METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION PARA LA INGENIERIA CIVIL

POTENCIAR LA PRODUCCION DE GAS METANO EN ANIMALES

PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA MÁS ECONÓMICA EN LA SIERRA ECUATORIANA

COTTO ASSAN DIEGO ARMANDODIAZ CARRILLO ERICK XAVIER

ITURRALDE VALAREZO ALDO FERNANDOROCAFUERTE BAJAÑA ALEXIS NEPTALI

29 DE AGOSTO DEL 2015

UNIVERSIDAD LAICA VICENTE ROCAFUERTE DE GUAYAQUILFACULTAD DE INGENIERIA, INDUSTRIA Y CONSTRUCCION

CARRERA DE INGENIERIA CIVIL

CAPITULO I

1

1.1 Generalidades.-

Los purines son cualquiera de los residuos de origen orgánico, como aguas

residuales y restos de vegetales, cosechas, semillas, concentraciones de animales

muertos, pesca, comida, excrementos sólidos o líquidos, o mezcla de ellos, con

capacidad de fermentar o fermentados que tienen impacto medioambiental .

Tradicionalmente se han usado para producir abono y compost. Hay diversos tipos

de clasificaciones ya que dependiendo de su origen tienen diferentes propiedades.

Este elemento es considerado una Energía Renovable No Convencional

(ERNC) y se obtiene a partir del gas metano que emanan los desechos, en este

caso, del estiércol.

El proceso es el mismo para los desechos de otros animales: los

excrementos ingresan a un contenedor cerrado llamado biodigestor, donde con

agua se activa un proceso bacterial que transforma el gas metano en biogás, el que

a su vez pone en marcha un motor que genera energía eléctrica. La planta procesa

los deshechos de 50.000 cerdos y su biodigestor tiene una capacidad de 6.000 m3.

Los restos del estiércol tratado quedan libres de los nutrientes que atraen a

moscas y larvas y se convierten en un eficaz biofertilizante usado en los campos

donde se alimentan los animales.

1.2 Antecedentes.-

2

Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Animal

de la Universidad Politécnica de Valencia, vinculado a la Escuela Técnica

Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural (ETSIAMN), ha

desarrollado un proyecto que combina purines de cerdo y subproductos agrícolas

para optimizar la producción de biogás.

De momento, los investigadores han ensayado in vitro la combinación de

purines con destríos de pimiento, tomate y melocotón para conocer su potencial

para producir biogás y buscar el nivel óptimo de combinación de ambos sustratos

(purines y sub-productos agrícolas). Tras un año de estudio, los ingenieros han comprobado

que el pimiento aumenta en un 44% la producción de metano respecto a la de los

purines solos; el tomate, la aumenta un 41%, el melocotón, un 28%.

La planta de Metanización y Biomasa de Residuos Orgánicos(Metabioresor)

del municipio de Lorca ha producido sus primeros 46.000 litros de metano a partir

de 2.600 litros de purín de cerdo, de modo que la planta ya permite la

recuperación de energía a través del tratamiento de residuos y subproductos

agrícolas y ganaderos, como purines, cadáveres de cerdos  o restos de podas.

1.3 Introducción.-

El proyecto de Investigación que se va a realizar tiene como bases el

principio de generación de energía renovable no convencional, los estudios

anteriores en productos específicos para poder determinar cuáles son los

alimentos de carácter vegetal que se producen en territorio Ecuatoriano que

deberían suministrarse a bovinos,  porcinos, ovinos, caprinos y otras producciones

3

regionales, de modo que sus heces resultantes produzcan un alto contenido de gas

metano, sean reutilizables como abono natural, así como también el tener

animales más saludables para el consumo humano y generar energía más barata.

Sin embargo con el fin de deducir con mayor efectividad, estas pruebas se

realizarían en porcinos ya que constan con la habilidad de ingerir cualquier tipo

de alimento sin discriminación y selectividad.

