queso, yogurt, levaduras, compost, son todos productos de la acción de algún tipo de microorganismos. A la misma manera podemos dejar que los microorganismos del biogás trabajen para nosotros en depósitos cerrados llamados digestores. Cuando llenamos el digestor con materiales orgánicos y agua se desarrolla un proceso bioquímico que va descomponiendo gradualmente la materia orgánica, produciendo burbujas de biogás que suben a la parte alta del digestor donde el biogás se acumula, para ser luego consumido por nosotros. Los productos de este proceso son: el biogás y el biol. El biogás se utiliza comúnmente en unos quemadores para la cocción de alimentos. El biol es un optimo fertilizante que puede utilizarse directamente sobre las plantas con un fumigador o aplicándolo al suelo en pequeños surcos. 3 Si seguirás las instrucciones de este manual obtendrás un digestor que te dará los siguientes productos: - Al menos 1 m3 de biogás diario (1.2 kg aprox.). Con este gas podrás preparar parte de tus comidas, tendrás algo de 3-4 horas al día de gas. - Hasta 80 litros al día de biol. Características del digestor tipo manga La regla principal del digestor es: el digestor es como un animal. Como cada animal, entonces, necesita comer a diario, necesita un ambiente que no sea demasiado frío y sin cambios bruscos de temperatura, no le gusta la lluvia y la humedad, le gusta tener una alimentación equilibrada, etc. Cuando tengas dudas del tipo “¿qué voy a hacer con mi digestor?”, lo mejor es pensar que es como un animal, y así tendrás tu respuesta. Existen varios tipos de digestores familiares en el mundo, con diferencias a nivel de material empleados, ubicación (enterrados o elevados), orientación (horizontales o verticales), tipo de carga (continua o discontinua). El digestor que se describe en este manual es un digestor continuo, horizontal, tipo manga de plástico: Continuo. El digestor tiene dos aberturas: una boca de entrada por donde come, y una desembocadura de salida por donde salen sus “excretas”. Cada día entra por la boca un cierto volumen de estiércol mezclado con agua, y por el “ano” sale un mismo volumen de materia fermentada (biol), que ya no puede producir gas. La cantidad de líquido dentro del digestor se mantiene constante. Horizontal. El digestor viene instalado en una zanja en el terreno: la mezcla que alimentamos por la boca viaja horizontalmente a lo largo del digestor, hasta alcanzar la desembocadura por donde finalmente puede salir al exterior, sin olores, más oscura y lista para ser aplicada a nuestros cultivos. Manga de plástico. Utilizamos una manga de plástico en polietileno, o PVC, porque es ligera de transportar, podemos apoyarla sobre una cama de paja para mantenerla caliente, es fácil de instalar, se calienta fácilmente cuando recibe el calor del sol o de un fitotoldo, es bastante barata. Otros materiales como cemento, ladrillos, metales, no tienen estas ventajas. En el digestor tipo manga las excretas se mueven de un lado al otro del digestor. Cada vez que alimentas con una carga nueva el material fermentado rebalsa automáticamente al otro lado. 3. Instalación del digestor En este manual miraremos dos maneras para realizar el cuerpo: una más sencilla que se basa sobre el uso de mangas de polietileno, cerradas en ambos extremos sobre unos tubos mediante tiras de jebe; en la segunda manera usaremos un digestor de PVC (geomembrana) que ya llega preparado por la instalación desde la fabrica. Las diferentes fases de la instalación (preparación zanja, conducción gas, gasómetro, etc.) son parecidas para ambos tipo de digestor y cuando sea necesario se detallarán las diferencias entre los dos. 4 Esquema del BIODIGESTOR TIPO MANGA (fuente: “Biodigestores Familiares” de Jaime Martí Herrero) Seguridad El biogás es un gas inflamable y tóxico. Siempre verifica de haber cerrado bien el quemador, al igual que con el balón de gas. El gasómetro lo instalarás siempre en un lugar aireado. También la cocina debería tener un mínimo de ventilación. Explica a tus niños que el biodigestor y el biogás no son juegos. El peligro más grande es la intoxicación por parte del acido sulfhídrico, el gas da el mal olor al biogás. También el CO2 puede dar mareos y asfixias. Materiales necesarios Los materiales necesarios para la construcción de un biodigestor se pueden encontrar en una normal ferretería. El material más importante es la manga de plástico con la cual se realiza el cuerpo del digestor: en este manual aconsejamos usar una manga de plástico de tipo Agrofilm. El Agrofilm es un tipo de plástico, normalmente de color amarillo o blanco lechoso, que se usa para la construcción de fitotoldos. Es un plástico que ha sido reforzado para poder aguantar más tiempo a los rayos del sol y por esta razón un digestor construido con Agrofilm podrá durar numerosos años, al menos hasta 6 años. Si se quiere es posible usar también otros tipos de plástico en manga, más comunes y fáciles de encontrar, pero el digestor tendrá una menor duración, aunque resulte también más barato: de todas maneras siempre se usará una manga que tenga un elevado grosor, de al menos 200-250 micras (también se dice de calibre 8-10), y controlando que el plástico esté en perfectas condiciones, sin huecos ni rasgaduras. El digestor se construye insertando 2 - 3 mangas una adentro de la otra, los extremos se amarran con jebe alrededor de dos tuberías de PVC de 4” de clase 10 (para presión), que funcionarán como boca y ano del digestor, y en la parte central de la manga se realiza una abertura para la salida del gas. La tubería de 4” debe ser gruesa, de clase 10: si se usara una tubería más delgada, para desagüe, la fuerza del jebe y el calor del sol causarían la deformación de la tubería, impidiendo el funcionamiento del digestor. El digestor se instala entonces en una zanja, que ha sido cubierta con paja para mantener el calor, y se cubre el todo con un pequeño fitotoldo, realizado en agrofilm. El gas se conduce hasta la cocina en unas tuberías de PVC de ½” y cerca de la cocina se instala otra bolsa de plástico que sirve para acumular el biogás. Para evitar que el digestor explote cuando tiene demasiado gas, se instala una válvula de seguridad que permite que el gas en 5 exceso se escape al aire. El biogás tiene una parte de vapor que condensa en las tuberías, que debemos quitar de las tuberías mediante una trampa de agua. En el caso del digestor en PVC, la preparación del cuerpo es más sencilla, ya que el digestor llega ya listo desde la fábrica, mientras los aspectos relativos a la conducción y uso del gas coinciden con el caso del digestor en Agrofilm. El digestor tipo manga en polietileno listo para instalarse. En el digestor de PVC es posible instalar más de una salida. La salida de abajo sirve para retirar los lodos que sedimentan en la parte baja del digestor El digestor en PVC instalándose en la zanja. Relación de materiales y