GENERACIÓN DE BIOGÁS MEDIANTE DESECHOS SÓLIDOS DE GANADO BOVINO EN LA ESTACIÓN EXPERIMENTAL TUNSHI
Palabras clave:
Biogás, gestión ambiental, sostenibilidad, tratamiento de residuos orgánicos
Resumen
En la Estación Experimental Tunshi (EET – ESPOCH), se encuentra ubicada una planta de ordeño de ganado bovino, los residuos orgánicos del ganado que se acumulan a diario en el establo son desechados mediante el proceso de lavado sin darle ningún uso; el objetivo de la investigación fue aprovechar estos residuos para la producción de biogás buscando establecer un manejo eficiente y de esta manera aportar a la sostenibilidad ambiental; la metodología incluyó: la localización y condiciones climatológicas del área de estudio, recolección y caracterización de los residuos mediante pruebas fisicoquímicas de los residuos (sólidos totales, potencial de hidrógeno, conductividad eléctrica, nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio), el diseño y construcción de un biodigestor; los resultados establecieron que en función de los datos climatológicos, la materia orgánica disponible y la proporción de la mezcla la necesidad de un biodigestor tipo tubular de flujo continuo cuya capacidad sea de 7 m³, obteniéndose a partir de un volumen de 0.1733 m³/día de la mezcla (materia orgánica y agua) la producción de 0.5 m³/día de biogás, valor de biogás ligeramente inferior al teórico calculado debido fundamentalmente a la influencia de bajas temperaturas en la EET-ESPOCH; se recomienda tecnificar el proceso de recolección de residuos, y promover procesos de capacitación a los agricultores para facilitar el empleo de esta tecnología, maximizando su impacto en la economía y mejorar la gestión ambiental de la localidad; este trabajo establece las bases para futuras investigaciones sobre el biogás, su potencial en la generación de energía y su papel en la agricultura sostenible.
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Aguilar, M. C., Wang, Y. D., Roskilly, T., Pathare, P. B., & Lamidi, R. O. (2017). Biogas from anaerobic co-digestion of food waste and primary sludge for cogeneration of power and heat. Energy Procedia, 142, 70–76. https://doi.org/10.1016/J.EGYPRO.2017.12.012
Ahlberg-Eliasson, K., Westerholm, M., Isaksson, S., & Schnürer, A. (2021). Anaerobic Digestion of Animal Manure and Influence of Organic Loading Rate and Temperature on Process Performance, Microbiology, and Methane Emission From Digestates. Frontiers in Energy Research, 9. https://doi.org/10.3389/fenrg.2021.740314
Almanza, F. (2011). Construcción y evaluación de un biodigestor modelo chino mejorado para zonas andinas. Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco.
Álvarez, Y. C., Yanes, J. P. M., Borges, R. J., & Vidal, C. D. P. (2021). Design proposal of an industrial biodigester of filter-cake for the generation of electrical energy | Propuesta de diseño De un biodigestor industrial de cachaza para la genera-ción de energía eléctrica. Universidad y Sociedad, 13(5), 74–80.