El productor de energía mediante un biodigestor estaría en la capacidad de

incrementar su producción energética, elevando su rendimiento y ganancias,

además de contar con animales más saludables para su distribución en consumo

masivo, y tendría una oportunidad de negocio adicional como es la distribución de

fertilizantes.

CAPITULO 2

4

2.1 Preguntas de Investigación:

¿Cuáles son los productos vegetales de mayor índice de producción

en el en la sierra ecuatoriana que generan gases intestinales?

¿De qué manera alimentan actualmente la producción ganadera a sus

animales?

¿Existen controles alimenticios legales o normativas en el país

acerca de la producción animal?

¿Cómo son tratamientos de los desechos animales en la actualidad en

las grandes empresas ganaderas del país?

¿Cuál es la capacidad de producción de energía en las plantas de

Energía Renovable No convencionales del país?

2.2 Objetivos Generales y Específicos:

2.2.1 Objetivos Generales.-

Investigar y determinar la dieta apropiada con la que se deben alimentar al

ganado porcino mediante productos de origen ecuatoriano y de carácter vegetal,

con el fin de mejorar e incrementar el rendimiento de gas metano proveniente de

sus heces, dirigido al sector ganadero como una opción de negocio.

2.2.2 Objetivos Específicos.-

Determinar si una dieta apropiada que genere un rendimiento mayor de gas

metano a base de alimentos vegetales generaría una purina que sea reutilizable

como un abono natural.

Disminuir el impacto ambiental por desperdicios de origen animal.

5

Cuantificar si es rentable una idea de negocio adicional de producción de

energía para el pequeño o gran ganadero del sector comercial ecuatoriano.

2.3 Justificación de la Investigación:

Cuando se industrializa un producto tenemos de la mano un desecho, algo

que parcial o total simplemente ya no utilizamos, y no sabemos qué hacer con

ellos. Dirigiendo el enfoque al desecho animal, el excremento de cerdos y vacas

ya no es sólo un desecho maloliente. Ahora es posible generar electricidad con él

y de paso disminuir la contaminación generada por el estiércol, haciendo las

faenas agrícolas más amigables con el medio ambiente.

El desecho animal cambiaría de óptica pasando de un “desecho” a un

“elemento productor de gas”, sin embargo el planteamiento de investigación está

dirigido a optimizar este elemento, potencializando sus propiedades y aumentando

su rendimiento.

Una vez aprovechado el elemento productor de gas, obtendríamos como

resultado otro “desecho” que como es a base de producción vegetal este material

tendría la función principal de proporcionar elementos nutrientes a las plantas

como fertilizante.

CAPITULO 3

6

3.1 Planteamiento del Problema.-

Generar electricidad mediante sistema hídrico siempre va a ser más

rentable que generación mediante desechos orgánicos, haciendo un incremento en

el costo del Kw/H. es una de las razones por la cual no se ha optado en el país por generar y

distribuir este tipo de energía.

En la actualidad ya existe una solución para el aprovechamiento de energía

basado en estos residuos orgánicos, la generación de residuos orgánicos e

inorgánicos es parte de un ciclo de día a día, el incremento es constante y con

muy pocas opciones de solución, muchos municipios del país han optado por

arrojar sus residuos en botaderos a cielo abierto, siendo un agente contaminante

de la atmósfera, suelos, agua y la salud de la población.

La disyuntiva entre el “generador de energía” y el “ganadero” está en que,

el ganadero tiene el enfoque de que alimentar a sus animales debe ser rentable

haciendo uso de balanceados y demás con el fin de tener animales de engorde

haciéndolos rendidores en carne a un bajo costo.

El generador tiene como producto un desecho orgánico proveniente de estos

animales con muy bajo contenido de gas metano que para potencializar este

resultado hay que cambiar la dieta del animal, incrementando su costo de

alimentación.

Sin embargo el ganadero tiene como problema sustancial es que

actualmente no tiene un tratamiento para estos desechos.