costos aproximados DIGESTOR TIPO MANGA DE POLIETILENO – AGROFILM – DE 6.9 METROS DE LARGO 6 Descripción Unidad Cantidad Coste U. S./ Coste Total S./ Nota Plástico Agrofilm tipo manga, 2 metros de ancho; para realizar el digestor. metros 16,6 22 365 (1) Tubería PVC 4” presión (clase 5); para la entrada y la salida del digestor. metros 2,5 17 42,5 (2) Cámaras usadas de combi/camión, para amarrar tubos unidades 2 15 30 (3) Unión macho PVC ½” (UPR), para salida gas comprar la que tiene la rosca más larga - unidades 1 1 1 (4) Unión hembra PVC ½” (unión mixta), para salida gas unidades 1 1 1 Plástico polietileno en manga triple ancho (1.5 metros de ancho) para el gasómetro. metros 8 3,5 28 (5) Plástico polietileno en manga (2 metros de ancho) para forrar la zanja. metros 9 4 36 (6) Plástico Agrofilm para techar el fitotoldo. Dimensiones 8.3m X 3m. m2 24,9 5,5 137 (7) Palos rollizos delgados de 4-5 m aprox., para techar fitotoldo unidades 6 5 30 (8) Clavos mixtos (3”, 4” en iguales proporciones), para techar fitotoldo kilo 0,5 7 3,5 Cuerpo del Digestor y Gasómetro Fitotoldo Calienta agua (tubos de 4" instalados bajo el fitotoldo - OPCIONALES) Tubo PVC 4" para desagüe (largo 3 metros) unidades 4 15 60 Codo PVC 4" unidades 5 5 25 reducción PVC de 4" a 2" - para desagüe unidades 1 4 4 reducción PVC de 2" a 1/2" - para presión unidades 1 3 3 tubo PVC de 2" - para desagüe metros 0,15 4 0,6 pegamiento OATEY para PVC, (118 ml) unidades 1 9 9 unidades 8 8 64 (9) Conducción gas y quemadores Tubería PVC 1/2" de presión sin rosca de 5 metros (el numero de unidades puede variar (10) 7 dependiendo de la ubicación del digestor) Codos PVC 1/2" sin rosca unidades 14 1 14 Tes PVC 1/2" sin rosca unidades 5 1 5 Tubo galvanizado 1/2" metros 0,72 20 14,4 codos galvanizado 1/2" unidades 2 2 4 llave de paso de PVC de 1/2" unidades 2 6 12 Unión macho PVC ½” (UPR) para las llaves unidades 4 1 4 Bolsas cemento unidades 2 26 52 Malla gallinera (al menos 70 cm de ancho) metros 4 3,5 14 Arena para cemento carretilla 3 10 30 (11) Pozas mezcla y biol TOTAL soles 989,15 Aporte en material de la familia beneficiaria 150 adobes 40X30X20 5 cargas de paja (ichu y/o paja) Piedras para cimentación de los muros de adobe y para emboquillado poza biol (1 m X 1m X 1m) (12) 1 Balde usado para realizar las arandelas de la salida del biogás 2 botellas descartables de 2 litros aprox. Notas (1). Para realizar este tipo de digestor se necesita de un plástico que venga en forma de manga. El Agrofilm es el plástico que asegura una mayor duración. Generalmente este tipo de Agrofilm en manga viene producido en Bolivia. En caso no se encuentre Agofilm en manga, entonces es igualmente posible realizar el digestor con otro plástico en manga: lo más difundido es el Polietileno (de baja densidad) que es el plástico que generalmente se usa para las carpas (de color azul) o para forrar las mesas (transparente). Obviamente en este caso la duración del digestor será inferior. (2). Para realizar la salida y entrada del digestor se pueden usar también tuberías de diámetro mayor (de 5", 6", de 10" etc.); el material típico es PVC pero también es posible cemento. Siempre es importante que la clase (grosor) del tubo en PVC sea elevada (al menos clase 5), para evitar que la tensión del jebe deforme el mismo tubo. (3). Las mejores son las de combi, ya que tienen un buen equilibrio entre resistencia y elasticidad. El jebe de las cámaras de camión a veces es demasiado rígido (poco elástico). El jebe de carros o motos es poco resistente a la tensión. En todos los casos es importante probar precedentemente el jebe de la cámara 8 usada para verificar que esté en buenas condiciones (p. ej que no esté soleado). (4). Las uniones sirven para realizar la salida del gas del digestor. Las uniones se enroscan una en la otra, y en el medio queda asegurado el plástico del digestor y unos empaques de jebe y arandelas de plástico. A veces en comercio se encuentran diferentes marcas: si posible escoger siempre la pareja de accesorios que presenta la rosca más larga. Otra opción para realizar la salida es mediante un niple topo enroscado (rosca corrida) que pasa a través del plástico del digestor y que se asegura mediante empaques de jebes y tuercas y contratuercas de PVC (o de bronce). (5). El gasómetro se realiza mediante un plástico en forma de manga. Puede usarse cualquier tipo de plástico en manga, que tenga ancho de 1.50 metros y grosor suficiente (posiblemente al menos calibre 4). El más difundido es el polietileno azul que generalmente se usa para las carpas. (6). Dicho plástico se necesita para cubrir la zanja, así que la paja usada como aislante no se pudra al contacto con la humedad del suelo. Se aconseja de usar el plástico que típicamente se usa para las carpas, de color azul, pero en principio se puede usar cualquier plástico, de al menos calibre 4 y de las dimensiones adecuadas: en total se necesita cubrir un area de 4 metros X 9 metros. (7). Se puede usar cualquier plástico Agrofilm de las dimensiones adecuadas. Uno de los mejores es el Agrofilm Plastilene, calidad Infralene, calibre # 10, ancho 6 metros. Contacto en Perú: empresa LITEC, www.litecperu.com (8). Los palos necesarios para realizar el techado pueden ser delgados, ya que no soportarán un alto esfuerzo. Un diametro de 2" es suficiente. En total se necesitan algo de 20 metros de palos, que luego se cortarán de las dimensiones adecuadas para realizar los armazones. Para realizar el largaño (7 metros toales) es mejor dotarse de dos palos bastante largos, 4-5 metros cada uno. (9). El calienta agua está constituido por unos tubos de 4" que pasan por debajo del fitotoldo. Los tubos de 4" se cierran a un extremo con una llave de 1/2", que servirá para controlar el flujo del agua caliente. La dificultad consiste en poder reducir el tubo de 4" hasta la llave de 1/2". En comercio se encuentra una reducción de 4" a 2" para desague, mientras de 2" a 1/2" normalmente es para presión: de allí la necesitad de usar un pedacito de tubo de 2" para desague, para poder conectar las dos reducciones. De todas maneras hay libertad para poder completar el calienta agua de la manera que uno vea adecuada, y con los accesorios que se encuentren. (10). La tubería de PVC conduce el gas del digestor hasta la cocina. Para esta finalidad es posible usar también tubería para riego con sus accesorios, de diametro de 1/2" o de 3/4". (11). El quemador básico está constituido por dos pedazos de tubo galvanizado, conectados por un codo. Cada pedazo de tubo es de 18 cm y debe estar enroscado en los extremos. Alrededor de este quemador se construye una 'cconcha de barro que sostenga la olla. (12). Las piedras deberán ser en cantidad suficiente para completar la cimentación de los muros de adobe alrededor de la zanja. La poza del biol es recomendable impermeabilizarla para evitar filtraciones del biol en el suelo. Puede emboquillarse con piedra