Baculima, M., & Rocano, G. (2015). Estudio para la determinación de la producción de energía eléctrica a partir del aprovechamiento del biogás de una granja porcina ubicada en la ciudad de Azogues [Universidad Politécnica Salesiana]. https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/7907
Barragán-Escandón, A., Ruiz, J. M. O., Tigre, J. D. C., & Zalamea-León, E. F. (2020). Assessment of Power Generation Using Biogas from Landfills in an Equatorial Tropical Context. Sustainability 2020, Vol. 12, Page 2669, 12(7), 2669. https://doi.org/10.3390/SU12072669
Barreña, M., & Knoll, P. (2023). Transforming Agricultural Waste in Energy: Argentina’s Current Condition and Potential | Transformación de desechos agrícolas en energía: estado actual y potencial de Argentina*. Revista Iberoamericana de Viticultura Agroindustria y Ruralidad, 10(30), 160–190. https://doi.org/10.35588/rivar.v10i30.5596
Bavera, G., & Peñafort, C. (2006). Lectura De La Bosta Del Bovino Y Su Relación Con La Alimentación. Fav Unrc, 1, 2–8. https://www.produccion-animal.com.ar/informacion_tecnica/manejo_del_alimento/61-heces_del_bovino_y_relacion_con_la_alimentacion.pdf
Carmona, J., Bolívar, D., & Giraldo, L. (2005). El gas metano en la producción ganadera y alternativas para medir sus emisiones y aminorar su impacto a nivel ambiental y productivo. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 18(1), 49–63. https://doi.org/https://doi.org/10.17533/udea.rccp.323994
Carotenuto, C., Guarino, G., D’amelia, L. I., Morrone, B., & Minale, M. (2019). Waste Management The peculiar role of C/N and initial pH in anaerobic digestion of lactating and non-lactating water buffalo manure. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956053X19307494
Chinchilla, M., Chi, O., & Carrillo, W. (1998). Producción semi-intensiva de cerdos y uso de desechos para generar energía (MAG). https://repositorio.iica.int/bitstream/handle/11324/11532/BVE20088171e.pdf?form=MG0AV3
Freire, J., & Vásquez, C. (2020). Evaluación de la producción y calidad de leche en bovinos alimentados con diferentes tipos de forrajes en la Estación Experimental Tunshi [Escuela Superior Politécnica de Chimborazo]. http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/7755/1/17T1493.pdf
Herrero, J. (2019). Biodigestores Familiares: Guía de diseño y manual de instalación de biodigestores. Redbiolac. https://www.guiagronicaragua.com/wp-content/uploads/2020/02/Manual-de-Dise%C3%B1o-e-Instalaci%C3%B3n-de-Biodigestores-Latinoamericanos-26sep-color_compressed.pdf
Hou, H., Li, Z., Liu, B., Liang, S., Xiao, K., Zhu, Q., Hu, S., Yang, J., & Hu, J. (2019). Science of The Total Environment Biogas and phosphorus recovery from waste activated sludge with protocatechuic acid enhanced Fenton pretreatment, anaerobic digestion and microbial electrolysis cell.
Hou, H., Li, Z., Liu, B., Liang, S., Xiao, K., Zhu, Q., Hu, S., Yang, J., & Hu, J. (2020). Biogas and phosphorus recovery from waste activated sludge with protocatechuic acid enhanced Fenton pretreatment, anaerobic digestion and microbial electrolysis cell. Science of The Total Environment, 7, 135–274. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135274
Iocoli, G. A., & Gómez, M. A. (2015). Utilization of anaerobic digestate of pig slurry: Soil biological activity of soil and plant production | Utilización De Digerido Anaeróbico De Purín De Cerdo: Actividad Biológica Del Suelo Y Desarrollo Vegetal. Ciencia Del Suelo, 33(1), 1–9. https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/117423
Julón, A. (2023). Diseño de un sistema de producción de biogás utilizando bosta de cerdos y ganado vacuno para generar energía eléctrica en la granja Santa Cruz, Pomalca - Chiclayo [Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo]. https://repositorio.unprg.edu.pe/handle/20.500.12893/12102
León, E. (2018). Evaluación de la eficacia de bioles en un cultivo de hortalizas [Universidad Politécnica Salesiana]. https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/15178/1/UPS-CT007495.pdf