3.2 Formulación de Hipótesis:

7

Creando una dieta óptima para estos animales en el cual sus proporciones

físicas no se vean afectadas en cuánto al peso propio del animal, dieta que

mejoraría el rendimiento de los desechos para incrementar la producción de

energía y poder fusionar estos dos campos, brindando una solución integral a la

reducción de contaminación, energía más económica y animales sanos para el

consumo humano.

3.3 Determinación de las Variables :

Independiente.

o Implementación de una dieta adecuada en el ganado

porcino.

Dependiente.

o Mejorar el rendimiento de los desechos orgánicos en el

ganado porcino.

Indicadores.

o Calidad de los Vegetales a consumir. Clasificar los

alimentos periódicamente para que no afecten en la

salud de los animales y puedan ser consumidos sin

problemas.

Independiente.

o Generar alto contenido de hidrogeno y carbono en el

estiércol del ganado porcino en base a la alimentación.

Dependiente.

8

o Incrementación en la producción de energía utilizando

el estiércol del ganado porcino.

Indicadores.

o Conocer los Vegetales que generen gases al momento de

digestión. Conocer el alcance de la propuesta para

cumplir con la demanda energética.

o Destinar un área cómoda y accesible para la recolección

y procesamiento del estiércol para ser utilizado como

hidrocarburo.

Independiente.

o Utilización del estiércol como hidrocarburo.

Dependiente.

o Reducir índice de contaminación ambiental .

Indicadores.

o Conocer el porcentaje de gas metano que va

directamente a la atmosfera.

o Conocer la cantidad de ganado porcino por área de

población. Capacitación del personal que va a estar a

cargo de la recolección y procesamiento de los desechos

orgánicos.

CAPITULO 4

9

4.1 Marco conceptual:

Gas Metano.- En el siglo XVIII Volta investigó e identificó el

gas de los pantanos. Dalton, en 1804, estableció la

composición química del metano (CH4). Es uno de los

principales componentes del gas natural siendo el hidrocarburo

dominante en la matriz energética mundial, ya que cumple con

todas las exigencias para dotar de una energía óptima .

Gas Natural.- En Persia, Grecia o la India, de levantaron

templos para prácticas religiosas alrededor de estas "llamas

eternas". Sin embargo, estas civilizaciones no reconocieron

inmediatamente la importancia de su descubrimiento.

Fue en China, alrededor del año 900 antes de nuestra era,

donde se comprendió la importancia de este producto. Los

chinos perforaron el primer pozo de gas natural que se conoce

en el año 211 antes de nuestra era.

En Europa no se conoció el gas natural hasta que fue

descubierto en Gran Bretaña en 1659, aunque no se empezó a

comercializar hasta 1790. En 1821, los habitantes de Fredonia

(Estados Unidos) observaron burbujas de gas que remontaban

hasta la superficie en un arroyo. William Hart, considerado

como el "padre del gas natural", excavó el primer pozo

norteamericano de gas natural.

10

El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos ligeros

que se extraen, ya sea de un yacimiento independiente como lo

es un (gas libre) o también pueden ser los que se encuentran

junto a los yacimientos petrolíferos o yacimientos de carbón .

El CO2.- Joseph Black estudió las propiedades del  dióxido de

carbono , CO2. Uno de sus experimentos consistió en encerrar

un ratón y una vela encendida, dentro de un recipiente con

CO2. Como la vela se apagó y el ratón murió, llegó a la

conclusión de que era un gas irrespirable. En 1754 lo

denominó "aire fijo ". Es un gas emitido a la atmósfera tras la

combustión del gas natural se trata de un gas de efecto

invernadero que ayuda al calentamiento de la tierra, la razón

principal por la que se produce poca cantidad CO2 es que la

molécula del metano que es su principal componente, solo

contiene cuatro átomos de hidrogeno por cada átomo de

carbono y de esta manera produce dos moléculas de agua por

cada molécula de CO2.