y cemento, pero hay libertad para escoger otra técnica deseada (p. ej. forrar con plástico, ladrillo, arcilla etc.) DIGESTOR TIPO MEMBRANA PVC – FABRICACIÓN INDUSTRIAL – DE 6.9 METROS DE LARGO 9 Descripción Unidad Cantidad Coste Unitario S./ Coste Total S./ Nota Biodigestor en membrana PVC, de fabricación industrial, con kit de reparación: largo 6,7 metros, diámetro 1,27 metros. Proveedor CIDELSA, Lima; diseño "tipo IAA". unidades 1 928,2 928,2 (1) Gasómetro en membrana PVC, de fabricación industrial: largo 2,2 metros, diámetro 1.0 metros. Proveedor CIDELSA, Lima; diseño "tipo IAA". unidades 1 224,9 224,9 Reducción PVC para desagüe, de 4" a 2" unidades 1 4,0 4,0 Llave de paso de PVC de 2" unidades 1 30,0 30,0 Tubo PVC 4" para desagüe unidades 1 15,0 15,0 Plástico polietileno en manga triple ancho (2 metros de ancho) para forrar la zanja. metros 9 4 36 (2) Plástico Agrofilm para Dimensiones 8.3m X 3m. m2 24,9 5,5 137,0 (3) Palos rollizos delgados de 4-5 m aprox., para techar fitotoldo unidades 6 5,0 30,0 (4) Clavos mixtos (3”, 4”, en igual proporción), para techar fitotoldo kilo 0,5 7,0 3,5 Cuerpo del Digestor y Gasómetro Fitotoldo techar el fitotoldo. Calienta agua (tubos de 4" instalados bajo el fitotoldo) Tubo PVC 4" para desagüe (largo 3 metros) unidades 4 15,0 60,0 Codo PVC 4" unidades 5 5,0 25,0 reducción PVC de 4" a 2" - para desagüe unidades 1 4,0 4,0 reducción PVC de 2" a 1/2" - para presión unidades 1 3,0 3,0 tubo PVC de 2" - para desagüe metros 0,15 4,0 0,6 pegamiento OATEY para PVC, (118 ml) unidades 1 9,0 9,0 unidades 8 8,0 64,0 (5) Conducción gas y quemadores Tubería PVC 1/2" de presión sin rosca de 5 metros (el numero de unidades puede variar dependiendo de la ubicación del digestor) (6) 10 Codos PVC 1/2" sin rosca unidades 14 1,0 14,0 Tes PVC 1/2" sin rosca unidades 5 1,0 5,0 Tubo galvanizado 1/2" metros 0,72 20,0 14,4 Codos galvanizado 1/2" unidades 2 2,0 4,0 Llave de paso de PVC de 1/2" unidades 2 6,0 12,0 Unión macho PVC ½” (UPR) para las llaves unidades 4 1,0 4,0 Bolsas cemento unidades 2 26,0 52,0 Malla gallinera (ancho de al menos 70 cm) metros 4 3,5 14,0 Arena para cemento carretilla 3 10,0 30,0 TOTAL soles 1.723,6 (7) Pozas mezcla y biol Aporte en material de la familia beneficiaria 300 adobes 40X30X20 5 cargas de paja (ichu y/o paja) Piedras para cimentación de los muros de adobe y para emboquillado poza biol (1 m X 1m X 1m) (8) 2 botellas descartables de 2 litros aprox. Notas (1). Contacto: Sr. Edmundo Rodriguez; Telf: 01-6178787, 01-995609639; Correo: erodriguez@cidelsa.com. (2). Dicho plástico se necesita para cubrir la zanja, así que la paja usada como aislante no se pudra al contacto con la humedad del suelo. Se aconseja de usar el plástico que típicamente se usa para las carpas, de color azul, pero en principio se puede usar cualquier plástico, de al menos calibre 4 y de las dimensiones adecuadas: en total se necesita cubrir un área de 4 metros X 9 metros. (3). Se puede usar cualquier plástico Agrofilm de las dimensiones adecuadas. Uno de los mejores es el Agrofilm Plastilene, calidad Infralene, calibre # 10, ancho 6 metros. Contacto en Perú: empresa LITEC; www.litecperu.com (4). Los palos necesarios para realizar el techado pueden ser delgados, ya que no soportarán un alto esfuerzo. Un diámetro de 2" es suficiente. En total se necesitan algo de 20 metros de palos, que luego se cortarán de las dimensiones adecuadas para realizar los armazones. Para realizar el largaño (7 metros totales) es mejor dotarse de dos palos bastante largos, 4-5 metros cada uno. 11 (5). El calienta agua está constituido por unos tubos de 4" que pasan por debajo del fitotoldo. Los tubos de 4" se cierran a un extremo con una llave de 1/2", que servirá para controlar el flujo del agua caliente. La dificultad consiste en poder reducir el tubo de 4" hasta la llave de 1/2". En comercio se encuentra una reducción de 4" a 2" para desagüe, mientras de 2" a 1/2" normalmente es para presión: de allí la necesitad de usar un pedacito de tubo de 2" para desagüe, para poder conectar las dos reducciones. De todas maneras hay libertad para poder completar el calienta agua de la manera que uno vea adecuada. (6). La tubería de PVC conduce el gas del digestor hasta la cocina. Para esta finalidad es posible usar también tubería para riego con sus accesorios, de diámetro de 1/2" o de 3/4". (7). El quemador básico está constituido por dos pedazos de tubo galvanizado, conectados por un codo. Cada pedazo de tubo es de 18 cm y debe estar enroscado en los extremos. Alrededor de este quemador se construye una 'cconcha de barro que sostenga la olla. (8). Las piedras deberán ser en cantidad suficiente para completar la cimentación de los muros de adobe alrededor de la zanja. La poza del biol es recomendable impermeabilizarla para evitar filtraciones del biol en el suelo. Puede emboquillarse con piedra y cemento, pero hay libertad para escoger otra técnica deseada (p. ej. forrar con plástico, ladrillo, arcilla etc.) Instalación paso a paso En los parágrafos sucesivos se describen las acciones necesarias para llevar a cabo la instalación completa del digestor. Las dimensiones, cantidades y características de los materiales utilizados están detalladas en la “relación de materiales” en el parágrafo precedente. a. Elegir el lugar Antes que todo habrá que verificar que la familia beneficiaria tenga suficiente estiércol para alimentar el digestor. Hemos dicho que son necesarios al menos 20 kg diarios de estiércol, para poder tener suficiente biogás y hacer buen uso del digestor. Esto corresponde a tener al menos 4 vacas, o algo de 12 chanchos, o unos 200 cuyes. De todas maneras si hay dudas basta con pesar las excretas que nuestros animales producen en un día. También hace falta controlar que la familia tenga un cómodo acceso a una fuente de agua para mezclar las excretas. Después de eso pasamos a identificar la ubicación más adecuada en el predio. Lo mejor es encontrar un sitio muy soleado que esté cerca del establo y también de la cocina. De esta manera será fácil transportar el estiércol del establo al digestor, y también no usaremos mucha tubería para transportar el gas hasta la cocina. Cuando el establo esté con piso de cemento, es posible limpiar el establo con agua y luego hacer que las excretas y el agua fluyan por gravedad en un canal hasta el digestor. También se aconseja pensar al fututo uso del biol: es bueno si el digestor se instala cerca de pastos, huertos, cultivos, crianza de peces, donde poder usar el biol. Lo mejor sería que el espacio donde se acumula el biol sea más elevado que su zona de utilizo, en manera tal que se pueda distribuir el biol por gravedad, mediante canales o un sistema de riego. 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 de la fosa podrían perder estabilidad. Además la lluvia enfría el sustrato dentro del digestor, causando una disminución en la producción de biogás. Es mejor que no haya árboles demasiado cercanos al digestor: las raíces podrían malograr el digestor y arboles viejos podrían caerle encima. 