Matos, C. F., Paes, J. L., Pinheiro, É. F. M., & De Campos, D. V. B. (2017). Biogas production from dairy cattle manure, under organic and conventional production systems. Engenharia Agricola, 37(6), 1081–1090. https://doi.org/10.1590/1809-4430-ENG.AGRIC.V37N6P1081-1090/2017
Merencio, D. O., & Reyes, I. P. (2022). Biogas and sustainability in Cuba | biogás y sostenibilidad en Cuba. Universidad y Sociedad, 14(2), 597–609. https://rus.ucf.edu.cu/index.php/rus/article/view/2742
Montesdeoca-Pichucho, N. B., Garibaldi-Alcívar, K., Baquerizo-Crespo, R. J., Gómez-Salcedo, Y., Pérez-Ones, O., & Pereda-Reyes, I. (2023). Synergistic and antagonistic effects in anaerobic co-digestion. Analysis of the methane yield kinetics | Efectos sinérgicos y antagónicos en codigestión anaerobia. Análisis de la cinética de rendimiento de metano. Revista Facultad de Ingenieria, 107, 80–87. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20220473
Mukawa, J., Pająk, T., Rzepecki, T., & Banaś, M. (2022). Energy Potential of Biogas from Sewage Sludge after Thermal Hydrolysis and Digestion. Energies, 15(14). https://doi.org/10.3390/en15145255
Pazmiño, K. (2016). Biodigestores una solución energética para la población rural. Uso del biogás en un caso de estudio. (FLACSO, Vol. 1). https://repositorio.flacsoandes.edu.ec/handle/10469/9651
Piekutin, J., Puchlik, M., Haczykowski, M., & Dyczewska, K. (2021). The efficiency of the biogas plant operation depending on the substrate used. Energies, 14(11). https://doi.org/10.3390/en14113157
Ronquillo, S., Villa, G., Vera, G., & Martínez, V. (2023). Application of systems based on modeling of anaerobic processes using municipal waste for biogas production | Aplicación de sistemas basados en el modelado de procesos anaerobios utilizando residuos urbanos para la producción de biogás. RISTI - Revista Iberica de Sistemas e Tecnologias de Informacao, 2023(E64), 148–163. https://catalogue-bsb.sorbonne-nouvelle.fr/discovery/fulldisplay?docid=cdi_proquest_journals_2973217799&context=PC&vid=33USPC_BSB:BSB&lang=fr&search_scope=MyInst_and_CI&adaptor=Primo%20Central&tab=Everything&query=sub,exact,%20Methane%20,AND&mode=advanced&offset=20
Sánchez-Reyes, C., Patiño-Iglesias, M. E., Alcántara-Flores, J. L., Reyes-Ortega, Y., Pérez-Cruz, M. A., & Ortíz-Muñoz, E. (2016). Determination of biochemical methane potential (BMP) of fruits and vegetables wastes at home | Determinación del potencial bioquímico de metano (PBM) de residuos de frutas y verduras en hogares. Revista Internacional de Contaminacion Ambiental, 32(2), 191–198. https://doi.org/10.20937/RICA.2016.32.02.05
Vargas, R. (2021). Aprovechamiento residuos para fertilizantes en la Estación Experimental Tunshi. [Escuela Superior Politécnica de Chimborazo]. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/19624
Yang, S., Chen, Z., & Wen, Q. (2021). Impacts of biochar on anaerobic digestion of swine manure: Methanogenesis and antibiotic resistance genes dissemination.
Žalys, B., Venslauskas, K., Navickas, K., Buivydas, E., & Rubežius, M. (2023). The Influence of CO2 Injection into Manure as a Pretreatment Method for Increased Biogas Production. Sustainability (Switzerland), 15(4). https://doi.org/10.3390/su15043670
Zeballos, W., & Chate, W. (2021). Diseño de una planta de producción de biogás para el consumo de energía térmica de la empresa Centro Industrial Y Comercial Porcino SAC DE HUARAL [Universidad Nacional del Callao]. https://hdl.handle.net/20.500.12952/6411
Ahlberg-Eliasson, K., Westerholm, M., Isaksson, S., & Schnürer, A. (2021). Anaerobic Digestion of Animal Manure and Influence of Organic Loading Rate and Temperature on Process Performance, Microbiology, and Methane Emission From Digestates. Frontiers in Energy Research, 9. https://doi.org/10.3389/fenrg.2021.740314
Almanza, F. (2011). Construcción y evaluación de un biodigestor modelo chino mejorado para zonas andinas. Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco.
Álvarez, Y. C., Yanes, J. P. M., Borges, R. J., & Vidal, C. D. P. (2021). Design proposal of an industrial biodigester of filter-cake for the generation of electrical energy | Propuesta de diseño De un biodigestor industrial de cachaza para la genera-ción de energía eléctrica. Universidad y Sociedad, 13(5), 74–80.