Pero cuando se producen escapes de gas natural en los pozos

dan un aporte muy significativo de gases de invernadero .

Gracias a que el gas metano equivale 23 veces el efecto

invernadero que el dióxido de carbono.

Una de las ventajas del gas metano es que ayuda a mejorar la

calidad del aire y del agua, ya que su combustión es la más

11

limpia de todos los combustibles fósiles ya que produce menor

cantidad de emisión de CO2, CO, NO.

Convirtiéndole en un excelente sustituto de la gasolina el gas

metano al ser quemado emite 87 kg de CO2, a diferencia del

petróleo y el carbón que sus porcentajes están entre el 19.5% y

80% más de kg de CO2 respectivamente.

El gas metano no es solo amigable con el medio ambiente sino

que también es versátil en su uso por dar ejemplos el gas

metano nos proporciona energía limpia para el calentamiento

del agua en el hogar y en sectores comerciales también se lo

puede utilizar en la cocción de alimentos, secado de ropa etc.

En el sector industrial es la materia prima para manufacturar o

procesar alimentos, papel, materiales no plásticos .

De tal forma el gas metano ayuda a mitigar la problemática

ambiental sin embargo no es lo suficiente por lo que es

necesario que cada persona ayude y haga conciencia en cuidar

del medio ambiente.

Los hidrocarburos.- Faraday en 1825 determinó que el

benceno es el principal miembro de la familia de los

hidrocarburos aromáticos, se definen como compuestos

orgánicos formados por átomos de carbono e hidrogeno estos

hidrocarburos son los compuestos básicos de la química

orgánica y los que tienen en su molécula otros elementos

12

químicos se los llaman hidrocarburos sustitutos los

hidrocarburos se clasifican en dos grupos que son alifáticos y

aromáticos y a su vez se clasifican en alcanos, alquenos y

alquinos.

Los hidrocarburos se pueden clasificar de acuerdo al tipo de

estructuras.

o Hidrocarburos a cíclicos.- Los cuales también se

clasifican en:

Hidrocarburos lineales.- Que son los que carecen

de cadenas laterales.

Hidrocarburos ramificados.- Los cuales si

presentan cadenas laterales.

Hidrocarburos cíclico.- Se los define como

hidrocarburo de cadena cerrada.

o Hidrocarburos alifáticos.- Son los hidrocarburos que

carecen de un anillo aromático y se clasifican en:

Hidrocarburos saturados.

Hidrocarburos no saturados.

Los hidrocarburos que son extraídos directamente de las

formaciones geológicas en estado líquido toman el nombre de

petróleo y los que se encuentran en estado gaseoso toman el

nombre de gas natural.

13

Abonos orgánicos.- En 1905, Fritz Haber, un químico alemán,

descubrió un proceso de laboratorio para transformar el

nitrógeno contenido en el aire (el aire contiene 82% de

nitrógeno) en amoníaco líquido, este es un producto natural

que se obtiene con el resultado de la descomposición de

materiales de origen vegetal animal o mixtos, que pueden

mejorar la fertilidad del suelo y dar una mayor productividad a

los cultivos al ser utilizados reducen en gran porcentaje los

efectos ocasionados por utilizar fertilizantes químicos.

Los residuos orgánicos pueden generar problemas a la salud y

para el medio ambiente sino son tratados correctamente dentro

de los desechos orgánicos tenemos a los residuos agrícolas y

ganaderos.

Los residuos ganaderos provienen de la actividad agropecuaria

la que ha dado como resultado la generación de grandes

cantidades de estos residuos que son potenciales

contaminantes de los suelos, las aguas y la atmosfera.

Mientras que en la industria agrícola intervienen el ganado

porcino y aviar estos residuos pueden ser aprovechados para

generar energía sometiéndolos a procesos de fermentación o de

digestión anaerobia.

Estos desechos de origen orgánicos tienen mayor utilidad

después de un previo tratamiento.