12 b. Excavar la fosa La bolsa de plástico del digestor necesita una estructura que la contenga y la proteja. Por esta razón se excava una fosa adaptada a las dimensiones del digestor. Los lados y el piso deben ser lisos, sin piedras o raíces que sobresalgan y puedan dañar el plástico. Los lados deberán ser ligeramente inclinados para evitar que la zanja colapse, es decir en forma de campana (chaflados). El piso debe ser a nivel. DIMENSIONES DE LA ZANJA ANCHO DE ARRIBA: 1.60 m LARGO DE ARRIBA: 6.90 metros ALTURA: 1.00 m ANCHO DE ABAJO: 1.00 m LARGO DE ABAJO: 6.50 metros 40-50 cm 20-25 cm DETALLES DE LAS ABERTURAS PARA LAS TUBERIAS c. Levantar los muros de adobe Una vez esté lista la zanja, procedemos a levantar un muro de adobe alrededor de la zanja. El muro tiene la función de acumular el calor del fitotoldo durante el día, proteger y donar apoyo al digestor. Se construye un muro de dos hileras de adobe. El adobe deberá ser de al menos unos 20 cm de altura, y más ancho sea, mejor, ya que mantendrá mejor el calor dentro del fitotoldo. Entonces entre adobe y cimentación, tendremos al final un muro de unos 45 cm de alto. 13 Metemos dos hileras de adobe y siempre encima de una cimentación!! Dejamos un espacio para que puedan tuberías de pasar carga las y descarga!! d. Construir el digestor. Es el momento más delicado de la instalación, todas las operaciones deberán hacerse con sumo cuidado para evitar de dañar el plástico del digestor. Un hueco podría hacer que al plástico se vuelva inservible. Toda la operación de montaje entonces debe ser ejecutada en un sitio amplio, plano y sin ningún tipo de asperidad que pueda dañar el plástico. Insertar las mangas Usamos 2 pedazos de 8.3 m de manga para una zanja de 6.9 m. La regla es esta: añade 1.4 m al largo de tu zanja para saber la cantidad de plástico necesario. Primero se insertan las 2 mangas una dentro la otra (en el caso se use un plástico normal, de menor calidad del Agrofilm, entonces meterás 3 mangas). La operación puede hacerse de 3 maneras diferentes: - Enrollar a lo largo la manga sobre si misma, hasta obtener una especie de enrolladito que podrá empujarse dentro de la otra manga. Amarrar un extremo de la manga un tubo (o un palo) bastante largo, empujarlo dentro de la manga hasta que salga por el otro extremo, y de allí jalar la manga. Entrar arrodillados y descalzos dentro de la manga y transportar hasta el otro extremo la otra manga. 14 En todos los casos debe asegurarse que las mangas encajen de manera ajustada, sin dobleces ni arrugas. Sistema del “enrolladito” para insertar una manga dentro de la otra Instalar la salida del gas Luego pasamos a instalar la salida del gas. Se preparan dos arandelas de plástico, usando un balde usado: el diámetro de la arandela será de 8 cm y con un cutter se abrirá un hueco circular central de ½” (media pulgada); el plástico debe ser bastante grueso, sino con el tiempo podría romperse. Se preparan dos empajes de jebe, de 10 cm de diámetro e igualmente con el hueco central de ½”; el grosor que sea al menos de 1.5 mm, si es menos usar doble empaje. Se prueban arandelas y empajes con la unión macho, para controlar que se pueda enroscar de manera ajustada en el hueco que hemos hecho. Se marca con plumón sobre el plástico el punto donde se instalará la salida del gas. El punto estará en el medio de la manga, a lo ancho, y estará a 2 metros del extremo abierto de la manga, a lo largo. Entonces se introduce el brazo por la abertura de la bolsa, se localiza con la mano el punto recién marcado, se presiona con un dedo, se dobla el plástico dos veces y desde el externo de la bolsa se corta la puntita del plástico, procurando de hacer un pequeño hueco a través del cual pasará de manera ajustada la unión macho. Atención a no hacer el hueco demasiado grande, mejor hacerlo más pequeño y arreglarlo sucesivamente con un cutter. Luego insertamos desde adentro y hacia afuera la rosca de la unión macho, con teflón, a la cual se le ha insertado previamente la arandela de plástico y posteriormente el empaque de jebe. Una vez pasada la rosca al exterior de la bolsa, se enrosca la unión hembra igualmente completa con la arandela y el empaque. Enroscar con fuerza, ajustando con una llave “estilson” (cuidado a no exagerar, para no robar la rosca!!). 15 Los pasos necesarios a realizar la salida del biogas. Otra opción para realizar la salida del gas es utilizando un nipley con rosca continua, asegurando con empaques de jebe, tuerca y contra tuerca; no sempre es posible encontrar estos elementos. 16 Otra manera de realizar la salida del biogás. Instalar los tubos de carga y descarga Se cortan las cámaras usadas en tiras de jebe de 5 cm de ancho. Se corta la tubería de 4” en dos pedazos de 1.25 m cada una (de este modo el sobrante del tubo de 4” de 5 m podrá servir para otro digestor). Se introduce la tubería PVC de 4” en la manga de polietileno, después de haber lijado con cura el extremo del tubo, para evitar que alguna asperidad en el extremo del tubo pueda dañar la manga. Se insertan 75 cm de tubo dentro de la manga, entonces dejando fuera de la manga unos 50 cm. Ahora hay que acomodar el plástico para poderlo amarrar a los tubos. Para ellos se coge un lateral de plástico y se le van haciendo pliegues en forma de acordeón. Así se va recogiendo el plástico hasta ponerlo contra el tubo. Se procede de igual manera con el otro lateral. Conviene que los pliegues no generen arrugas entre unos y otros y que los pliegues sean largos abriéndose a lo largo del resto de la manga de plástico. Hecho esto en ambos lados del tubo, se miden 45 cm a partir del origen del plástico, y a partir de ese punto se empieza a amarrar con la tira de jebe. Esto significa que dentro del biodigestor quedarán 30 cm de tubería sin amarrar. Así, cuando se va a comenzar a amarrar, quedarán 50 cm de tubo a la vista, 45 cm que serán amarrados sobre el plástico y 30 cm en el interior libres. Cuando amarramos con el jebe, cada vuelta tiene que solaparse por encima con la anterior. De esta manera se va ascendiendo por el tubo poco a poco. Este amarre tiene que ser fuerte y en caso de que se rompa la liga no hace falta empezar de nuevo ya que se puede continuar sobre la parte ya amarrada Es muy importante que el jebe quede tenso y solapado sobre la anterior vuelta. Una vez que se ha amarrado los 45 cm de plástico se continúa amarrando sobre la tubería 10 cm más. De allí regresamos de vuelta hasta el comienzo: hacemos una idavuelta con el jebe. Este proceso se hace tanto para la entrada como para la salida del biodigestor. Finalmente se cubre el amarre con unos sacos o ropa vieja para protegerlo del sol. El proceso se repite para el otro tubo. 17 Los varios pasos para instalar las tuberías de carga y descarga del digestor. No se olviden de cubrir el amarre para protegerlo del sol! Llenar el digestor con aire Antes de colocar el biodigestor en la zanja, es necesario llenar el digestor de aire. Atamos con jebe una manga de plástico, suficientemente larga, a una de las tuberías de 4”: puede usarse la manga azul que después se usará para aislar la zanja. Luego cerramos la otra tubería de 4” y la salida del biogás con algún pedazo de plástico y jebe. Llenamos el digestor con una manga para facilitar su instalación. 