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Diseño de una planta de codigestión para la producción de biometano y fertilizante en la provincia de Soria

Abstract

Máster en Ingeniería de la Bioenergía y Sostenibilidad Energética

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Diseño de una planta de codigestión para la producción de biometano y fertilizante en la provincia de Soria

Author: Rojas Delgado, Laura Gabriela
Publisher: Universidad de Valladolid
Year: 2024
Source: https://uvadoc.uva.es/bitstream/10324/70380/1/TFM-O-73.pdf
Escuela de Ingenie ía de la Indus ia Fo es al,
Ag onómica y de la Bioene gía
Campus de So ia
MÁSTER EN INGENIERÍA DE LA BIOENERGÍA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA
TRABAJO FIN DE MÁSTER
TITULO: Diseño de una plan a de codiges ión pa a la p oducción
de biome ano y e ilizan e en la p o incia de So ia
~~~~~~~
AUTOR: Lau a Gab iela Rojas Delgado
DEPARTAMENTO: Ingenie ía Química y Tecnologías del Medio Ambien e
TUTOR/ES: Is ael Diaz Villalobos
Ignacio de Godos C espo
SORIA, 21 DE JUNIO DE 2024
i
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y ORIGINALIDAD
Dª Lau a Gab iela Rojas Delgado, es udian e del Más e en Ingenie ía de la
Bioene gía y Sos enibilidad Ene gé ica de la Escuela de Ingenie ía de la Indus ia
Fo es al, Ag onómica y de la Bioene gía de la Uni e sidad de Valladolid,
DECLARO:
Que el T abajo Fin de Más e (TFM) que p esen o pa a su exposición y de ensa
i ulado “Diseño de una plan a de codiges ión pa a la p oducción de biome ano y
e ilizan e en la p o incia de So ia”,
es o iginal y que odas las uen es u ilizadas pa a su ealización han sido
debidamen e ci adas en el mismo.
So ia, 21 de junio de 2024
Fdo.: Lau a Gab iela Rojas Delgado
ii
Resumen
Tí ulo: “Diseño de una plan a de codiges ión pa a la p oducción de biome ano y
e ilizan e en la p o incia de So ia”.
Depa amen o: Ingenie ía Química y Tecnologías del Medio Ambien e.
Tu o es: Is ael Diaz Villalobos e Ignacio de Godos C espo.
Au o : Lau a Gab iela Rojas Delgado
Resumen:
Los esiduos p o enien es de egiones con al a ac i idad ag ícola y ganade a como
lo es So ia y la coma ca de Almazán suponen un g an desa ío en cuan o a su
ges ión. La diges ión anae obia de es os esiduos o gánicos pe mi e que sean
e alo izados a un p oduc o de al o alo como el biogás y e ilizan es.
Algunos esiduos p esen an cie as limi an es en cuan o a la can idad de biogás que
pueden p oduci debido a su composición. Es po ello, que la ealización de una
codiges ión anae obia puede op imiza la p oducción de biogás si los sus a os que
se escogen son complemen a ios en e sí. Un ejemplo de es o se ía el caso a
es udia en es e abajo, donde se combinan con los pu ines y la paja de ce eales.
Los p ime os ienen baja elación C/N y concen ación de ma e ia o gánica mien as
que los segundos ca ecen de los nu ien es necesa ios y ienden a acidi ica se, po
lo que su complemen a iedad pe mi e mejo a la p oducción del biogás.
Es e T abajo Fin de Más e se cen a en e alua el po encial de p oducción de
biogás y e ilizan es en la coma ca de Almazán. Se diseña una plan a de
codiges ión que emplee los sus a os más abundan es en es a localidad, analizando
las ecnologías disponibles de upg ading aco de con la pu eza que se quie e log a
del biome ano y el po encial que iene el biome ano p oducido pa a su uso en
ehículos.
Se ob u o un po encial de p oducción de biogás de 4.717.565,26 m3/año y con un
diges a o ( e ilizan e) de 88.858.244,98 kg/año. Mien as que, pa a la plan a de
diges ión se conside a on 3 diges o es de 4000 m3 de mezcla comple a de ipo
cilínd ico con cúpula y con agi ación po bombeo. En cuan o al upg ading, se
conside ó adso ción con ca bón ac i o imp egnado pa a elimina sul u o de
hid ogeno, en iamien o y adso ción con gel de sílice pa a elimina apo de agua,
y inalmen e, pa a elimina el dióxido de ca bono se empleó memb anas. El
biome ano que se ob iene luego del upg ading iene el po encial de bene icia a 2822
ehículos compac os.
Palab as cla e: Codiges ión anae obia, esiduos ag ícolas y ganade os, biogás,
upg ading de biome ano, e ilizan e
iii
Abs ac
Was e om egions wi h high ag icul u al and li es ock ac i i y, such as So ia and
Almazán egion, pose a signi ican challenge in e ms o managemen . Anae obic
diges ion o hese o ganic was e allows o i s e alua ion, ans o ming i in o a high-
alue p oduc like biogas and e ilize s.
Some was es p oduc s ha e limi a ions ega ding he amoun o biogas hey can
p oduce due o hei composi ion. The e o e, pe o ming anae obic codiges ion can
op imize biogas i he chosen subs a es a e complemen a y. An example o his is
he case o be s udied in his wo k, whe e liquid manu e om pigs and ce eal s aw
a e combined. The i s ha e a low C/N a io and o ganic ma e concen a ion, while
he la e lacks he necessa y nu ien s and ends o acidi y. Thei complemen a i y
allows o imp o ed biogas p oduc ion.
This Final Mas e ’s P ojec (TFM) ocuses on e alua ing he po en ial o biogas and
e ilize s in Almazán egion. I designs a codiges ion plan ha u ilizes he mos
abundan subs a es in his a ea, analyzing a ailable upg ading echnologies
acco ding o he desi ed pu i y o biome hane and he po en ial o he p oduced
biome hane o use in ehicles.
A biogas p oduc ion po en ial o 4.717.565,26 m3/yea and 88.858.244,98 kg/yea o
diges a e ( e ilize ) was ob ained. Fo he diges ion plan , h ee 4000 m3 comple e-
mix diges e s, cylind ical wi h a dome and agi a ion by pumping, we e conside ed.
Rega ding upg ading, he p ocess includes adso p ion wi h imp egna ed ac i a ed
ca bon o emo e hyd ogen sul ide, cooling and adso p ion wi h silica gel o emo e
wa e apo , and memb ane sepa a ion o emo e ca bon dioxide. The biome hane
ob ained a e upg ading has he po en ial o bene i 2822 compac ehicles.
Keywo ds: Anae obic codiges ion, ag icul u al and li es ock was e, biogas,
biome hane upg ading, e ilize s
i
Con enido
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y ORIGINALIDAD ................................................. i
Resumen .................................................................................................................. ii
Abs ac ................................................................................................................... iii
Con enido ................................................................................................................ i
Índice de ablas .......................................................................................................