14

Entre estos abonos orgánicos tenemos al estiércol, compostas,

abonos verdes y residuos de las cosechas.

Purines.- Es considerado como cualquier residuo

vegetal, cosechas, semillas, aguas residuales, o residuos de

origen orgánico así como concentración de animales muertos,

excrementos solidos o líquidos o simplemente una mezcla de

todos ellos con una capacidad de fermentarse y que tienen un

impacto medio ambiental.

Biodigestor.- L. Pasteur  demostró la factibilidad de

aprovechar la capacidad de combustión del metano con fines

energéticos.

A fines del siglo XIX y durante las primeras décadas de

nuestro siglo en varias ciudades de Europa, India y Estados

Unidos se instalaron plantas para el tratamiento de aguas

negras, en donde los sedimentos de alcantarillado eran

sometidos a digestión anaeróbica.

Los biodigestores son contenedores o sistemas que contienen

un ambiente biológicamente activo en el cual se deposita el

material orgánico y se los pone a fermentar con cierta cantidad

de agua para producir gas metano y fertilizantes orgánicos

también pueden incluir cámaras para captar y almacenar el

biogás el proceso de descomposición se da por

15

microorganismos bacterianos anaeróbicos que al actuar con el

material fecal lo transforma en biogás

El biogás.- En 1884, L. Pasteur investigó sobre la producción

de biogás a partir de residuos animales, el biogás se genera por

digestión anaeróbica producida por los desechos orgánicos,

entre los cuales constan los siguientes procesos:

o Depuradoras de aguas residuales.

o Estación depuradora de aguas residuales.

o Residuos y desechos de animales.

Es un excelente combustible y puede ser utilizado en la

preparación de los alimentos en calefacción o iluminación este

elemento provee a las familias de un fertilizante natural ya que

los malos olores son eliminados mediante el tratamiento

anaeróbico por ser un sistema muy sencillo uno de los

beneficios de estos biodigestores es el costo ya que son de

fácil acceso e instalación el mantenimiento es sencillo y el

único suministro que necesita es la materia orgánica.

Etapas del biodigestor.- Existen varios procesos entre los

que tenemos los realizados por bacterias anaerobias lo que

quiere decir que faltan de oxígeno, son muy sensible a los

cambios ambientales existen cuatro etapas que ocurren dentro

del biodigestores.

o Fase de hidrolisis

16

o Fase de acidificación

o Fase acetogenica

o Fase metano génica

4.2 Marco Teórico.

El proceso UASB (del inglés Upflow Anaerobic Sludge Blanket) , también

conocido como RAFA (Reactor anaerobio de flujo ascendente) se inventó a

mediados de los 70 en la Universidad de Wageningen (Holanda) por un equipo

dirigido por el Doctor Gazte Lettinga. En la actualidad uno de los problemas que

más afecta a la sociedad en general es la demanda eléctrica, puesto que en los

tiempos de ahora es un recurso de primera necesidad y de difícil accesibilidad en

nuestro territorio, ya que la mayoría de energía es importada y conducida desde

países vecinos por lo que esta termina teniendo un valor mayor al que si fuese

producido en el país; lo que nos ha permitido analizar nuevas formas de generar

energía eléctrica con productos derivados de desechos orgánicos de forma

sostenible y sustentable.

Por lo que hemos decidido utilizar el estiércol como fuente de gas metano

mediante un proceso que consiste cuando las bacterias degradan el material

biológico en la ausencia del oxígeno (anaerobia) es un proceso conocido como la

digestión anaerobia.

Este es un proceso natural que corresponde al ciclo anaeróbico del carbono

por lo cual es posible que mediante una acción de grupos bacterianos en ausencia

total del oxígeno, estos pueden utilizar la materia orgánica para alimentarse y

17

reproducirse, el biogás se genera solamente a través de la actividad de bacterias.

el biogás es también conocido como gas del pantano o Gas natural.