18 Entonces se llena la manga azul con aire, mediante unos movimientos tipo olas del extremo de la manga, y con la ayuda del viento cuando haya. Luego se empuja este aire dentro el digestor. Se repite la operación varias veces hasta que la bolsa esté bien inflada, evitando que al mismo tiempo el aire salga del digestor. El digestor se llena de aire por las siguientes razones: - - Dejamos el digestor lleno de aire toda una noche, así podemos controlar que no hayan huecos o fugas de gas. Si el día siguiente el digestor se ha desinflado, entonces tendremos que buscar la fuga y luego podemos intentar repararlo. La fase de llenado con estiércol y agua es más segura si el digestor es lleno de aire. En caso contrario si llenamos el digestor cuando está desinflado podrían crearse fastidiosas dobleces y arrugas en el digestor. Aislar la zanja Primero, cubrimos la zanja con el plástico así de cubrir toda la zanja y los muros de adobe: este plástico sirve para impedir que la humedad entre en contacto con el aislante, evitando así que la paja se pudra. Obviamente una geomembrana o un plástico para toldera aseguran la mayor vida útil, pero es posible usar también plásticos más comunes en polietileno. El plástico llega a cubrir también el muro de adobe, así evitamos que crezca pasto y malas hierbas adentro del fitotoldo. Cuando crecen plantas, a través de su transpiración, aumenta la humedad dentro del fitotoldo, con la consecuencia que a la larga la paja se humedezca y así reduzca su poder de aislamiento. ¡No tiene que crecer nada dentro del fitotoldo! Luego hacemos una cama de paja en la base y en las paredes: metemos al menos unos 20 cm en la base, y unos 10-15 cm en las paredes. A mayor cantidad de aislante, más temperatura tendrá el digestor y mayor producción de gas obtendremos. Metemos encima plástico barro del azul, para evitar que el sol lo queme con el tiempo. La zanja se aísla con un plástico anti-humedad y con abundante paja o icchu. Colocar el biodigestor en la zanja El digestor inflado se lleva hasta la zanja con mucho cuidado para que no se rasgue o dañe: entre varias personas lo transportamos hasta la zanja formando ‘un tren’. Cada persona tiene que preocuparse de que nada roce con el plástico. Se coloca el digestor dentro de la zanja de tal manera que la salida del gas se sitúe en la parte alta y orientada hacia la cocina. Una persona estará en la zanja esperando el digestor, y haciendo que las tuberías de carga y descarga entren correctamente en sus aberturas. Finalmente se podrá aumentar la cantidad de aislante en los costados del digestor, hasta un grosor de unos 15 cm. 19 Colocando con cautela el digestor en la zanja; digestor. aumentando la cantidad de paja en los costados del Techar el fitotoldo Se prepara el armazón del fitotoldo, con unos palos rollizos delgados. Son suficientes cuatro soportes en forma de “A” para sostener el rollizo horizontal. Los armazones se apoyan encima de los muros laterales de adobe. Finalmente se cubre el digestor con el plástico para invernaderos (Agrofilm). Es importante que el fitotoldo resultante se quede completamente cerrado sin posibilidad que entren corrientes de aire, al fin de mantener las temperaturas elevadas. Es suficiente cerrar el plástico con barro, ya que dificilmente el viento podrá destapar el fitotoldo. Esto permite también que será más facil inspeccionar el interior del digestor cuando haga falta. e. Instalación del gasometro El gasómetro es un contenedor que permite acumular el biogás producido por el biodigestor, es como una reserva que se suma a la cantidad de biogás contenida en el biodigestor. En principio el gasómetro se dimensiona de manera tal que acumule el gas producido durante un día, ya que se supone que el gas 20 venga usado al menos una vez cada día para la preparación de los alimentos: una medida razonable es que tenga un volumen igual a la tercera parte del volumen del digestor. Para la instalación hay que escoger una zona sombreada, aireada, limpia, lejos de eventuales contactos con animales y niños. No lo pongas nunca en la cocina o en otros espacios cerrados, para evitar que se acumule gas en el caso de fugas. El gasómetro se instalará cerca de la cocina, así que será más fácil su manejo durante las horas de cocción. La realización del gasómetro es similar a la realización del biodigestor. Al final obtendremos una especie de pulmón con un tubo por donde entrará y saldrá el gas: cuando no se está usando el quemador entonces el gas llenará el gasómetro (el gas entra); cuando se abre la llave del quemador entonces el gas saldrá del gasómetro hacia el quemador, ya que buscará el camino más corto y con la mayor diferencia de presión (como el agua de un río que siempre se va hacia abajo). Caso típico en el cual el gas entra y sale En ciertos casos puede resultar útil que por la misma tubería. La tubería del otro el gas entre por un lado y salga por el lado está “ciega”. En la conducción otro, como se ve en la foto. En este caso principal del gas está presente un Te que ambas las tuberías se insertan dentro al conecta el gasómetro por un lado al gasómetro. digestor y por el otro al quemador. Para la construcción: sacamos dos pedazos de manga de 150 cm de ancho y de 4 metros de largo y los insertamos uno dentro del otro. Cortamos dos pedazos de tubo de PVC de ½” de 65 cm de largo. El primer pedazo lo insertamos adentro de la manga por un largo de 40 cm, al centro, entonces dejando afuera unos 25 cm. Igualmente que con el digestor, vamos acomodando el plástico contra el tubo, haciendo pliegues en forma de acordeón. Hecho esto, se miden 35 cm a partir del origen del plástico, y a partir de ese punto se empieza a amarrar con la tira de jebe. Esto significa que dentro de la manga quedarán 5 cm de tubería sin amarrar. Así, cuando se va a comenzar a amarrar, quedarán 25 cm de tubo a la vista, 35 cm que serán amarrados sobre el plástico y 5 cm en el interior libres. Cuando amarramos con el jebe, cada vuelta 21 tiene que solaparse por encima con la anterior. De esta manera se va ascendiendo por el tubo poco a poco. Una vez que se han amarrado los 35 cm de plástico se continúa amarrando sobre la tubería 5 cm más. De allí regresamos de vuelta hasta el comienzo: hacemos una ida-vuelta con el jebe. El segundo pedazo de tubo se amarra de la misma manera, con la diferencia que en vez de insertarlo adentro del gasómetro se quedará apoyado encima de los plásticos: en este caso el tubo tiene la única función de fortalecer el amarre. Finalmente se cubren los amarres con unos sacos o ropa vieja para protegerlo del sol. El amarre completo del gasómetro. Como aumentar la presión en el gasómetro Otra ventaja del gasómetro es que permite aumentar la presión de suministro de gas, cosa que resulta muy útil sobre todo cuando el gas se está acabando y la bolsa del gasómetro se encuentra medio vacía. La manera más sencilla consiste en amarrar la bolsa con una pita o jebe que se jalará apretando el gasómetro, así de aumentar la presión del gas que saldrá del quemador con más fuerza. Otras maneras más sofisticadas se muestran en las fotos de abajo: estos casos permiten obtener presiones mayores y más constantes. 