Índice de ilus aciones .............................................................................................
In oducción ............................................................................................................. 1
1.1. In oducción .............................................................................................. 1
1.2. Es ado del A e ......................................................................................... 2
1.2.1. Biogás y codiges ión .......................................................................... 2
1.2.2. Upg ading .......................................................................................... 5
2. Obje i os .......................................................................................................... 7
2.1. Obje i o gene al ........................................................................................ 7
2.2. Obje i os Especí icos ................................................................................ 7
3. Me odología ..................................................................................................... 7
4. Resul ados y discusión..................................................................................... 8
4.1. Iden i icación de los esiduos disponibles pa a la codiges ión .................. 8
4.2. Cuan i icación del biogás .......................................................................... 9
4.2.1. Da os necesa ios pa a calcula el biogás eó ico ............................... 9
4.2.2. Cálculo de la elación C/N ............................................................... 10
4.2.3. Cálculos del biogás eó ico .............................................................. 10
4.2.4. Resul ados y discusión del cálculo de biogás eó ico de la p o incia de
So ia y coma ca de Almazán ......................................................................... 11
4.3. Diseño de la plan a ................................................................................. 12
4.3.1. Diseño del diges o .......................................................................... 12
4.3.2. Depósi os de almacenamien o ......................................................... 14
4.3.3. Tube ías ........................................................................................... 15
4.4. Balance de ene gía ................................................................................. 16
4.4.1. Reque imien o de calo del diges o (balance é mico) .................... 16
4.4.2. Reque imien o ene gé ico (balance ene gé ico) .............................. 19
4.5. Upg ading ............................................................................................... 20
4.5.1. Conside aciones sob e la ecnología a emplea .............................. 20
4.6. Fe ilizan e .............................................................................................. 23

4.7. Diag ama de bloque ................................................................................ 25
4.8. Es imación de po encial pa a ehículos .................................................. 26
5. Conclusiones .................................................................................................. 28
6. Bibliog a ía ..................................................................................................... 29
7. Anexos ........................................................................................................... 31
7.1. Iden i icación de los esiduos disponibles en la P o incia de So ia ..... 31
7.2. Cálculo de elación C/N y can idad de biogás ..................................... 33
7.3. Concen aciones de los componen es del biogás ............................... 35
Índice de ablas
Tabla 1. Residuos disponibles en la p o incia de So ia .......................................... 8
Tabla 2. Ma e ias p imas po ag upación en Almazán ............................................ 9
Tabla 3. Da os pa a cuan i icación de biogás .......................................................... 9
Tabla 4. Da os pa a elación C/N .......................................................................... 10
Tabla 5. Biogás eó ico en la p o incia de So ia. .................................................. 11
Tabla 6. Biogás eó ico en la coma ca de Almazán. ............................................. 11
Tabla 7. Resul ados diges o . ................................................................................ 12
Tabla 8. Resul ados de diáme o y al u as. ........................................................... 14
Tabla 9. Depósi o de almacenamien o de pu ines. ............................................... 14
Tabla 10. Coe icien e de ansmisión de calo global (Zhang, 2013). .................... 17
Tabla 11. Resul ados de calo pe dido en el diges o . .......................................... 17
Tabla 12. Da os pa a ele a la empe a u a del sus a o. ...................................... 18
Tabla 13. Componen es del biogás eó ico. .......................................................... 21
Tabla 14. Pu eza eque ida del biome ano pa a ehículos ................................... 21
Tabla 15. Balance de masa. .................................................................................. 22
Tabla 16. Resul ados de sólidos ine es y agua. ................................................... 23
Tabla 17. Resul ados de diges a o que se ob iene en la salida............................. 23
Tabla 18. Resul ados del anque de almacenamien o del diges a o. .................... 24
Tabla A 1. Residuos Ganade os de So ia. ............................................................ 31
Tabla A 2. Ma e ias p imas alimen a ias de o igen ege al de So ia. .................... 32
Tabla A 3. Ma e ias p imas po ag upación en Almazán. ...................................... 32
Tabla A 4. Cálculo de elación C/N. ...................................................................... 33
Tabla A 5. Cálculo del po encial eó ico de So ia. ................................................. 34
Tabla A 6. Cálculo del po encial eó ico Almazán. ................................................ 34
Tabla A 7. Concen aciones de los componen es del biogás. ............................... 35
Índice de ilus aciones
Ilus ación 1. Diges o ipo cilind o con cúpula. ..................................................... 13
Ilus ación 2. Tempe a u a media (°C) anual pa a So ia (AEMET, 2010). ............. 16
i
Ilus ación 3. Diag ama de bloque del p oceso. .................................................... 25
Ilus ación 4.Diag ama de bloque del upg ading. .................................................. 26
Ecuación 1. Relación C/N...................................................................................... 10
Ecuación 2. Sólidos o ales necesa ios ................................................................. 10
Ecuación 3. Tiempo de esidencia hid áulico. ....................................................... 12
Ecuación 4. Volumen del diges o . ........................................................................ 12
Ecuación 5. Relación al u a/diáme o. ................................................................... 13
Ecuación 6. Volumen del cilind o. ......................................................................... 13
Ecuación 7. Volumen de la cúpula. ....................................................................... 13
Ecuación 8. Cálculo de diáme o de ube ías. ....................................................... 15
Ecuación 9.Calo pe dido. ..................................................................................... 17
Ecuación 10. Ene gía necesa ia pa a ele a la empe a u a del sus a o. ............ 18
Ecuación 11. Ene gía é mica del biogás .............................................................. 18
Ecuación 12. Balance global gene al .................................................................... 22
Ecuación 13. Balance po componen e ................................................................. 22
Ecuación 14. Ecuación pa a calcula la densidad a pa i de ecuación de es ado de
gases ideales ........................................................................................................ 22
1
In oducción
1.1. In oducción
La búsqueda de una ansición ene gé ica pa a pode alcanza la neu alidad
climá ica en 2050 y la necesidad de ges iona los esiduos o gánicos, ha impulsado
la búsqueda de ecnologías que pe mi an ans o ma es os esiduos en un p oduc o
de alo y aquí es donde en a en juego el biogás gene ado de una diges ión
anae obia.
De acue do con el Ins i u o pa a la Di e si icación y Aho o de la Ene gía (IDAE)
(2020), España cuen a con un g an po encial disponible pa a la p oducción de
biogás, el cual ha ido c eciendo de mane a modes a compa ado con el es o de
Eu opa, ya que ac ualmen e exis en 146 ins alaciones con una p oducción
ene gé ica de 2,74 TWh (pa a el año 2020), cuyas plan as es án asociadas a
e ede os, depu ación de aguas esiduales, sec o ag opecua io e indus ial. Se
busca que pa a el 2030, se mul iplique 3,8 eces la p oducción del año 2020
(Sec e a ía de Es ado de Ene gía, 2022).