Los digestores anaerobios operan en un amplio rango de temperatura desde

los 5ºC hasta los 60ºC, sin embargo se diseñan para operar entre el 35º y 40ºC

pero las temperaturas más altas aumentan los rendimientos de salida de gas de un

digestor de capacidad dada y segundo, estos aumentan la destrucción de

patógenos presentes en el estiércol crudo.

Para la digestión anaerobia, tenemos que es el proceso biológico degradante

en el cual se parte de materiales orgánicos que a partir de varias etapas se

convierte en biogás con una composición de metano, dióxido de carbono,

hidrogeno, sulfato y otros de menor importancia, este trabajo se lo realiza

mediante conjuntos de bacterias sensibles a la presencia de oxígeno en el interior

de recipientes.

4.3 Marco Referencial.

Un equipo de investigadores del instituto de ciencia y tecnología animal de

la universidad politécnica de valencia desarrolló un proyecto que combina purines

de cerdo y subproductos agrícolas para optimizar la producción de biogás, según

han informado en un comunicado.

Los investigadores principales del proyecto, ingenieros agrónomos

coordinado por el catedrático(TORRES, 2015) Antonio Torres han explicado que

en las granjas de cerdos se generan grandes cantidades de purines compuestos

fundamentalmente por las deyecciones de los animales agua de limpieza cuya

18

gestión consiste normalmente en el almacenamiento en balsas y posterior

aplicación en campo como fertilizante estos purines contienen una elevada carga

de nutrientes así tales como materia orgánica, nitrógeno y fosforo.

En la investigación se explica que los purines son unos altos agentes

contaminantes del, atmosfera y acuíferos, generando una consecuencia de una

acumulación excesiva de nutrientes en los suelos y en las aguas, así como

amoniaco en la atmosfera debido al efecto invernadero por emisión de gases.

Debido a esto las aplicaciones en la actualidad es tratar a estos nutrientes como

un fertilizante para el campo, sin embargo no existe suficiente superficie agrícola

para aplicar un elevado volumen de purines generados en este ámbito. Así como

también la transportación genera unos costos muy elevados por su alta hidratación

que ni ganaderos ni agricultores desean responsabilizarse .

Es por ello que los investigadores de la ETSIAMN se han dedicado a

estudiar el tratamiento en conjunto de purines y sus productos agrícolas con el fin

de obtener biogás indicando como objetivo de facilitar una alternativa sostenible

de uso y aprovechamiento de los purines, tratando de evitar efectos no deseables

en el medio ambiente y agregando un valor adicional como lo es la producción de

energía eléctrica.

Moset determina que la generación de energía eléctrica mediante purines es

muy escasa y por lo tanto no se considera como un negocio rentable para el

ganadero, debido a costo de una planta de biogás. Al ser combinado con algunos

subproductos hortícolas y frutales de una comunidad donde se encuentren granjas

19

de cerdos económicamente activas con el fin de aumentar los niveles de metano

en los purines y así obtener un biogás rentable y económicamente productivo .

Los ensayos se han realizado in-vitro combinando los purines con destríos

de pimiento, tomate y melocotón, el caqui a sido descartado en el proceso de

estudio.

Los investigadores tienen establecido que pueden dentro de un periodo

contar con resultados a escala real y que podrían aplicarse en plantas

centralizadas de biogás existentes, las empresas podrían también mostrar un

interés para la gestión y aprovechamiento de las zonas donde se centra la

ganadería en el comunidad.

El beneficio que se obtiene de este proyecto es de carácter variado y

amplio, ya que se disminuye durante el proceso de almacenamiento de los purines

la emisión de metano, sabiendo que es un gas altamente contaminante y con

mayor efecto invernadero que el CO2. Además se le haría un uso apropiado y

adicional a los purines, ya que servirían como productores de energía significando

este un ahorro en los gastos para los ganaderos. Se incluiría también una mejora

en el control de desperdicios de subproductos agrícolas utilizados lo que indicaría

una alternativa sostenible para los agricultores.

