Estudos foram desenvolvidos para dimensionar e adaptar o injetor do queimador principal de um aquecedor de água tipo acumulação de 75 L. O diâmetro do injetor foi redimensionado em função da pressão de serviço de 100 mm H2O e poder calorífico inferior do biogás de 21.600 kJ m-3 n, garantindo a manutenção da potência calorífica do equipamento de 20.900 kJ h-1. Os resultados demonstraram que o queimador adaptado operou com biogás adequadamente, com chama estável. A eficiência média do aquecedor foi de 68%, para ganho térmico de 36,7 ºC, correspondendo à temperatura final da água igual a 62,7 ºC, sendo consumido 0,796 m³n de biogás, aquecendo 75 L de água em 72 minutos.<br>Studies had been developed to project and to adapt the injector of the main burner of water heater accumulated type of 75 L. The diameter of the injector was project in function of the pressure of service of 100 mm H2O and inferior calorific power of biogas of 21,600 kJ m-3 n, having guaranteed the maintenance of the calorific power of the equipment of 20,900 of kJ h-1 .The results had demonstrated that the adapted burner to operate with biogas operated adequately with a steady flame. The average efficiency of the heater was of 68%, for a thermal profit of 36.7 ºC, corresponding the final temperature of the water of 62.7 ºC being consumed 0.796 m³ n of biogas, heating 75 L of water in 72 minutes.

Estudos foram desenvolvidos para dimensionar e adaptar o injetor do queimador principal de um aquecedor de água tipo acumulação de 75 L. O diâmetro do injetor foi redimensionado em função da pressão de serviço de 100 mm H2O e poder calorífico inferior do biogás de 21.600 kJ m-3 n, garantindo a manutenção da potência calorífica do equipamento de 20.900 kJ h-1. Os resultados demonstraram que o queimador adaptado operou com biogás adequadamente, com chama estável. A eficiência média do aquecedor foi de 68%, para ganho térmico de 36,7 ºC, correspondendo à temperatura final da água igual a 62,7 ºC, sendo consumido 0,796 m³n de biogás, aquecendo 75 L de água em 72 minutos. | Studies had been developed to project and to adapt the injector of the main burner of water heater accumulated type of 75 L. The diameter of the injector was project in function of the pressure of service of 100 mm H2O and inferior calorific power of biogas of 21,600 kJ m-3 n, having guaranteed the maintenance of the calorific power of the equipment of 20,900 of kJ h-1 .The results had demonstrated that the adapted burner to operate with biogas operated adequately with a steady flame. The average efficiency of the heater was of 68%, for a thermal profit of 36.7 ºC, corresponding the final temperature of the water of 62.7 ºC being consumed 0.796 m³ n of biogas, heating 75 L of water in 72 minutes.

21 páginas : fotos. | Con el propósito de aprovechar y disminuir los residuos orgánicos dispuestos en rellenos sanitarios y mejorar las características de los abonos orgánicos obtenidos por su descomposición, se evalúa la alternativa de utilizar la planta acuática Buchón de Agua (Eichhornia Crassipes), como materia que acondiciona el proceso de compost y como remplazo de la gallinaza; la cual es muy empleada por su alto contenido de fosforo y nutrientes que aporta a los abonos y suelos, pero que también genera problemas de proliferación de enfermedades a las plantas y especies arbóreas. Se estudia y analiza las características que posee el Buchón de Agua, el alto contenido de sustancias orgánicas e inorgánicas, las propiedades que tiene como especie bioremediadora y como sustrato para mejorar las condiciones de los suelos. Se especifica las condiciones adecuadas, tipo de sistema y materiales que se pueden emplear para facilitar el proceso de compost. Se analiza estudios de caso, en donde se emplea la planta directamente para descomponer materia orgánica y como biofertilizante para mejorar las características de suelos afectados por actividades antrópicas. Finalmente se evalúa el contenido de nutrientes que aporta cada parte de la planta y se comprara con los porcentajes que suministra la gallinaza, analizando la viabilidad de sustitución de la gallinaza y proponiendo materiales y cantidades de mezcla para obtener un abono orgánico optimo que cumpla con la norma legal aplicable. | In order to take advantage of and reduce the organic waste disposed in sanitary landfills and improve the characteristics of the organic fertilizers obtained by its decomposition, the alternative of using the aquatic plant Buchón de Agua (Eichhornia Crassipes) as a matter that conditions the process of compost and as a replacement for chicken manure; which is very used for its high content of phosphorus and nutrients that contributes to fertilizers and soils, but also generates problems of proliferation of diseases to plants and tree species. The characteristics of the Water Buzzard, the high content of organic and inorganic substances, the properties it has as a bioremediating species and as a substrate to improve soil conditions are studied and analyzed. It specifies the appropriate conditions, type of system and materials that can be used to facilitate the compost process. Case studies are analyzed, where the plant is used directly to decompose organic matter and as a biofertilizer to improve the characteristics of soils affected by anthropogenic activities. Finally, the nutrient content provided by each part of the plant is evaluated and purchased with the percentages supplied by the chicken manure, analyzing the feasibility of replacing the poultry manure and proposing materials and mixing quantities to obtain an optimum organic fertilizer that complies with the applicable legal standard.

El agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca se caracteriza principalmente por ser un residuo orgánico con un potencial de tratamiento biológico grande debido a la presencia de materia orgánica en forma soluble (carbohidratos principalmente). Gracias a esta característica se promueve su aprovechamiento y valorización, ya que por medio de un proceso biológico como la fermentación oscura se genera un vector energético como el hidrógeno (H2) que además de ser amigable con el medio ambiente amplía la oferta energética de los biocombustibles (bioetanol, biodiesel y metano). En este trabajo de investigación se evaluó la influencia del pH inicial sobre la producción de hidrógeno de un inoculo pre-tratado y alimentado con agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca. El pH inicial se evaluó en tres niveles (5.7, 5.4, y 5.0 unidades) y el tipo de pre-tratamiento en dos (químico y térmico). Para garantizar cada nivel de pH inicial, se acondiciono el agua residual del proceso de extracción de almidón con bicarbonato de sodio (NaHCO3). El pre-tratamiento térmico del inoculo se realizó a 850C durante 30 minutos; mientras que en el pre-tratamiento químico, el inóculo fue expuesto a un pH acido (3,0 unidades) durante 24 horas. Después del acondicionamiento del agua residual y del inoculo, se iniciaron los ensayos experimentales, los cuales se realizaron a temperatura ambiente (29.0 ¿ 34.5 0C) durante aproximadamente 15 días. En este tiempo, la producción de H2 se monitoreo indirectamente mediante la construcción de curvas de presión de biogás, las cuales proporcionaron información para la toma de muestra del biogás. Posteriormente se cuantifico la cantidad de H2 producido por cromatografía gaseosa. Los resultados mostraron que el proceso se vio afectado principalmente por el pH inicial y en menor medida por el tipo de pre-tratamiento. En este sentido los valores de pH inicial que influyeron significativamente sobre la producción de H2 fueron 5,0 y 5,4 unidades. Específicamente la condición experimental que reflejo una mayor producción de H2 (1,245 mol. mol Glucosa-1) fue el pre-tratamiento térmico del inoculo a pH inicial de 5,0 unidades. Mientras que con el pre-tratamiento químico a 5,4 unidades se obtuvo una producción de 1,100 mol H2.mol Glucosa-1. En el análisis exploratorio de las presiones máximas de biogás a través de la estadística se logró corroborar que el pH inicial fue el único que mostro tener un efecto significativo ( 0,006 < 0,05) sobre el comportamiento de las presiones máximas de Biogás, y debido a que las medias de las presiones a pH inicial de 5,0 y 5,4 unidades no fueron significativamente diferentes, como si sucedió con el pH inicial de 5,7 unidades. Se determinó que la condición óptima en términos tanto de las presiones como del rendimiento, se hallaba en el rango de pH inicial de 5,0 a 5,4 unidades. Descartando por completo el pH inicial de 5,7 unidades, por ser la condición menos favorable para llevar a cabo la producción de H2 y Biogás.