En el caso de Eu opa, se p oduje on 21 bcm lo cual ep esen a un 6 % del consumo
de gas na u al en Eu opa, mien as que, la p oducción de biome ano solo c eció de
3.5 bcm a 4.2 bcm. Un caso pa a esal a es el de Dinama ca, cuya p opo ción de
biome ano en la ed de gas es aba al ededo del 40% (EBA, 2024). En el 2019,
Eu opa con aba con al ededo 18.943 ins alaciones de p oducción de biogás, de las
cuales 725 inyec aban el biome ano gene ado a la ed de gas (Sec e a ía de Es ado
de Ene gía, 2022; IDAE, 2020).
La g an en aja que p esen a la ob ención de biogás a a és de la diges ión
anae obia es que es e pe mi e u iliza y da le un nue o alo a los esiduos
ganade os, ag oindus iales, lodos de depu ado as (EDAR) y las acciones
o gánicas de los esiduos sólidos u banos (RSU) pa a ob ene biogás y el diges a o,
es e úl imo se puede emplea como e ilizan e, lo cual a su ez omen a la economía
ci cula .
Sin emba go, algunos esiduos p esen an cie a p oducción de biogás educida
debido a su composición. La codiges ión anae obia ap o echa la
complemen a iedad de la composición de los esiduos. Po ejemplo, los esiduos
ganade os ienen una baja elación C/N y concen ación de ma e ia o gánica, pe o
ienen una concen ación al a de nu ien es y capacidad de apón. Po o o lado, los
esiduos alimen a ios ienen una al a elación C/N y de ma e ia o gánica, pe o les
al a cie os nu ien es y suelen ene p oblemas de acidi icación (San ola ia
Capde ila, 2014). La combinación de ambos esiduos puede log a una buena
complemen a iedad.
2
La p o incia de So ia y la coma ca de Almazán cuen an con una in ensa ac i idad
ag ícola y ganade a, que segu amen e gene a una can idad signi ica i a de esiduos
o gánicos. La implemen ación de una plan a de codiges ión puede ayuda en la
ges ión de es os esiduos, impulsando la p oducción de ene gía eno able de
biome ano y ambién de e ilizan es icos en nu ien es.
Es e T abajo de Fin de Más e busca e alua el po encial de p oducción de biogás
y e ilizan es que iene la p o incia de So ia y la coma ca de Almazán. Es o con el
in de diseña una plan a de codiges ión que pueda ap o echa los esiduos locales
más abundan es, además se e alua á el posible uso del biome ano como
combus ible pa a ehículos y se e alua á el mejo mé odo de pu i icación del
biome ano pa a es e uso.
Es e p oyec o se alinea con a ios Obje i os de Desa ollo Sos enible de la Agenda
2030, empezando con el obje i o 7 “Ene gía asequible y no con aminan e” ya que
se busca aumen a la p oducción de biome ano y que sea empleado como uen e
de ene gía eno able. El desa ollo de plan as de biogás omen a la economía
ci cula , po an o, se ajus a al obje i o 12 “P oducción y consumo esponsable”
debido a que p omue e la ges ión sos enible y e icien e de los esiduos,
e alo izándolos pa a da les o o uso. Finalmen e, en la búsqueda po educi las
emisiones de los gases de e ec o in e nade o, se ajus a al obje i o 13 “Acción po
el clima”.
1.2. Es ado del A e
1.2.1. Biogás y codiges ión
El biogás es una mezcla de gases esul an e de una diges ión anae obia. La
diges ión anae obia es un p oceso biológico en ausencia de ai e donde la ma e ia
o gánica biodeg adable se deg ada po acción de di e sos mic oo ganismos en
p oduc os como dióxido de ca bono (CO2), me ano (CH4) y o os gases (Sebas ián
Nogués e al., 2010, p. 207), igualmen e se ob iene un diges a o que puede se
u ilizado como e ilizan e. Es e p oceso, además de se una buena al e na i a pa a
el manejo de esiduos, pe mi e ob ene ene gía eno able.
El diges a o es el subp oduc o esul an e de la diges ión anae obia que puede se
líquido, sólido o semilíquido. Su composición es, además de agua, ma e ia o gánica
pa cialmen e dige ida, biomasa mic obiana y ma e ia ino gánica. Po es a
composición, iene uso po encial como e ilizan e (Ramos Ma ín, 2015).
El p oceso de una diges ión anae obia se di ide en cua o e apas:
1. E apa de hid ólisis: Es la p ime a e apa, donde los mic oo ganismos
deg adan la ma e ia o gánica en compues os como p o eínas, ca bohid a os
y lípidos. Es la e apa limi an e del p oceso si el ma e ial o gánico es muy
complejo (Ba io Pé ez, 2019; Sebas ián Nogués e al., 2010, p. 209).
9
A con inuación, se mues an los esiduos más ele an es en la coma ca de Almazán
con sus espec i os angos de la elación C/N:
Tabla 2. Ma e ias p imas po ag upación en Almazán
Ma e ias p imas po ag upación en Almazán
Tipo de ma e ia p ima P oducción ( /año) 1 C/N ( ango)
Pu ín de ce do 87.720,00 9-192
Paja de ce eal 78.222,00 80-1502,3
No a. 1 los da os de p oducción de los esiduos ganade os son odos de la misma
uen e: Al onso e al., (2009). Mien as que la elación C/N iene de a ias uen es:
2(Rynk e al., 1992) y 3(F y, 1973).
Como se puede obse a en la Tabla 2, los esiduos más ele an es en la coma ca
de Almazán son los pu ines de ce do y la paja de ce eal (pa a e los demás
esiduos disponibles, consul e la Tabla A3 en los Anexos). Es os dos sus a os han
sido in es igados ampliamen e y, como se mues a en Tabla 2 con su elación C/N,
se sabe que son complemen a ios. Po an o, se án los sus a os que se emplea án
en la plan a de codiges ión en es e abajo debido a su disponibilidad en la coma ca
y sus ca ac e ís icas complemen a ias pa a maximiza la p oducción de biogás.
4.2. Cuan i icación del biogás
4.2.1. Da os necesa ios pa a calcula el biogás eó ico
Pa a inicia el diseño de la plan a de biome ano, se debe p ime o cuan i ica cuan o
biogás se puede p oduci a pa i de los sus a os escogidos. Adicionalmen e, se
necesi an da os sob e cada sus a o como el po cen aje de ma e ia seca, po cen aje
de sólidos olá iles y el endimien o de biogás.
Tabla 3. Da os pa a cuan i icación de biogás
Pu ines de ce do
Paja de ce eal
Po cen aje de ma e ia seca
1
3
-
10
86
Po cen aje de sólidos olá iles
2,3
75%
91,10%
Rendimien o de biogás
1
0,3
-
0,8
0,2
-
0,5
No a. 1 los da os de po cen aje de ma e ia seca y endimien o de biogás se ob ienen
de (Deublein & S einhause , 2008, pp. 60-62). Mien as que el po cen aje de sólidos
olá iles iene de los in o mes de p obiogás (in o me de ma e ias p imas de o igen
ganade o e in o me de ma e ias p imas alimen a ias de o igen ege al) de: 2 (Al onso
e al., 2009, p. 8) y 3(Al onso e al., 2010, p. 27).