20

CAPITULO 5

METOLOGIA

5.1 Diseño de la Investigación

Durante el desarrollo de nuestro proyecto fue necesario utilizar diferentes

tipos de investigaciones las cuales detallamos a continuación.

Investigación Aplicada.- Nuestro proyecto está enfocado en como aportar

a la solución del grave problema de la demanda sobre la energía eléctrica, nuestra

investigación parte como punto inicial los datos obtenidos del Dr. Rafael Poveda

Bonilla, Ministro Coordinador de Sectores Estratégicos del Ecuador en un informe

público del Balance Energético Nacional 2013 en el país, en lo que respecta a demanda

de energía eléctrica, se ha mantenido en un escenario de crecimiento en los últimos años. La

evolución de la demanda eléctrica en el país ha tenido un comportamiento diferente al

crecimiento del PIB en la década anterior, por lo cual nos lleva a que nuestra investigación

está bien direccionada. (Ver Anexo 1)

Investigación Bibliográfica.- Para fundamentar científicamente la

problemática de nuestro proyecto y de nuestra propuesta hemos recurrido a

consultar bibliografía, documentos científicos y reportes en el país relacionados

con la producción de biogás en el sector de la sierra, concluyendo que en base a

una publicación del diario EL MECURIO el día 2012/08/22 dato facilitado por la

AGN. Cuenca sería la primera ciudad en el país que propone este tipo de proyectos, teniendo

como base que hasta ahora no existe plantas generadoras de energía eléctrica con biogás.

Investigación Científica.- Basándonos en la investigación bibliográfica, y

obteniendo los datos de que aquí en el país no existe una productora de energía

21

mediante este método, no podríamos cuantificar la producción real, sin embargo

realizando el estudio de potenciación seguimos en pie, ya que en otros países que

ya cuentan con el sistema de producción determinan que ésta es demasiado

costosa, lo cual nos motiva a seguir con nuestro proyecto actual.

Investigación Ex Post-facto.- Ya que el análisis de la producción de

energía eléctrica a base de gas metano en los desechos orgánicos ya fueron

estudiados en otros países, el CONELEC (DIRECTORIO DEL CONSEJO

NACIONAL DE ELECTRICIDAD) mediante la REGULACION No. CONELEC –

003/02 determinó los precios de la energía producida con recursos energéticos

renovables no convencionales. Determinó un costo del Kw/h.

CENTRALES PRECIO (cUSD/kWh)

EOLICAS 10.05

FOTOVOLTAICAS 13.65

BIOMASA – BIOGAS 10.23

GEOTERMICAS 8.12

El pago adicional por Transporte es de 0.06 centavos USD/kWh/km, con un límite

máximo de 1.5 centavos USD/kWh. Actualmente se factura un costo de 14 (cUSD/kWh)

incluído impuesto para el sector residencial, datos obtenidos de la planilla básica de CNEL-EP

Unidad de negocios Guayaquil.

22

5.2 Desarrollo de la Investigación.

El desarrollo de nuestra investigación va a ser realizada en una hacienda

ubicada a unos 45 Km de la ciudad de Alausí, cerca del acceso a Huigra, con un

total de 200 porcinos productores, serán alimentados de manera uniforme con

cada uno de los vegetales a estudio en el que incluiremos la quinua, cebolla,

frejol, tomate, pimiento y lechuga, que son los vegetales que por tradición se

estima y cree que generan gases intestinales, luego se tomará en su totalidad sus

heces y serán almacenados en un contenedor hermético en un promedio de 5 días,

una vez almacenados obtendremos datos tales como, peso total de heces, cantidad

de gas metano producido, y análisis de la integridad física de los animales.

5.3 Cronograma de actividades.

El desarrollo de la investigación se ha propuesto en un periodo de análisis a

un mes, el cual se detalla en el siguiente diagrama de GANTT.

