Construyen prototipo de secador a biogás para el secado de hortalizas y frutas
Determinando parámetros tecnológicos y diseño
Gustavo Pacheco Pacheco
Max Delgado Montesinos
Centro de Innovación e Investigación de la Universidad Católica de Santa María Universidad Católica de Santa María
Biogás producido en la Ciudad de Majes, Arequipa, Perú, zona de alta actividad Pecuaria, se empleó como combustible en un Secador diseñado específicamente para el uso del mismo. El Secador es utilizado para el secado de Frutas y Hortalizas, el funcionamiento implica el uso de aire caliente con flujo forzado para absorber la humedad del producto dispuesta en un mallas de acero inoxidable con un área de 9.6 m2 y distribuidas de manera vertical. Para lograr el aire caliente de secado, se diseño un área de intercambio de calor con los gases de combustión del biogás de 2.275 m2, alcanzado una temperatura de 45-50°C.
Los resultados de la evaluación en cuanto a determinar el decremento de humedad libre y velocidad de secado fueron de Orégano 0.521 Kg agua/hora m2 en el periodo de velocidad constante con un tiempo de 4.5 horas y para el plátano 0.466 Kg agua/hora m2 en el periodo de velocidad constante con un tiempo de 5 horas
Los tiempos en que se logró el secado son similares a los equipos similares que utilizan gas licuado de petróleo, por lo que su empleo se encuentra factible para las zonas como Majes que es una zona pecuaria.
CONCLUSIONES
- Se logró la construcción y el diseño de un secador de flujo forzado cuyas características principales son:
Material de Construcción: Revestimiento interno de Acero Inoxidable, de aproximadamente 3.80 m de largo, 1.72 m de altura y 0,88 m de ancho. Mallas de acero inoxidable de 9.6 m2, de área de secado, dispone asimismo de ducto de recirculación para optimizar el secado con válvula para su regulación de acceso opcional.
- El sistema de intercambio de calor que logra elevar la temperatura del are frio tiene aproximadamente 2,28 m2 distribuidos en 06 intercambiadores de tubo de 1.5 “ y 2”, lo que logra elevar la temperatura del aire de secado a 50°C.
- El combustible que se emplea es Biogas.lo que también lo hace diferente a sus similares con un gasto de 2.4 m3 /hora, la distribución de quemadores en la zona de calefacción es en 03 puntos, lo que hace que el aire que logre ingresar al equipo tenga una temperatura ideal para el proceso de secado.
- Se logró secar Orégano tomando un tiempo de 4.5 horas y 2.5 Kg de Orégano/m2, asimismo plátano que logro 5 horas aproximadamente, los tiempos alcanzados son muy similares a los de gas y eléctricos, con la diferencia de que en este equipo si se respeta el medio ambiente.
- El desarrollo del proyecto fue ubicado en la Irrigación del Pedregal, donde existe disponibilidad de Materia prima para operar con Biogás o equipos industriales que usen energía térmica.
- El impacto económico tiene los ratios siguientes
Ahorro en soles por hora al quemar biogás en lugar de GLP |
1.48solesx 2.4 m3= 3.552 soles |
Ahorro en 5 horas de secado |
17.76 soles |
Biol producido/1 m3 de Biogás |
100 litros |
Precio de Mercado de Biol |
12.50soles/100 litros |
I ingresos por Biogás y Biol al producir 1 m3 de Biogás |
12.50 +1.48 =13.98 soles |
Inversión por Bioreactores cuya característica es 10 m3 de volumen total y producción de 1 m3 de Biogás /día |
5500.0 soles /unidad ,de la empresa CIDELSA, en Perú |
Periodo de recuperación de capital en años solo con venta de Biol(abono producido en el Biodigestor) y el empleo de biogás en el secador |
1.09 años |
- El impacto ambiental considerando el potencial de calentamiento global de los gases invernadero (PCG), emitidos evaluados a 20 años y 100 años tenemos que al aplicar el biogás en secado expresado en moles de CO2 es 41.4 moles de CO2 /metro cubico de biogás a 20 y 100 años , y el impacto en términos de PCG si es que no se efectúa el proyecto es 1326 moles de CO2 /m3 de biogás en 20 años y 529 moles de CO2/ m3 de biogás en 100 años
- El Impacto ambiental consideración la emisión de gases de efecto invernadero ,si es que no se efectúa el proyecto de 1.59 toneladas de metano /año y si se efectúa es de cero toneladas de metano /año
Respecto al dióxido de carbono es de 7.86 toneladas de CO2/año ,si es que se efectúa el proyecto y de 3.49 toneladas de CO2/año si es que no se efectúa esto se explica por la combustión del metano en el secador,sin embargo se sabe que el metano es varias más incidente e las causas del calentamiento global .
- minimiza con los proyectos al monitorear el metano producido por degradación de las heces y que es una opción en lugar de dejar libremente al metano que contamina el ambiente en la región por la alta actividad pecuaria.