10
En cuan o a los da os que se mues an en un ango en la Tabla 3, en es e caso se
conside a el p omedio en e ambos núme os.
4.2.2. Cálculo de la elación C/N
Como se menciona en el es ado del a e, el alo ideal de es a elación C/N debe
de encon a se en e 20/1 y 30/1, así que a pa i de la siguien e o mula se puede
calcula los sólidos o ales de la paja de ce eal que se necesi an pa a sa is ace la
elación C/N y hace la codiges ión con los pu ines de ce do.
Ecuación 1. Relación C/N 𝐾=𝐶∙𝑄+𝐶∙𝑄+⋯𝐶∙𝑄
𝑁∙𝑄+𝑁∙𝑄+⋯𝑁∙𝑄
Donde:
K: C/N de la mezcla de ma e ias p imas.
C: Po cen aje de ca bono o gánico con enido en cada ma e ia p ima.
N: Po cen aje de ni ógeno o gánico con enido en cada ma e ia p ima.
Q: Sólidos o ales de cada sus a o (kg).
Despejando Q2, nos queda la siguien e ecuación:
Ecuación 2. Sólidos o ales necesa ios
𝑄=𝑁∙𝑄∙󰇣𝐾−󰇡𝐶
𝑁󰇢󰇤
𝑁∙󰇣󰇡𝐶
𝑁󰇢−𝐾󰇤
Donde nos queda el cálculo pa a sólidos o ales necesa ios pa a el segundo sus a o
a base de los da os de la elación C/N de cada sus a o.
Tabla 4. Da os pa a elación C/N
Pu ines de ce do
Paja de ce eal
Po cen aje de ni ógeno o gánico
3,1
a
-
3,8
b
0,7
a
-
0,5
b
Relación C/N
14
a
-
15
b
80
a
-
150
b
No a. a (Deublein & S einhause , 2008, pp. 60-62). b(F y, 1973).
A pa i de los da os de la Tabla 4, se calcula los sólidos o ales de la paja de ce eal
necesa ios.
4.2.3. Cálculos del biogás eó ico
Pa a calcula el biogás eó ico, se ealizó el siguien e p ocedimien o:
1. Cálculo de sólidos o ales: se calcula con los da os de sus a o esco (da os
de p obiogas) y con el p omedio del po cen aje de ma e ia seca. Queda en
unidades de kg ST/año.
11
2. Cálculo de sólidos olá iles: se calcula con el alo esul an e de sólidos
o ales y el po cen aje de sólidos olá iles. Queda en unidades de kg SV/año
3. Biogás eó ico: se calcula con el alo esul an e de sólidos olá iles y el
endimien o de biogás pa a cada sus a o. Queda en unidades de m3/año,
aunque se puede después calcula pa a m3/día y m3/ho a.
En el caso de la paja de ce eal, se empieza el cálculo con la elación C/N donde se
ob ienen los sólidos o ales que se necesi an pa a sa is ace la elación 30/1. De ahí
se sigue el mismo p ocedimien o pa a calcula el biogás eó ico, con la excepción
que se de e mina ambién la can idad de paja de ce eal esca que se necesi a
anualmen e.
Se ealizan es os cálculos pa a conoce el po encial de biogás en So ia como pa a
la coma ca de Almazán.
4.2.4. Resul ados y discusión del cálculo de biogás eó ico de la
p o incia de So ia y coma ca de Almazán
Consul a los anexos en las Tabla A 4, Tabla A 5 y Tabla A 6 pa a e cómo se se
ob u ie on los siguien es esul ados:
Tabla 5. Biogás eó ico en la p o incia de So ia.
Can idad de biogás de pu ines (m
3
/año) 9.812.205,00
Can idad de biogás de paja de ce eal (m
3
/año) 8.228.771,32
To al can idad de biogás (m
3
/año) 18.040.976,32
To al can idad de biogás (m
3
/día) 49.427,33
To al can idad de biogás (m
3
/ho a) 2.059,47
De la Tabla 5 se puede obse a que se ob u o un o al de 18.040.976,32 m3/año,
conside ando la suma de ambos esiduos. Es o ep esen a una p oducción dia ia
de 49.427,33 m3 y una p oducción ho a ia de 2.059,47 m3.
En cuan o a la coma ca de Almazán, se ob u ie on los siguien es esul ados:
Tabla 6. Biogás eó ico en la coma ca de Almazán.
Can idad de biogás de pu ines (m
3
/año) 2.565.810,00
Can idad de biogás de paja de ce eal (m
3
/año) 2.151.755,26
To al can idad de biogás (m
3
/año) 4.717.565,26
To al can idad de biogás (m
3
/día) 12.924,84
To al can idad de biogás (m
3
/ho a) 538,53
De la Tabla 6 se puede obse a que se ob u o un o al de 4.717.565,26 m3/año,
conside ando la suma de ambos esiduos. Es o ep esen a una p oducción dia ia
de 12.924,84 m3 y una p oducción ho a ia de 538,53 m3.
12
Es os esul ados demues an el g an po encial que iene So ia y la coma ca de
Almazán pa a la p oducción de biogás a pa i de esiduos ag ícolas y ganade os.
En es e caso, Almazán ep esen a al ededo de un 26% de oda la posible
p oducción de biogás en So ia, un modelo pilo o en es a coma ca pod ía pe mi i
e alua la implemen ación de o as plan as de codiges ión en las demás coma cas
den o de la p o incia o incluso una cen alizada en la p o incia de So ia.
4.3. Diseño de la plan a
4.3.1. Diseño del diges o
El diges o que se a a u iliza en es a plan a se ía un anque cilínd ico de mezcla
comple a (CSTR) con agi ación de eci culación que abaja a condiciones mesó ilas
a 35°C. Se seleccionó es e diges o debido a que pe mi en ene una mezcla
uni o me de los dos esiduos seleccionados. Po su pa e, la eci culación asegu a
de que se man engan las condiciones del p oceso y que se o men cos as. La
empe a u a seleccionada es debido a que mien as más empe a u a más e icien e
es el p oceso, ga an izando así una mayo p oducción de biogás, pe o sigue siendo
una empe a u a que no equie e un consumo excesi o de ene gía é mica.
A pa i de la siguien e ecuación:
Ecuación 3. Tiempo de esidencia hid áulico. 𝑇𝐻𝑅=𝑉
𝑄
Donde THR: iempo de e ención hid áulica (día), VR olumen del diges o (m3) y Q
elocidad de ca ga (m3/día).