22 En este caso la presión se consigue con una arpillera conectada a unas tiras de jebe que se jalan desde afuera y se amarran a unas estacas en la pared, apretando así el gasómetro hacia abajo. 23 En este caso la presión se obtiene mediante un marco rectangular que baja sobre el gasómetro mediante un mecanismo de poleas; para mayores presiones es suficiente apoyar unos pesos (piedras, adobes) encima del marco. f. Conducción del gas Una vez decididas las posiciones del gasómetro y del quemador, se puede proceder a la instalación de las tuberías que conducirán el biogás del biodigestor hasta la cocina pasando por el gasómetro. Un diámetro de ½” es suficiente en la gran parte de las instalaciones. La solución mejor en cuanto a seguridad y vida útil es utilizando tuberías de hierro galvanizado; por su alto costo difícilmente se pone en práctica y entonces en general se usan tubos de plástico. En este manual miraremos el uso de tubos de PVC para agua, pero 24 también pueden usarse tubos para riego: en ambos casos hay que usar tubos de calidad para evitar que con el tiempo se crean fisuras por donde escapará el gas. Las tuberías de plástico tendrán que protegerse del sol cuando viajen por arriba, y deberán protegerse de rocas y pesos cando estén enterradas. En el caso de los tubos en PVC, se pueden efectuar las conexiones mediante cemento para PVC de calidad o mediante enroscado y teflón. Existen tres reglas básicas que hay que seguir en el diseño del recorrido de las tuberías: - Disminuir la cantidad de tubos y codos usados. - Meter al menos una válvula de seguridad. - Nunca instalar los tubos en horizontal, sino siempre con pendiente: en cada punto bajo instalar una trampa de agua. La segunda y tercera regla merecen una explicación. La válvula de seguridad La válvula de seguridad es un dispositivo que evita que el nivel de presión en el sistema legue a valores tan altos tales de deformar los plásticos del digestor o incluso hacerlos reventar. Puede ocurrir por ejemplo que no se cocine durante todo un día: el gas se acumula en el digestor y el gasómetro se llena por completo. A este punto si no hubiera un escape se produciría la explosión del digestor o del gasómetro. La válvula de seguridad permite al gas de escaparse al aire cuando la presión en el digestor llega a un cierto valor límite. Concretamente una válvula de seguridad está constituida por una botella descartable parcialmente llena de agua en cuyo interior se sumerge un pedazo de tubo que proviene de la conducción principal del gas a través de una te. 4 cm Abrimos unos huecos en la botella para evitar que el nivel del agua suba por encima de lo establecido: cuando entra agua de lluvia o se repone agua, estos huecos controla el nivel. El tubo debe estar sumergido 4 cm y no más. La trampa de agua El gas sale del biodigestor saturo (lleno) de vapor de agua, sobre todo durante las horas de sol. Cuando el gas sale del fitotoldo se enfría y el vapor condensa en agua líquida: en una tubería que fuera horizontal el agua se acumularía poco a la vez causando una obstrucción al paso del gas. Por esta razón las tuberías se instalan con pendiente y de esta manera el agua condensada recorre la tubería hasta la trampa de agua, 25 donde podrá saldrá hacia el exterior. La trampa de agua es un mecanismo que permite la evacuación del agua sin permitir el escape del gas. El recorrido de las tuberías es ascendiente y el agua que condensa vuelve al digestor: no hace falta la trampa de agua. En este caso en el recorrido de la tubería hay un punto bajo, en el cual se acumularía el agua que condensa: con el tiempo el agua acumulada bloquearía el paso al gas. Para evitar este problema se instala la trampa de agua, justo en el punto más bajo. Esquema (fuente: GTZ) y foto de una trampa de agua en U: Las tuberías viajan enterradas y se pone la trampa en una caja con cubierta. La trampa está siempre llena de agua, para evitar que se escape el gas. La altura de la U (2) será de 8 cm aprox., así que pueda funcionar también como válvula de seguridad suplementar. 26 En el caso haya riesgo que se acumule agua de lluvia en la caja de la trampa, es mejor entonces usar una trampa con válvula, para evitar que el agua, y el barro, entren dentro la U. Habrá que abrir la válvula periódicamente para purgar el agua que se acumula. g. El “atrapa- llamas” No se trata de atrapar las llamas para esquilarlas, sino de evitar el peligro que la llama pueda regresar del quemador hasta el gasómetro. Consiste en un conjunto de virutas de metal inoxidable que se colocan en el interior de la tubería. En el caso la llama tenga ganas de regresar dentro de la tubería, al pasar por los hilos de acero la llama se enfría y se apaga. Es importante entender que la llama casi nunca tiene gana de regresar por la tubería. Como todo combustible, también el biogás necesita de oxigeno para poder quemar: si ustedes echaran un fósforo adentro del gasómetro, entonces el fósforo se apagaría ya que no es presente oxigeno, sino puro biogás. Cuando el sistema está funcionando correctamente, tenemos una situación en la cual digestor, gasómetro y las tuberías están llenas de puro biogás, y entonces en este caso no hay posibilidad alguna que la llama regrese. Pero pueden ocurrir casos, muy raros, en los cuales ingrese oxigeno al sistema, por ejemplo: - se acaba el gas y están dejando el quemador con la válvula abierta: poco a la vez estará entrando aire en el sistema. - Hay que hacer una reparación al gasómetro, por la cual ustedes tendrán que abrir el gasómetro o sustituirlo con otro: también en este caso estamos introduciendo aire dentro del sistema. Para prevenir problemas graves entonces instalamos un atrapa-llamas. Se puede usar un pedazo de estropajo de acero para limpiar las ollas. En un punto de la tubería entre el quemador y el gasómetro meteremos una pequeña cantidad de virutas, unos 10 cm son suficientes. Para acceder a las virutas, posiblemente en el tiempo habrá que cambiarlas, se puede meter una Te o unas uniones universales que permitan desmontar el pedazo de tubo. GASOMETRO QUEMADOR 27 Lana de acero (virutas) introducidas en la conducción de