Alimentación y almacenamiento

23

5.4 Cuadro de Resultados.

Los análisis correspondientes a los desechos orgánicos de los cerdos con

los distintos tipos de alimentación nos arroja el siguiente cuadro de resultados.

5.5 Conclusiones.

Por el desarrollo que se dio en la investigación se ha podido

concluir que el alimento que genera una mayor cantidad de gas

metano en el cerdo es la QUINUA.

ANALISISTIPO DE

ALIMENTACIONDIA

PESO DESECHO

(KG/5 DIAS)DIFERENCIA DE PESO

PORCENTAJE DE GAS METANO

(% BASE 15 KG)

CANTIDAD DE INCREMENTO DEL GAS

INTEGRIDAD DEL ANIMAL

BALANCEADA 11,75 16,67 BUENAA BASE DE CEBOLLA 6,34 7,89 BUENA

BALANCEADA 12,34 17,51 BUENAA BASE DE FREJOL 12,45 30,46 MUY BUENA

BALANCEADA 12,02 17,05 BUENAA BASE DE TOMATE 10,34 11,53 MUY BUENA

BALANCEADA 11,35 16,10 BUENAA BASE DE QUINUA 7,34 5,76 MUY BUENA

BALANCEADA 11,23 15,93 BUENAA BASE DE LECHUGA 5,39 29,83 BUENA

BALANCEADA 11,8 16,74 BUENAA BASE DE PIMIENTO 10,35 14,53 BUENA

DEL 26 AL 30

PRUEBA 1

PRUEBA 2

PRUEBA 3

PRUEBA 4

PRUEBA 5

PRUEBA 6

DEL 1 AL 5

DEL 6 AL 10

DEL 11 AL 15

DEL 16 AL 20

DEL 21 AL 25

1,45

8,78

-12,95

5,52

10,34

-13,90

2,21

5,41

-0,11

1,68

4,01

5,84

24

Para que se pueda dar mejor uso con el animal en el aspecto de

la faena, se dispondrá a realizar una mezcla en base a una

dieta balanceada el cual va en proporciones de 3:2 entre el

alimento balanceado industrializado y el vegetal

respectivamente.

Las porciones que corresponden al alimento vegetal se dará en

un 50% Quinua un 30% de cebolla y un 20% de tomate; en

estas proporciones se mantendrá un régimen de equilibrio

entre la producción de gas metano y nutrientes beneficiosos

para el animal.

ANEXOS

ANEXO 1

25

Índice: Pagina

CAPITULO I……………………………………………………………………………1

26

1.1 Generalidades…………………………………………………………………...…1

1.2 Antecedentes……………………………………………………………………….2

1.3 Introducción……………………………………………………………...............2

CAPITULO 2…………………………………………………………………………...4

2.1 Preguntas de Investigación.…………………………………………………..4

2.2 Objetivos Generales y Específicos………………………………………...…4

2.2.1 Objetivos Generales……………………………………………………………4

2.2.2 Objetivos Específicos……………………………………………………….....4

2.3 Justificación de la Investigación……………………………………………..5

CAPITULO 3…………………………………………………………………………...6

3.1 Planteamiento del Problema………………………………………………….6

3.2 Formulación de Hipótesis……………………………………………………..7

3.3 Determinación de las Variables………………………………………………7

CAPITULO 4…………………………………………………………………………...9

4.1 Marco conceptual………………………………………………………………9

4.2 Marco Teórico…………………………………………………………………16

4.3 Marco Referencial…………………………………………………………….17

CAPITULO 5 METODOLOGIA…………...…………………………...………….20

5.1 Diseño de la Investigación………..………………………………………....20

5.2 Desarrollo de la Investigación……………………………………………....22

5.3 Cronograma de Actividades...……………………………………………....22

5.4 Cuadro de resultados………...……………………………………………....23

27

5.5 Conclusiones………...……………………………………………...………....24

Anexos…………….………...……………………………………………...………....25