A pa i de la
Ecuación 3, se despeja el olumen del diges o . O as conside aciones que se deben
de oma en cuen a son las unidades de la elocidad de ca ga (m3/día), po lo que,
se debe oma en cuen a la densidad de la mezcla, en un es udio con los mismos
sus a os enían la siguien e densidad 937,55 kg/m3 (Ba io Pé ez, 2019) y se
emplea el lujo másico. Po o a pa e, se debe de conside a un ac o de co ección
al olumen del diges o 1,24, es o es pa a ene en cuen a el olumen del gas. Po
an o, la ecuación queda así:
Ecuación 4. Volumen del diges o . 𝑉=𝑇𝐻𝑅∙𝑚󰇗𝜌∙𝑓
Tabla 7. Resul ados diges o .
Diges o
THR (días) 30,00
densidad (kg/ m3) 937,00
13
lujo masico (kg/día) 261.827,61
Q (m3/día) 279,43
ac o de co ección 1,4
Volumen del diges o (m3) 11.736
De la Tabla 7, se obse a que se ob iene un olumen o al de diges o de 11.736
m3, po lo que se conside a an 3 diges o es de 4000 m3. Es o pe mi i ía mejo a el
manejo ope acional, po si llega a exis i alguna a iación es acional de los sus a os
que se an a u iliza . Además, el man enimien o y epa ación de 3 diges o es más
pequeños puede se más ácil pa a limpia y man ene , como ambién, no hab ía
necesidad de pa a la p oducción ya que mien as se hacen las ob as en uno, el
o o puede unciona pe ec amen e.
Como se a a de un diges o de mezcla comple a, se conside ó del ipo cilind o
e ical con una cúpula, pa ecido a la Ilus ación 1Ilus ación 1. Pa a es e caso se
conside a una elación al u a/diáme o de 1/2.
Ilus ación 1. Diges o ipo cilind o con cúpula.
Ecuación 5. Relación al u a/diáme o. ℎ𝐷=1/2
Ecuación 6. Volumen del cilind o.
𝑉=𝜋∙𝐷2∙ℎ
Ecuación 7. Volumen de la cúpula. 𝑉=𝜋∙ℎ
6∙3𝑟+ℎ
14
Despejando y sus i uyendo de la Ecuación 5 en la Ecuación 6, ya se puede conoce
la al u a y el diáme o del diges o . En el caso de la Ecuación 7, se conside a que
h2 se á la mi ad de h1. De es a o ma, se ob ienen que las al u as y el diáme o del
diges o (Conside a que en caso de queda en acción se edondea el alo ):
Tabla 8. Resul ados de diáme o y al u as.
Diáme o (m) 23
Al u a h1 (m) 8
Al u a h2 (m) 4
En cuan o a los ma e iales con los que se cons ui á el diges o , se emplea á
ho migón e o zado (los anques de p epa ación y de almacenamien o pueden se
de es e ma e ial ambién) con al a esis encia a a aques químicos ue es ya que pH
a ía du an e la eacción y puede du a cie o pe iodo de iempo en un pH más
ácido. La pa e del diges o que es é en con ac o con el gas no puede p esen a
zonas angula es.
La pa e in e io del diges o debe ag ega impe meabilización en la zona in e na,
se ienen dos opciones: pin u a de poliu e ano que puede se una opción económica
pe o ela i amen e du ade a y no equie e de an o iempo de abajo pa a ins ala lo;
cemen o as al ico es la opción más du ade a y dependiendo del g oso que se
u ilice, se puede e i a necesi a epa aciones complejas, pe o es la más cos osa
de odas las opciones disponibles. Po lo que, la impe meabilización se ía pa a es e
caso con poliu e ano.
De igual o ma, la pa e ex e io debe de aisla se pa a pode man ene las
condiciones necesa ias pa a la diges ión anae obia. Se emplea á espuma de
poliu e ano.
4.3.2. Depósi os de almacenamien o
Empleando nue amen e la Ecuación 3, se puede calcula el depósi o de
almacenamien o de pu ines. En es e caso, se conside a un iempo de e ención
hid áulico de 10 días y una elación al u a/diáme o de 1/4. Se ob iene los siguien es
esul ados:
Tabla 9. Depósi o de almacenamien o de pu ines.
Depósi o de Almacenamien o
THR (días) 10,00
Densidad (kg/m
3
) 1.000,00
Flujo másico (kg/d) 261.827,61
Caudal (m
3
/d) 261,83

15
Fac o de co ección 1,25
Volumen del depósi o (m
3
) 3273
Relación H/D 0,25
Diáme o (m) 9
Al u a (m) 2
En cuan o a la paja de ce eal, el sis ema de almacenamien o es con silos,
conside ando una densidad de la paja de 100 kg/m3 (Ag oBioHea , 2020) y de lo
que se pueda almacena de mane a mensual. Se ob iene que en un mes el olumen
necesa io es de 6539 m3.
Es o se conside ó de es a mane a debido a que el olumen o al que se necesi a ía
pa a gua da la paja de ce eal necesa ia pa a odo el año es de 78471 m3, lo cual
implica ía un espacio eno me y no se ía p ác ico, sob e odo po que la cosecha se
ealiza 1 ez al año. Po lo que, es mejo conside a que es e úl imo alo es el
olumen o al de odos los silos exis en es dis ibuidos en los di e en es e enos po
la coma ca de Almazán y que mensualmen e, se anspo a la paja de ce eal
necesa ia has a la plan a.
Finalmen e, se puede calcula el gasóme o o depósi o de gas. De acue do a
Deublein & S einhause (2008), la elación en e el olumen del diges o y el
olumen del gasóme o se encuen a en e 1:1 a 1:3. En es e caso, se emplea la
elación 1:1, po lo an o, el olumen del gasóme o se á de 9819 m3.
En es e caso especí ico, se puede conside a un gasóme o con cubie a mó il a
baja p esión. Es a elección es debido p incipalmen e po que se ía un
almacenamien o empo al, an es de que sea usado pa a ene gía é mica o an es de
que pase po el upg ading. Po lo que es e es un sis ema simple y de bajo cos e
ope a i o, que pe mi e se ajus ado según las luc uaciones en caso de que haya
cambios según las empo adas.
El anque de almacenamien o del diges a o se pod á consegui en la sección donde
se cuan i ica el e ilizan e.
4.3.3. Tube ías
Pa a el cálculo de ube ías, se u iliza la siguien e ecuación pa a sabe el diáme o
de las ube ías:
Ecuación 8. Cálculo de diáme o de ube ías.
𝐷=𝑄∙4
𝑉∙𝜋
16
Donde, Q es el caudal olumé ico (m3/s), V es la elocidad del luido en el in e io
de la ube ía (m/s).
En cuan o al caudal, es e es a á di idido en e es, conside ando que es as ube ías
son las que anspo an hacia los diges o es.
Tube ías
Velocidad de lujo (m/s) 0,60
Caudal (m
3
/día) 87,28
Caudal (m/s) 0,00101
Diáme o (m) 0,05
Diáme o (in) 1,82
Tamaño come cial de ube ías
1
2
No a. 1 (Hena es, 2023).
Las ube ías que se emplean son de ma e ial PVC pa a el a o con líquidos.