gas, para evitar que la llama del quemador regrese al gasómetro (fuente: Elena San Juan) h. El quemador ¡Todo esfuerzo será premiado cuando veremos la llama arder! Pero la llama tiene que arder bien. El quemador más sencillo de construir y fácil de usar lo construimos nosotros. Se usan dos pedazos de tubos de hierro galvanizado de ½” de 18 cm aprox. conectados con un codo: si queremos dos quemadores, entonces procuraremos haremos dos parejas. La disposición se presenta en la foto. Es posible soldar al quemador una hornilla de tipo comercial Quemador típico realizado con tubos de hierro galvanizado, conectados con codo con una unión mixta de PVC para conectarlo a la conducción del gas. 28 Se disponen los quemadores encima de un suporte a la altura que deseamos para cocinar. Usar siempre y solo llaves de bola de PVC! Después construimos unos suportes de barro (tipo cconcha) sobre los cuales apoyaremos la olla. Es fundamental que este suporte permita la entrada de aire fresco desde abajo y la salida de los gases de combustión en la parte de arriba (por debajo de la olla): la llama debe respirar, sino se ahoga y quemará mal con males holores (¡como la leña que cuando hace humo necesita de más aire!). La olla deberá estar a una distancia de 3-4 cm aprox del quemador, así que calculen bien las dimensiones del suporte. 29 Los humos deberán salir por la parte de arriba: por esto hacemos siempre uno suportes (o aberturas) de manera tal que la olla no ahogue el quemador. Entra el aire por la parte de abajo, a través de unas aberturas bastante grandes. Si usamos una hornilla comercial, tendremos que modificarla abriendo unos huecos para que la llama pueda quemar con más estabilidad y fuerza. Al menos unos 16 huecos de 5 mm de diámetro. No es necesario usar este tipo de hornilla, ya que el tubo sencillo galvanizado funciona bien como quemador. Es posible también adaptar una cocina comercial para propano. En este caso es necesario quitar el niple (llamado también inyector), aumentar la dimensión de los orificios en la hornilla y cerrar la entrada del aire primario (ya que sin inyector se producerían fugas). De todas maneras será también necesaria una presión de suministro del biogás mayor que en el caso de los quemadores artesanales, al menos unos 2 cm de columna de agua: este hecho puede complicar el manejo o cuanto menos necesitaremos un gasómetro que permita alcanzar estas presiones (gasometro con pesos). Si cuando cocinas percibes malos olores, entonces revisa que la llama esté quemando bien: compacta y estable. Si la llama no quema bien o está siendo ahogada o está expuesta a vientos, entonces una parte del gas abandonará la hornilla sin haber quemado, de allí el mal olor. También revisa que las conexiones (codos, tes, válvulas) estén estancas. Si estás experimentando con una hornilla comercial, entonces prueba a quemar con solo el tubo de ½”, que es el método más seguro. 30 El quemador tipico con tubo galvanizado y un quemador más sofisticado realizado con planchas de fierro (la misma forma puede replicarse en arcilla). Primera carga del digestor Una vez hayas acabado con la instalación puede proceder a llenar el digestor. El biodigestor se llena luego con agua hasta que las tuberías de entrada y salida estén selladas (cubiertas con agua) desde adentro. El aire que había adentro de la bolsa se quedará retenido en la parte superior. Se hace un pequeño hueco en el plástico que cubre la tubería de entrada o salida, y a través de este se inserta la manguera del agua. A medida que se va llenando la bolsa, una parte del aire irá saliendo por la válvula de seguridad. Al final las bolsas de plástico que cubrían las tuberías de entrada y de salida pueden ser retiradas. Nivel del agua Insertamos de manera ajustada (sin que salga aire) una manguera en unos de los tubos del digestor, haciendo un hueco en el plástico que cubre la tubería, para llenarlo de agua. El agua tendrá que subir hasta tapar las tuberías de carga y descarga! 31 Una vez retiradas los plásticos que cubrían las tuberías entonces podremos proceder a introducir la materia orgánica, ya que no habrá posibilidad que el digestor se desinfle. La materia orgánica que introducimos al comienzo tiene el nombre de inoculo: el inoculo es necesario para introducir las bacterias que luego producirán el metano; es como el cultivo en la producción del yogur. Los inoculos más comunes son: - El estiércol de vaca. - El rumen (panza) de los rumiantes. - El lodo (negro) que se encuentra en las lagunas y pantanos. La solución básica es introducir unas 10 carretillas de estiércol de vaca fresco, mezclado con agua. Puedes mejorar la mezcla aumentando con ½ kilo de ceniza cada carretilla, y si tienes la posibilidad aumenta también con unos cuantos baldes de rumen y de lodo de laguna. Tendrás que llenar el digestor hasta que el tubo de descarga del biol rebalse. Más o menos este nivel corresponderá al nivel del suelo fuera del invernadero, depende también de la cantidad y calidad de paja que habrás puesto como aislante. Puede aumentar o disminuir el nivel de liquido adentro del digestor, levantando o bajando la tubería de descarga. De todas maneras siempre asegurate de dejar unos 15-20 cm para que se acumule el gas en la parte alta del biodigestor: el digestor deberá estar casi lleno del liquido, pero no por completo. 32 Esquema que explica hasta que nivel tendrás que llenar el biodigestor con la materia orgánica. Al final al menos el 80% del digestor estará lleno de líquido. (Fuente: Jaime Martí Herrero). Manejo del biodigestor Una vez que hayas llenado el digestor, podrá pasar entre una semana y dos meses antes que produzca gas. Si has puesto el inoculo correctamente, siempre empezará la producción de gas: pueden pasar hasta dos meses, así que tengas paciencia! Una vez que empiece la producción de gas, puedes empezar a alimentar tu “animalito”. Con las dimensiones que hemos visto en este manual tendrás que alimentar con al menos 20 kilos diarios de estiércol fresco y máximo 30 kilos. Si hoy no has alimentado, entonces mañana tendrás que meter al menos 40 kilos para recuperar. Más fresco el estiércol, más gas tendrás y mejor será el biol: por esta razón se aconseja de alimentar diariamente y nunca menos de dos veces a la semana. Y recuérdate el primer mandamiento, “el digestor es como un animal”: acaso dejarías sin comer tu vaca para una semana!?! El estiércol va mezclado con agua: con estiércol de vaca fresco una relación de 1:1 es correcta, si es un poco seco aumenta agua. Otra receta es la de reciclar el biol en la carga, una especie de orina-terapia para el digestor: en este caso podrás preparar una mezcla con una parte de caca, una parte de agua y media parte de biol, 1:1:0.5. Si es posible recuperar la pis del animal, mucho mejor, úsala para preparar la mezcla!! En cada caso estaríamos hablando de al menos unos 50 litros diarios de mazamorra y no más de 80 