Abstract The Lagunera Region, located in the North-Center of Mexico, is the main dairy basin of the country in which 21 % of the national production is obtained. In the region there are 90 biodigesters, of which 10 use biogas to produce electricity and about 50 burn it with equipment called “Biogas Torch” with the ability to destroy methane. In the dairy stables in the region, the use of electrical resistors or liquefied petroleum gas (LPG) is used to heat the water used in sanitation, which generates an annual expenditure close to $Mx 300,000 ($1.30/kWh), when the process could be more economical and sustainable with the use of biogas. The objectives of this work were to design and validate the innovation of adding a coil to the torches, so that in addition to burning the biogas, as current torches do, heat is used to heat the water demanded in various processes of the dairy stables. The first phase of the methodology consisted of performing the calculation of the heat transfer process, which occurs within the new torch, with the incorporated coil, through which the water circulates, which once hot, will be used in several processes within of the stable. 30 experimental runs were carried out in which the parameters were measured: water temperature, time, pressure and biogas flow, as well as the CH4, CO2 and H2S values. The collected data were analyzed statistically (ANOVA of one factor), which demonstrated the consistency of the water heating process proposed in this work. This innovation can be used in dairy stables and pig farms where biogas is produced and hot water is required for its processes and in production units that require heating in regions with cold or low temperate climates. | Resumen La Comarca Lagunera, ubicada en el Norte-Centro de México, es la principal cuenca lechera del país en la cual se obtiene el 21 % de la producción nacional. En la región existen 90 biodigestores, de los cuales 10 emplean el biogás para producir electricidad y alrededor de 50 lo queman con un equipo denominado “Antorcha de Biogás” con capacidad para destruir el metano. En los establos lecheros de la región es común la utilización de resistencias eléctricas o bien gas licuado de petróleo (GLP) para calentar el agua utilizada en la sanitización, lo que genera un gasto anual cercano a los $300,000 (1.30 $/kWh) cuando el proceso podría ser más económico y sustentable con la utilización del biogás. El presente trabajo tuvo como objetivos diseñar y validar la innovación de agregar un serpentín a las antorchas, para que además de quemar el biogás, como lo hacen las antorchas actuales, se aproveche el calor para calentar el agua demandada en diversos procesos de los establos lecheros. La primera fase de la metodología consistió en realizar el cálculo del proceso de transferencia de calor, que ocurre dentro de la nueva antorcha, con el serpentín incorporado, a través del cual circula el agua que una vez caliente será utilizada en varios procesos dentro del establo. Se realizaron 30 corridas experimentales en las que se midieron los parámetros: temperatura del agua, tiempo, presión y flujo del biogás, así como los valores de CH4, CO2 y H2S. Los datos se analizaron estadísticamente (ANOVA de un factor) con lo que se demostró la consistencia del proceso de calentamiento del agua propuesto en este trabajo. Esta innovación puede ser utilizada en establos lecheros y granjas porcinas donde se produzca biogás y se requiera agua caliente para sus procesos y en unidades de producción que requieran calefacción en regiones con climas fríos o templados.

El Centro Integrado de Tecnologías del Agua (CITA), le invita a participar en el V Taller Nacional de Promoción de Tecnologías para el abasto de agua y el uso de las Fuentes Renovables de Energía, a celebrarse en el Hotel Gran Club Santa Lucia, Camagüey, del 26 al 29 de Septiembre de 2017.

Treballs Finals del Màster d’Energies Renovables i Sostenibilitat Energètica, Facultat de Física, Universitat de Barcelona. Curs: 2021-2022. Tutor: José María Chimenos Ribera | Wastewater treatment is an important phase of the anthropogenic water cycle. The purification of water has an impact on the quality of life of the populations, settled in the water rounds and downstream of the dumping points. This work relates to Sustainable Development Goals six and seven which focus on clean water and sanitation and affordable, clean energy. An efficient operation of a WWTP (Wastewater Treatment Plant) can contribute to the fulfillment of these, in cities where there is a wide concentration of population and industries such as the capital of Colombia. The Salitre WWTP treats 7m3/s of wastewater from half of the population of Bogotá, has primary and secondary treatment, and sludge treatment is conducted through thickening, mesophilic anaerobic digestion, and dehydration. The biogas from the anaerobic digestion of this process is composed of CH4 and CO2 in smaller proportions. The trace components that are often present in biogas, water vapor, hydrogen sulfide, siloxanes, hydrocarbons, ammonia, oxygen, carbon monoxide, and nitrogen. This document methodologically analyzes technical data of the WWTP, the investments, the current energy expenditure, the potential for energy savings and the emissions made, the production of this biogas and the possibility of improving it to produce energy through cogeneration To convert biogas into biomethane, two main steps are performed: (1) a cleaning process to remove trace components and (2) an improvement process to adjust the calorific value. The upgrade is usually done to meet standards for use as vehicle fuel or for injection into the natural gas grid. In this case, the self-sufficiency of the plant with the available energy of its by-products is sought. Analyzing the current scenario to the potentials, important improvements are obtained in the energy use and the possibility of improving the process with thermal energy that is not currently used. Although high investments that require more funding and government incentives must be made at an economic level, in the long-term taking into account the useful life of the energy recovery systems and the plant as such it is attractive. Finally, from the environmental point of view, this project pursues energy efficiency with self-sufficiency and the significant reduction of greenhouse gases.