4.4. Balance de ene gía
4.4.1. Reque imien o de calo del diges o (balance é mico)
Pa a man ene las condiciones ideales pa a la gene ación del biogás, es necesa io
man ene la empe a u a den o de los pa áme os pa a una diges ión mesó ila. Pa a
los cálculos se escoge una empe a u a de 35°C. También se buscó la empe a u a
media en la coma ca de Almazán en la Asociación Es a al de Me eo ología, como
se obse a en la siguien e Ilus ación 2 la empe a u a es a 10-12,5°C, po lo que la
empe a u a que se oma á se á de 11,3°C.
Ilus ación 2. Tempe a u a media (°C) anual pa a So ia (AEMET, 2010).
17
Ecuación 9.Calo pe dido. 𝑄󰇗=𝑈∙𝐴∙∆(𝑇−𝑇)
Donde, 𝑄󰇗 es el calo pe dido (W), U es el coe icien e de ansmisión de calo global
(W/m2°C), A es el á ea de cada supe icie del diges o y ∆𝑇 es la di e encia en e la
empe a u a del diges o y la empe a u a ambien e.
Los da os del coe icien e de ansmisión de calo global se ob ienen de la siguien e
abla:
Tabla 10. Coe icien e de ansmisión de calo global (Zhang, 2013).
Es uc u a Coe icien e de ansmisión de
calo global (W/ m
2
°C
)
Pa ed de conc e o de 300mm de espeso ,
sin aislamien o (
en la supe icie)
4,7-5,1
Pa ed de conc e o de 300mm de espeso ,
con aislamien o (en la supe icie)
0,6-0,8
Piso de conc e o de 300mm de espeso (en
con ac o con ie a seca)
1,7
Cubie a de conc e o ija de 100 mm de
espeso
con aislamien o de 25 mm
1,2-1,6
Cubie a
lo an e con aislamien o de 25 mm
0,9
-
1,0
Se ob iene los siguien es esul ados:
Tabla 11. Resul ados de calo pe dido en el diges o .
PARED
Á ea pa edes (m2) 554,45
Coe icien e de ansmisión de calo global (W/ m
2
°C)
0,8
T1 (°C) 35
T2 (°C) 11,3
Calo pe dido en la pa ed (W) 10512,34
CUBIERTA
Á ea cubie a (m2) 276,50
Coe icien e de ansmisión de calo global (W/ m
2
°C)
1,2
T1 (°C) 35
T2 (°C) 11,3
Calo pe dido en la cubie a (W) 7863,72
SUELO
Á ea suelo (m2) 414,75
Coe icien e de ansmisión de calo global (W/ m
2
°C)
1,70
T1 (°C) 35,00
T2 (°C) 11,30
Calo pe dido del suelo (W) 16710,41
18
TOTAL
Calo pe dido o al (W) 35086,48
Pa a que nos quede en kWh/d, se ealiza lo siguien e:
𝑄󰇗=35086,48 𝑊∙ 1 𝑘𝑊
1000 𝑊∙24 ℎ
1 𝑑=842,08 𝑘𝑊ℎ/𝑑
Pa a sabe la ene gía necesa ia que se equie e pa a el sus a o se emplea la
siguien e ecuación, al como apa ece en Ba io Pé ez (2019):
Ecuación 10. Ene gía necesa ia pa a ele a la empe a u a del sus a o.
𝐸=𝑄∙4,2𝑀𝐽
°𝐶 𝑡∙∆(𝑇−𝑇)
Donde, Q es el caudal olumé ico dia io (m3/d), el alo que le sigue es la capacidad
calo í ica especí ica y ∆𝑇 es la di e encia en e la empe a u a del diges o y la
empe a u a del sus a o que se conside a igual a la empe a u a ambien e.
A pa i de la ecuación an e io , se ob iene el siguien e esul ado:
Tabla 12. Da os pa a ele a la empe a u a del sus a o.
Caudal (m
3
/día) 279,43
T1 (°C) 35,00
T2 (°C) 11,30
Capacidad calo í ica especi ica (MJ/°C ) 4,20
Ene gía necesa ia (MJ/día) 27814,64
Ene gía necesa ia (kWh/día) 7726,29
Finalmen e, el consumo de ene gía é mica es:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎=7726,29𝑘𝑊ℎ
𝑑+842,37𝑘𝑊ℎ
𝑑=8568,37𝑘𝑊ℎ
𝑑
Po lo que pa a es ima cuan o del biogás p oducido se necesi a á pa a da es a
ene gía é mica, se emplea á la siguien e ecuación:
Ecuación 11. Ene gía é mica del biogás
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎=𝑄á∙𝑃𝐶∙𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
Donde, 𝑄á es el caudal del biogás (m3/d), PC es el pode calo í ico del biogás,
el endimien o es de acue do al equipo que se emplee pa a gene a la ene gía
é mica.
25
mien as que, la acción solida con iene un con enido de solidos o ales supe io es
a 20% (Ramos Ma ín, 2015).
La ase sólida, luego de su sepa ación puede de se u ilizada de mane a inmedia a,
como ambién se le pueden hace a amien os pos e io es como compos aje pa a
mejo a su es abilidad y ca ac e ís icas. Po o o lado, la ase liquida puede u iliza se
di ec amen e como i igación del campo o desecha se (Ma ínez He nández &
F ancesena López, 2018; Ramos Ma ín, 2015), pe o depende á de las no ma i as
ambien ales de como sebe se su composición pa a su desecho.
4.7. Diag ama de bloque
Pa a ealiza el diag ama de bloque, se empleó el p og ama d aw.io. Conside ando
los alo es que se ob u ie on en los di e en es balances de masa ealizados
(es ando en unidades de kg/d), se ob iene el siguien e diag ama:
Ilus ación 3. Diag ama de bloque del p oceso.
En la Ilus ación 3, se obse a odo el p oceso en gene al. Los pu ines se almacenan
inicialmen e en el depósi o de almacenamien o que ac ua á a su ez como un
anque de p emezclado, mien as que la paja de ce eales iene del silo, pasando
po una i u ado a has a llega al anque de p emezclado/almacenamien o de
pu ines.
Desde ahí, pasan al diges o , aunque es impo an e eco da que en el diseño se
conside a on 3 diges o es de meno amaño, pe o con el in de explica el p oceso
se simpli icó, dibujando uno solo.

26
Finalmen e, se ob ienen las co ien es de biogás y diges a o. El diges a o pasa luego
a un anque de almacenamien o, que, según la sección an e io , luego se puede
pasa po un pos a amien o pa a su uso como e ilizan e. El biogás esul an e
iene su almacenamien o (el gasóme o) y de ahí sale las co ien es, una hacia la
calde a pa a pode supli el calo que se necesi a y la o a co ien e que se hace
pasa po el p oceso de upg ading pa a ob ene el biome ano.
Con el in de que se pudie a obse a cada pa e del p oceso bien, ambién se hizo
un diag ama de bloques del p oceso de upg ading que ealiza es a plan a. Es o se
puede isualiza en la siguien e ilus ación:
Ilus ación 4.Diag ama de bloque del upg ading.