Baculima, M., & Rocano, G. (2015). Estudio para la determinación de la producción de energía eléctrica a partir del aprovechamiento del biogás de una granja porcina ubicada en la ciudad de Azogues [Universidad Politécnica Salesiana]. https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/7907
Barragán-Escandón, A., Ruiz, J. M. O., Tigre, J. D. C., & Zalamea-León, E. F. (2020). Assessment of Power Generation Using Biogas from Landfills in an Equatorial Tropical Context. Sustainability 2020, Vol. 12, Page 2669, 12(7), 2669. https://doi.org/10.3390/SU12072669
Barreña, M., & Knoll, P. (2023). Transforming Agricultural Waste in Energy: Argentina’s Current Condition and Potential | Transformación de desechos agrícolas en energía: estado actual y potencial de Argentina*. Revista Iberoamericana de Viticultura Agroindustria y Ruralidad, 10(30), 160–190. https://doi.org/10.35588/rivar.v10i30.5596
Bavera, G., & Peñafort, C. (2006). Lectura De La Bosta Del Bovino Y Su Relación Con La Alimentación. Fav Unrc, 1, 2–8. https://www.produccion-animal.com.ar/informacion_tecnica/manejo_del_alimento/61-heces_del_bovino_y_relacion_con_la_alimentacion.pdf
Carmona, J., Bolívar, D., & Giraldo, L. (2005). El gas metano en la producción ganadera y alternativas para medir sus emisiones y aminorar su impacto a nivel ambiental y productivo. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 18(1), 49–63. https://doi.org/https://doi.org/10.17533/udea.rccp.323994
Carotenuto, C., Guarino, G., D’amelia, L. I., Morrone, B., & Minale, M. (2019). Waste Management The peculiar role of C/N and initial pH in anaerobic digestion of lactating and non-lactating water buffalo manure. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956053X19307494
Chinchilla, M., Chi, O., & Carrillo, W. (1998). Producción semi-intensiva de cerdos y uso de desechos para generar energía (MAG). https://repositorio.iica.int/bitstream/handle/11324/11532/BVE20088171e.pdf?form=MG0AV3
Freire, J., & Vásquez, C. (2020). Evaluación de la producción y calidad de leche en bovinos alimentados con diferentes tipos de forrajes en la Estación Experimental Tunshi [Escuela Superior Politécnica de Chimborazo]. http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/7755/1/17T1493.pdf
Herrero, J. (2019). Biodigestores Familiares: Guía de diseño y manual de instalación de biodigestores. Redbiolac. https://www.guiagronicaragua.com/wp-content/uploads/2020/02/Manual-de-Dise%C3%B1o-e-Instalaci%C3%B3n-de-Biodigestores-Latinoamericanos-26sep-color_compressed.pdf
Hou, H., Li, Z., Liu, B., Liang, S., Xiao, K., Zhu, Q., Hu, S., Yang, J., & Hu, J. (2019). Science of The Total Environment Biogas and phosphorus recovery from waste activated sludge with protocatechuic acid enhanced Fenton pretreatment, anaerobic digestion and microbial electrolysis cell.
Hou, H., Li, Z., Liu, B., Liang, S., Xiao, K., Zhu, Q., Hu, S., Yang, J., & Hu, J. (2020). Biogas and phosphorus recovery from waste activated sludge with protocatechuic acid enhanced Fenton pretreatment, anaerobic digestion and microbial electrolysis cell. Science of The Total Environment, 7, 135–274. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135274
Iocoli, G. A., & Gómez, M. A. (2015). Utilization of anaerobic digestate of pig slurry: Soil biological activity of soil and plant production | Utilización De Digerido Anaeróbico De Purín De Cerdo: Actividad Biológica Del Suelo Y Desarrollo Vegetal. Ciencia Del Suelo, 33(1), 1–9. https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/117423
Julón, A. (2023). Diseño de un sistema de producción de biogás utilizando bosta de cerdos y ganado vacuno para generar energía eléctrica en la granja Santa Cruz, Pomalca - Chiclayo [Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo]. https://repositorio.unprg.edu.pe/handle/20.500.12893/12102
León, E. (2018). Evaluación de la eficacia de bioles en un cultivo de hortalizas [Universidad Politécnica Salesiana]. https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/15178/1/UPS-CT007495.pdf