El hidrógeno ¿ H2 es considerado como el combustible del futuro debido a su alto contenido energético y su naturaleza no contaminante; su producción a través de la fermentación oscura ¿ FO es una alternativa atractiva desde el punto de vista económico y ambiental, en el cual el pretratamiento del inóculo constituye un factor de gran importancia para inhibir los microorganismos consumidores de este biogás y aumentar los rendimientos de producción. Se evaluó el efecto del pretratamiento térmico sobre la Actividad Hidrogenónica Especifica - AHE como herramienta para la selección de inóculos en la fermentación oscura - FO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca ¿ ARY. Los valores de Y y AHE indicaron que el Lodo Anaerobio Granular Metanogénico - LAGM y el Lodo Anaerobio Acidogénico - LAA con y sin pretratamiento térmico son factibles para ser utilizados como inóculo en ensayos de FO de sustratos complejos como el ARY. El LAGM y el LAA obtuvieron mayores valores promedio de Y (mLBiogásH2.(gGlucosaRemovida)-1) respecto al LAF, según las condiciones de pretratamiento térmico evaluadas de temperatura ¿ T (75, 85 y 100ºc) y tiempo de exposición t (15, 30 y 45min). Estos valores fueron en su orden, para los seis valores más altos correspondientes a: (i) 289,0 (LAA 85ºC-15min), (ii) 286,9 (LAA 75ºC-15min), (iii) 277,0 (LAGM 75ºC-45min), (iv) 276,7 (LAGM SP), (v) 269,7 (LAGM 75ºC-30min) y (vi) 244,6 (LAA 85ºC-30min).

Orientador: Prof. Dr. Carlos Roberto Sanquetta | Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Curso de Especialização em Projetos Sustentáveis, Mudanças Climáticas e Mercado de Carbono | Inclui referências | Resumo: O objetivo deste trabalho é avaliar o Potencial Metanogênico Bioquímico Específico (PME) dos Resíduos Industriais Líquidos de salmão provenientes da aquicultura intensiva (RS), com a intenção de explorar um aproveitamento da matéria orgânica residual como energia renovável (geração de biometano). Comparou-se os PME dos RS (fezes + comida sem ingerir), provenientes de piscicultura de água doce do sul do Chile com as principais espécies de interesses agropecuários da geração de proteína animal intensiva do Brasil (aves, bovinos de leite, porcos), cujos PME e aproveitamento energético com biometano se encontram extensamente documentados. Os parâmetros analisados foram pH, sólidos totais (ST), sólidos fixos (SF), sólidos voláteis (SV), produção de biogás como LN biogás.kg-1 SV, produção de metano como LN CH4 .kg-1 SV. Os resultados encontrados em RN foram auspiciosos em términos energéticos, observando níveis de produção de biometano equivalentes às melhores pecuárias do Brasil. A produção de biogás alcançou os 641 641 LN biogás.kg SV-1 y 491 LN metano.kg SV-1 . A concentração de CH4 presente em biogás foi de 76%, situação que confirma a RS em sua capacidade energética como também, o potencial de eutrofizar ambientes aquáticos e de gerar gases de efeito estufa (GEE) em ambientes anaeróbicos, produto de alta concentração de sólidos voláteis (SV) de rápida degradação.