En la Ilus ación 4, se puede obse a cómo se an desa ollando el p oceso de
upg ading, luego de que la po ción necesa ia de biogás se a a la calde a pa a
gene a calo . El biogás con el que se empieza el p oceso de upg ading, iene la
composición que se mues a en la ilus ación, pasando p ime o po el p oceso de
eliminación de sul u o de hid ogeno con adso ción sob e ca bón ac i o imp egnado,
pos e io men e se obse a como las ecnologías de en iamien o y adso ción con
gel de sílice log an elimina la can idad de agua que sale del p oceso. Finalmen e,
pasa el po las memb anas pa a ob ene el biome ano mejo ado.
4.8. Es imación de po encial pa a ehículos
De acue do a Deublein & S einhause , p. (2008, p. 397), la p esión necesa ia que
debe de ene un anque en el ehículo debe de es a en e 200-250 ba . El anque
debe de ene un olumen de 200L. En eo ía el biome ano gene ado puede
conside a se como GNC. Según (Ibáñez, 2020) los consumos de un ehículo
pueden es a en e 3,5 a 4,37 kg po cada 100 km. Po lo an o, si conside amos el
consumo más g ande de 4,37/100 km y que un ehículo al año eco e unos 20000
km/año, los cálculos quedan de la siguien e mane a:
27
𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑣𝑒ℎí𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
=281,61 𝑘𝑔
1 ℎ ∙24 ℎ
1 𝑑∙365 𝑑
1 𝑎ñ𝑜∙100 𝑘𝑚
4,37 ∙𝑣𝑒ℎí𝑐𝑢𝑙𝑜∙𝑎ñ𝑜
20000 𝑘𝑚 =2822 𝑣𝑒ℎí𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
De lo an e io , se pod ían bene icia 2822 ehículos de odo el biome ano gene ado
al año. Es e alo , sin emba go, es a limi ado a ca os compac os, pa a ehículos
empleados en una plan ación ag ícola puede que equie a más biome ano pa a
anspo a se, incluso más si se a an con camiones de anspo e.
Si se quie e emplea el biome ano pa a un uso como Gas Na u al Vehicula , se
deben de conside a a ios aspec os écnicos y ope a i os en cuan o a su
almacenamien o. Es e ipo de biome ano se encuen a a unas p esiones muy al as,
po lo que los anques deben de se de compues os e o zados capaces de esis i
es as al as p esiones y con las dimensiones adecuadas pa a el almacenamien o del
biome ano. El sis ema de almacenamien o debe de con a con odas las medidas
de segu idad pa a man ene las condiciones segu as y es ables, es po ello, que se
deben de ins ala ál ulas de segu idad y sis emas de con ol de p esión.
Po o a pa e, se debe decidi si la plan a con a á con una es ación de se icio pa a
abas ece di ec amen e a los ehículos, ya sea, po que lo emplea án los ehículos
ag ícolas o de anspo e de la plan a, o pa a abas ece al público local de la
coma ca. También, se puede conside a que el almacenamien o se haga a a és
del sis ema de dis ibución del gas. Es e úl imo eque i á p obablemen e un diseño
especí ico del sis ema de almacenamien o y de logís ica ope a i a, además de que
cumpla con odas las no ma i as y egulaciones que se equie an en del p oceso.
28
5. Conclusiones
Se e aluó el po encial de p oducción de biome ano y e ilizan es en la p o incia de
So ia y en la coma ca de Almazán. A ni el de p o incia, So ia es una localidad
en ocada p incipalmen e en la ac i idad ag ícola y ganade a. Po an o, los esiduos
más abundan es p esen es en es a localidad son e e en es a es as ac i idades, po
lo que pa a es e diseño se conside a on los pu ines de ce do y la paja de ce eales.
En la p o incia de So ia se ob u o un po encial de biogás de 18.040.976,32 m3/año,
sin emba go, las di icul ades que p esen a ía lle a a cabo una plan a cen alizada
a ni el p o incial implica ían muchos p oblemas logís icos y económicos. Po ello
se plan eó una plan a cen alizada en ocada en la coma ca de Almazán empleando
los mismos cosus a os.
El diseño de la plan a de codiges ión que se p opuso incluye 3 diges o es de 4000
m3 de mezcla comple a de ipo cilínd ico con cúpula y con agi ación po bombeo.
Las ecnologías de upg ading que se conside a on son: adso ción con ca bón ac i o
imp egnado pa a elimina sul u o de hid ogeno, en iamien o y adso ción con gel de
sílice pa a elimina apo de agua y inalmen e pa a elimina el dióxido de ca bono
se empleó memb anas. Todo es o se puede isualiza en el diag ama de bloques
ealizado con los componen es más impo an es del p oceso.
Se ob u o un po encial de p oducción de biogás de 4.717.565,26 m3/año y con una
can idad de diges a o de 88.858.244,98 kg/año. Es e úl imo con un g an po encial
pa a se u ilizado como e ilizan e omen ando la economía ci cula . El biome ano
que se ob iene luego del upg ading es de 2.466.903,6 m3/año y cuen a con el
po encial de bene icia a 2822 ehículos compac os, p omo iendo el uso de
combus ibles más limpios y educiendo las emisiones de gases de in e nade o. Es o
úl imo, ajus ándose a los Obje i os 7, 12 y 13 de Desa ollo Sos enible de la Agenda
2030.
Finalmen e, la implemen ación de una plan a de codiges ión anae obia en la
coma ca de Almazán iene un g an po encial ya que iene múl iples bene icios
ambien ales al mejo a la ges ión de esiduos o gánicos y educiendo posibles
emisiones de gases de e ec o in e nade o, como ambién iene g andes bene icios
económicos ya que gene a empleos du an e la cons ucción y ges ión de la plan a.
En gene al, con ibuyendo al desa ollo sos enible de la egión.
Pa a u u as líneas de abajo, se p opone conside a una localización especi ica
den o de la coma ca de Almazán, omando en cuen a los ac o es logís icos y de
in aes uc u a necesa ios pa a que la plan a de codiges ión anae obia sea lo más
e icien e posible en cuan o a su ope ación, así como ambién, se debe de conside a
los ma e iales de cons ucción adecuados pa a cada equipo y componen e del
p oceso. También es esencial, ealiza un análisis de allado de consumo de ene gía
eléc ica, incluyendo los equipos excluidos en es e abajo ales como las
anspo ado as o los comp eso es necesa ios en el p oceso. Además, se p opone
p o undiza en el diseño de los eac o es escogidos pa a el upg ading.
29
6. Bibliog a ía
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7. Anexos
7.1. Iden i icación de los esiduos disponibles en la P o incia de
So ia
Pa a iden i ica los esiduos disponibles en la p o incia de So ia, se emplea on los
da os de ecopilados po P obiogás en su in o me de cuan i icación de ma e ias
p imas de o igen ganade o (Al onso e al., 2009), donde de allan los esiduos
disponibles po p o incias de España y las conside aciones que ealizan pa a sabe
el po encial disponible. Los da os de es a encues a pa a la p o incia de So ia se
mues an a con inuación, conside ando ambién el ango de la elación C/N pa a
es os esiduos:
Tabla A 1. Residuos Ganade os de So ia.