Matos, C. F., Paes, J. L., Pinheiro, É. F. M., & De Campos, D. V. B. (2017). Biogas production from dairy cattle manure, under organic and conventional production systems. Engenharia Agricola, 37(6), 1081–1090. https://doi.org/10.1590/1809-4430-ENG.AGRIC.V37N6P1081-1090/2017
Merencio, D. O., & Reyes, I. P. (2022). Biogas and sustainability in Cuba | biogás y sostenibilidad en Cuba. Universidad y Sociedad, 14(2), 597–609. https://rus.ucf.edu.cu/index.php/rus/article/view/2742
Montesdeoca-Pichucho, N. B., Garibaldi-Alcívar, K., Baquerizo-Crespo, R. J., Gómez-Salcedo, Y., Pérez-Ones, O., & Pereda-Reyes, I. (2023). Synergistic and antagonistic effects in anaerobic co-digestion. Analysis of the methane yield kinetics | Efectos sinérgicos y antagónicos en codigestión anaerobia. Análisis de la cinética de rendimiento de metano. Revista Facultad de Ingenieria, 107, 80–87. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20220473
Mukawa, J., Pająk, T., Rzepecki, T., & Banaś, M. (2022). Energy Potential of Biogas from Sewage Sludge after Thermal Hydrolysis and Digestion. Energies, 15(14). https://doi.org/10.3390/en15145255
Pazmiño, K. (2016). Biodigestores una solución energética para la población rural. Uso del biogás en un caso de estudio. (FLACSO, Vol. 1). https://repositorio.flacsoandes.edu.ec/handle/10469/9651
Piekutin, J., Puchlik, M., Haczykowski, M., & Dyczewska, K. (2021). The efficiency of the biogas plant operation depending on the substrate used. Energies, 14(11). https://doi.org/10.3390/en14113157
Ronquillo, S., Villa, G., Vera, G., & Martínez, V. (2023). Application of systems based on modeling of anaerobic processes using municipal waste for biogas production | Aplicación de sistemas basados en el modelado de procesos anaerobios utilizando residuos urbanos para la producción de biogás. RISTI - Revista Iberica de Sistemas e Tecnologias de Informacao, 2023(E64), 148–163. https://catalogue-bsb.sorbonne-nouvelle.fr/discovery/fulldisplay?docid=cdi_proquest_journals_2973217799&context=PC&vid=33USPC_BSB:BSB&lang=fr&search_scope=MyInst_and_CI&adaptor=Primo%20Central&tab=Everything&query=sub,exact,%20Methane%20,AND&mode=advanced&offset=20
Sánchez-Reyes, C., Patiño-Iglesias, M. E., Alcántara-Flores, J. L., Reyes-Ortega, Y., Pérez-Cruz, M. A., & Ortíz-Muñoz, E. (2016). Determination of biochemical methane potential (BMP) of fruits and vegetables wastes at home | Determinación del potencial bioquímico de metano (PBM) de residuos de frutas y verduras en hogares. Revista Internacional de Contaminacion Ambiental, 32(2), 191–198. https://doi.org/10.20937/RICA.2016.32.02.05
Vargas, R. (2021). Aprovechamiento residuos para fertilizantes en la Estación Experimental Tunshi. [Escuela Superior Politécnica de Chimborazo]. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/19624
Yang, S., Chen, Z., & Wen, Q. (2021). Impacts of biochar on anaerobic digestion of swine manure: Methanogenesis and antibiotic resistance genes dissemination.
Žalys, B., Venslauskas, K., Navickas, K., Buivydas, E., & Rubežius, M. (2023). The Influence of CO2 Injection into Manure as a Pretreatment Method for Increased Biogas Production. Sustainability (Switzerland), 15(4). https://doi.org/10.3390/su15043670
Zeballos, W., & Chate, W. (2021). Diseño de una planta de producción de biogás para el consumo de energía térmica de la empresa Centro Industrial Y Comercial Porcino SAC DE HUARAL [Universidad Nacional del Callao]. https://hdl.handle.net/20.500.12952/6411
Publicado
2025-01-27
Cómo citar
Ortega-CastroJ., Herrera-BrunettG. A., & Frey_EC. (2025). GENERACIÓN DE BIOGÁS MEDIANTE DESECHOS SÓLIDOS DE GANADO BOVINO EN LA ESTACIÓN EXPERIMENTAL TUNSHI. Revista Recursos Naturales Producción Y Sostenibilidad, 4(1), 54-74. Recuperado a partir de http://investigacion.utc.edu.ec/index.php/RENPYS/article/view/1020
Sección
Artículos de investigación
Derechos de autor 2025 Revista Recursos Naturales Producción y Sostenibilidad
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