litros diarios. Es posible usar estiércol de cualquier animal: chancho, cuy, oveja, gallinas etc. Pero intenta mantener siempre una cierta constancia en la dieta del digestor: si estás alimentando con pura vaca no podrás cambiar de un día para el otro a puro chancho, el cambio tendrá que ser gradual. Acuérdate otra vez el primer mandamiento: acaso a tu vaca le das todos los días para todos los años la misma alimentación?! También el digestor quiere alimentación balanceada!! Así que es mejor hacer mezclas de caca, por ejemplo cuy más vaca, y si posible darle algún otro vicio: suero de leche, sangre, fruta podrida y sobretodo “aguita” de vegetales. La aguita de vegetales se prepara dejando pudrir los vegetales que tu tengas (alfalfa, rastrojos, hojas verde, restos del huerto, etc.) en un gran contenedor (como un bidón). Dejas los vegetales cubiertos de agua y un poco de biol hasta que estén bien podridos y luego alimentas solo el aguita, y las fibras las hechas al compost: al digestor no le gustan las fibras! Si cuidas del digestor el te repagará con mayor producción de gas y un mejor biol. 33 Respecto a las fibras: si la caca está mezclada con fibras grandes, pajas, restos de alfalafa etc. estas no tendrás que entrar por ninguna razón al digestor!! Las fibras una vez dentro al digestor flotarían, formando una especie de colchón seco inamovible que dificultaría el paso al biogás. Tu digestor tendría en breve tiempo una colitis crónica! Entonces: o cambias el manejo de tu animales, la forma en la cual los alimentas para que la caca esté más limpia (¡!), o sino tendrás que meter una especie de colador-tamiz a la entrada del digestor. Si la fibra es más grande de 1 cm mejor no entre. Acuérdate que si alimentarás con una cantidad inferior a la que aquí se aconseja, entonces tendrás menor cantidad de gas, así que no te quejes si el digestor produce poco gas! A parte de las cargas diarias y del uso del biol, para liberar espacio en la poza de acumulación, es necesario revisar siempre el estado de las varias partes de la instalación: nivel del agua en la botella de seguridad, condición de la trampa de agua (siempre tiene que estar con agua), tubo de descarga del biol (no debe estar atorado), digestor adentro del fitotoldo (no debe crecer pasto, la salida del gas debe estar OK), etc. Construir las pozas de mezcla y descarga La poza de mezcla te ayudará a preparar la carga diaría con más facilidad y higiene. Se puede dimensionar calculando que sirva para la preparación de una carga interdiaria, entonces con una capacidad de maximo 160 litros, que por ejemplo puede conseguirse con las dimensiones 80X50X40 cm. Tamiz que usamos para evitar que entren fibras al digestor Tapón (un trapo dentro de una bolsa plástica) para preparar la mezcla. Salida del calienta agua (v. más adelante). 34 La poza de mezcla puede realizarse en adobe y luego acabada con una capa de cemento La poza del biol es necesaria para acumular el biol durante los periodos en los cuales no lo estés usando. Puede pensar a una dimensión de 1X1X1 m. El biol tiene que estar siempre tapado para evitar que los nutrientes (amoniaco principalmnete) evaporen al aire! Una capa de paja o un plástico son suficientes. Una poza sencilla para acumular el biol. Se aconseja de impermeabilizar la poza para que el biol no filtre en el suelo (con cemento, emboquillado, arcilla…). Recuardate de tapar la superficie del biol!! 4. Otras opciones y posibilidades de diseño Calienta agua Antes de cerrar el fitotoldo con el plástico, podemos instalar el “calienta agua”. Este dispositivo consiste en unas tuberías de 4” en forma de U, de color oscuro, que viajan apoyandose a los armazones: las tuberías están llenas de agua, y el agua que se calienta se utilizará para preparar la mezcla diaria asegurando así una mayor producción de gas. Al mismo tiempo podrás usar el agua caliente para los otros usos que deseas. Su instalación es opcional. 35 Atención: el “calienta agua” puede revelarse bastante delicado, es importante usar tuberias de buena calidad y pegarlas con cuidado al fin de evitar que con el tiempo se verifiquen fugas de agua, que podrían malograr todo el aislamiento en paja. Las tuberias deben encontrarse siempre llenas de agua, para evitar que el calor las vaya deformando. Digestor elevado y muro doble En caso sea difícil escavar un terreno muy rocoso, es posible elevar una pared de adobe más alta, así de tener el digestor apoyado a estas paredes. Si haremos la paredes dobles con un espacio de aire vacío al interior, entonces tendremos un mayor aislamiento. 36 Un problema con el digestor elevado es que se eleva alimentación, también cosa la que puede resultar un poco incomoda. Modificas para el digestor de PVC El digestor de PVC puede diseñarse con el número de descargas y alimentaciones que queremos. Lo típico es que se instales dos salidas: una al nivel típico para la descarga del biol, y una en la parte baja para le descarga del lodo más denso que sedimenta (en el digestor de Agrofilm de hecho tendrá lugar una acumulación de lodos a lo largo de los años que no podrá sacarse del digestor). Ya que existe esta salida en la parte baja puede resultar útil instalar el digestor con el estilo elevado, así de evitar tener la descarga de los lodos en zona demasiada profunda. En un digestor de PVC es posible tener dos salidas: una para el biol y una para los lodos (biosol). Salida del biol que se acumula en su poza. Salida de los lodos en la parte baja del digestor. El tubo está dotado de una llave de paso que permite descargar los lodos periódicamente (al menos 2 veces al año). 37 Otra manera de cerrar el digestor tipo manga En vez de amarrar con jebe alrededor de un tubo, es posible darle la vuelta al asunto: insertamos el plástico adentro de un balde o bidón que igualmente funcionará de guía para la entrada y la salida de la mezcla. Otra manera de realizar la entrada y salida del digestor. (fuente: FUCOSOH, Honduras) Otros tipos de gasometro Un tipo de gasómetro más refinado es el tipo de campana flotante, donde un cilindro abierto por la base entra por otro cilindro más nacho lleno de agua. El agua impide la salida del gas. Es más caro que el tipo bolsa que hemos visto en precedencia, pero asegura una presión más alta y constante. Podría hacerse con un cilindro tipo Rotoplast. 38 Accesorios Solo dos ejemplos para mostrar como poder sacar más provecho a tu sistema y tener que trabajar lo menos posible para mantenerlo. Un rastrillo para facilitar la preparación de la mezcla en la poza. No te pases el rato a manosear la caca con palitos o con tus manos! Hagámoslo más rápido y más limpio. En vez de perder mucho (demasiado!) calor a través de las paredes de la olla, es posible ahorrar bastante combustible si realizamos un fogón ajustado a la dimensión de nuestra olla. Con nuestro biodigestor llegaremos así a satisfacer casi por completo nuestras necesidades. 39 40