Residuos Ganade os de So ia
Tipo de esiduo
P oducción ( /año)
1
Pu ín de ce do
-
lechones
3.509,00
Pu ín de ce do
-
cebo
335.460,00
Pu ín de ce do
-
ce das, e acos
85.418,00
Es ié col de aca
-
cebo
26.847,00
Es ié col de aca
-
eposición hemb a
58.245,00
Es ié col de aca
-
eposición macho
749,00
Gallinaza
-
gallinas ponedo as
1.404,00
Gallinaza
-
pollos de ca ne y o os
2.497,00
Res os de o as especies-o ejas y cab as (co de os
y chi os)
8.219,00
Res os de o as especies-o ejas y cab as (hemb as
y machos)
120.235,00
Res os de o as especies-equinos (caballos, asnos y
mulas)
2.035,00
No a. 1 los da os de p oducción de los esiduos ganade os son odos de la misma
uen e: Al onso e al., (2009).
En la Tabla A 1, mues a como los pu ines de ce do p o enien es de cebos son los
que mayo p oducción al año ienen de odos los esiduos ganade os de la p o incia
de So ia.
32
Tabla A 2. Ma e ias p imas alimen a ias de o igen ege al de So ia.
Ma e ias p imas alimen a ias de o igen ege al de So ia
Tipo de ma e ia p ima
P oducción ( /año)
1
Re i adas ho alizas
671,00
Re i adas u ales no cí icos 13,00
No con o mes ho alizas 130,00
No con o mes ubé culos 136,00
No con o mes u ales no cí icos 4,00
T ans o mación ho alizas 253,00
T ans o mación ubé culos 54,00
T ans o mación u ales no cí icos 5,00
Residuos indus ia ino 570,00
Paja de ce eal
444.548,00
Lodos EDARI-T ans o mados ege ales 227,00
No a. 1 los da os de p oducción de los esiduos ganade os son odos de la misma
uen e: Al onso e al., (2010).
En la Tabla A 2, se mues an las ma e ias p imas alimen a ias de o igen ege al,
donde se obse a que la ma e ia p ima de paja de ce eal es la más abundan e en
es a p o incia, mien as que los demás no son an signi ica i os.
Pa a iden i ica los esiduos disponibles en la coma ca de Almazán, se emplea on
los da os de ecopilados po P obiogás en su in o me coma cal in eg ado pa a la
coma ca de Almazán (P obiogás, 2011) donde de allan las ma e ias p imas po
ag upación. Los da os de es e in o me se mues an a con inuación, conside ando
únicamen e aquellos que cuen an con da os y ambién el ango de la elación C/N
pa a es os esiduos:
Tabla A 3. Ma e ias p imas po ag upación en Almazán.
Ma e ias p imas po ag upación en Almazán
Tipo de ma e ia p ima P oducción ( /año) 1
Pu ín de ce do 87.720,00
Gallinaza 3,00
Res os de o as especies 9.151,00
33
Ma . p imas ma ade o de ca ne 963,00
Ma . p imas de es abulación 357,00
Lodos EDARI-cá nica 693,00
Exceden es ho alizas 23,00
No con o mes ho alizas 450,00
No con o mes ubé culos 475,00
T ans o mación ho alizas 52,00
T ans o mación ubé culos 38,00
Paja de ce eal 78.222,00
Cul i os ene gé icos 283,00
No a. 1 los da os de p oducción de los esiduos ganade os son odos de la misma
uen e: P obiogás (2011).
En la Tabla A 3, se mues an las ma e ias p imas po ag upación en la coma ca de
Almazán. En es a se puede obse a que los da os más signi ica i os ienen de los
pu ines de ce do de la paja de ce eal.
7.2. Cálculo de elación C/N y can idad de biogás
En la siguien e abla se mues a el cálculo pa a la elación C/N:
Tabla A 4. Cálculo de elación C/N.
So ia
k c/n
1
n%
1
Sólidos o ales
pu ines
(kg ST/ año)
c/n
2
n%
2
Sólidos o ales paja
(kg ST/ año)
30
14
3,1
21.804.900,00
80
0,7
30.900.658,29
30
15
3,8
21.804.900,00
150
0,5
20.714.655,00
Almazán
k c/n
1
n%
1
Sólidos o ales
pu ines
(kg ST/ año)
c/n
2
n%
2
Sólidos o ales paja
(kg ST/ año)
30
14
3,1
5.701.800,00
80
0,7
8.080.265,14
30
15
3,8
5.701.800,00
150
0,5
5.416.710,00
En es a Tabla A 4, se hacen los cálculos con la Ecuación 2, aquí se ob ienen los
sólidos o ales de paja que se necesi an pa a calcula la can idad de biogás
disponible en So ia y Almazán.
34
Tabla A 5. Cálculo del po encial eó ico de So ia.
Po encial eó ico de So ia
Pu ines (kg/año) 335.460.000,00
Po cen aje ma e ia seca 0,07
Sólidos o ales (kg ST/año) 21.804.900,00
Po cen aje de solidos olá iles 0,75
Sólidos olá iles (kg SV/año) 16.353.675,00
Rendimien o de biogás (m3/ kg SV/año) 0,60
Can idad de biogás (m3/año) 9.812.205,00
Paja esca (kg/año) 30.008.903,07
Po cen aje ma e ia seca 0,86
Sólidos o ales (kg ST/ año) 25.807.656,64
Po cen aje de solidos olá iles 0,91
Sólidos olá iles (kg SV/año) 23.510.775,20
Rendimien o de biogás (m3/ kg SV/año) 0,35
Can idad de biogás (m
3
/año) 8.228.771,32
La Tabla A 5 mues a la secuencia de cálculos pa a ob ene la can idad de biogás
de la paja y pu ines en So ia an es de hace el o al que se mues a en las secciones
an e io es.
Tabla A 6. Cálculo del po encial eó ico Almazán.
Po encial eó ico de Almazán
Pu ines (kg/año) 87.720.000,00
Po cen aje ma e ia seca 0,07
Sólidos o ales (kg ST/año) 5.701.800,00
Po cen aje de solidos olá iles 0,75
Sólidos olá iles (kg SV/año) 4.276.350,00
Rendimien o de biogás (m3/ kg SV/año) 0,60
Can idad de biogás (m3/año) 2.565.810,00
Paja esca (kg/año) 7.847.078,57
Po cen aje ma e ia seca 0,86
Sólidos o ales (kg ST/ año) 6.748.487,57
Po cen aje de solidos olá iles 0,911
Sólidos olá iles (kg SV/año) 6.147.872,18
Rendimien o de biogás (m3/ kg SV/año) 0,35
Can idad de biogás (m3/año) 2.151.755,26