El biodigestor anaeróbico

Un digestor de desechos orgánicos o biodigestor es, en su forma más simple, un contenedor cerrado, hermético e impermeable, dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar (excrementos de animales y humanos, desechos vegetales, no se incluyen cítricos ya que acidifican, y otros) en determinada dilución de agua para que a través 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 de la cámara de digestión o fermentación, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y post tratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del biodigestor.

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, se generan 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 características más importantes de la biodigestión es que disminuye el potencial contaminante de los excrementos de origen animal y humano, disminuyendo la Demanda Química de Oxigeno DQO y la Demanda Bioquímica de Oxígeno DBO5 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 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.

El biogás se utiliza principalmente para cocinar, alumbrado de pequeñas áreas y operación de motores diesel de baja potencia.

El bioabono se usa para abonar los cultivos, mejorar la calidad del suelo y evitar contaminar el ambiente por malos olores e insectos como moscas y zancudos.

¿De qué está hecho un biodigestor y cómo calcular su tamaño?
Un biodigestor se puede construir de ladrillos y concreto, con barriles plásticos, con tela plástica tubular, en zanjas revestidas y tapadas con planchas de cemento, etc. Existe una infinidad de formas y tamaños de biodigestores que pueden construirse; dependerá de la capacidad de inversión del interesado, de la cantidad de residuos orgánicos que salgan en el lugar, así como del agua disponible.

En la tabla siguiente se muestran algunos residuos orgánicos (estiércoles animales) que se usan para producir biogás y bioabono.

Tabla adaptada de Balsam, John. 2006. Anaerobic Digestion of animal wastes: factor to consider. NCAT. USA

¿Cómo operar el biodigestor?
Inicialmente se carga el material orgánico mezclado con partes iguales de agua, se llena la cámara de fermentación hasta sellar por completo tanto la entrada del material fresco como la salida del bioabono. Debe cuidarse no tapar el tubo de salida del biogás.

Después de 25 a 30 días, dependiendo del residuo orgánico, inicia la producción continua de gas y abono. Es en este momento donde deberá comenzarse a cargar diariamente el biodigestor, para mantenerlo siempre produciendo.

La cantidad de residuos orgánicos y agua se calcula dividiendo el volumen total del biodigestor entre los días que tardó para iniciar la producción, ejemplo: Sí el volumen del biodigestor es de tres metros cúbicos o lo que es lo mismo 3,000 litros, y el tiempo que tardó en producir por primera vez fue de 30 días; la carga diaria será de 3,000/30 = 100 litros; donde 50 litros serán de residuos orgánicos y 50 litros de agua. Esta cantidad deberá agregarse todos los días y la misma cantidad, es decir 100 litros deberán sacarse de bioabono.

El biogás se lleva por tubería plástica hacia el lugar donde se utiliza (cocina, lámpara o el motor), la distancia no debe sobrepasar los 50 metros, ya que fluye con poca presión. El bioabono se saca manualmente con baldes o huacales y se riega en estado fresco en el terreno aledaño.

El bioabono tiene una parte líquida y una parte sólida, el líquido puede regarse sobre el follaje de los cultivos y el sólido se aplica en el suelo enterrándolo con azadón a poca profundidad.