Iniciativas de descontaminación en UGA: El Biodigestor / UGA decontamination initiatives: The Biodigestor

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UGA Costa Rica en el año 2008 quiso desarrollar el campus de una manera sostenible. Para esto evaluó y creó un plan de manejo para la finca, en el que se decidió incorporar en el año 2011 el primer biodigestor o sistema de descontaminación productiva de aguas residuales dentro del campus, un prototipo en el área de Monteverde.

La biodigestión consiste en la fermentación producida por bacterias anaeróbicas, componentes de las excretas (humanas o animales), sobre materia orgánica, éstas se aprovechan ubicándolas en un contenedor hermético, donde se generan altas temperaturas que destruyen y reducen las bacterias que podrían causar enfermedades. Las altas temperaturas llegan a “destruir hasta el 95% de los huevos de parásitos y casi todas las bacterias y protozoarios causantes de disentería” (Botero y Preston, 1987, P. 4). Es por esto que los residuos luego de ser procesados pueden ser aprovechados para la finca como fertilizante y abono.

In 2008, UGA Costa Rica wanted to develop the campus in a sustainable way. A plan to manage the farm was created, and in 2011, UGA decided to incorporate the first biodigestor/decontamination system of wastewater within the campus.  This biodigestor was a prototype in the Monteverde area.

 The biodigestion process occurs via the consumption of organic material by anaerobic bacteria. These organic components consist of human or animal excrement and other organic matter. The process occurs when these components are placed in an airtight container, where the anaerobic decomposition of these organic materials generates high temperatures that destroys or greatly reduces the concentration of bacteria that could cause illness. High temperatures “destroy up to 95% of parasite eggs and almost all bacteria and protozoa which cause dysentery” (Botero & Preston, 1987, p. 4). This is why the waste can be used on the farm as fertilizer after being processed.

 

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El encierro de los animales se limpia para dirigir las excretas a un filtro
The animal enclosures are cleaned up, excretement are directed to a filter

 

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El filtro por el cual pasan las excretas para ser dirigidas al reactor evita que pase material grueso o duro que puede ser difícil de descomponer dentro del biodigestor esto también evita daños a la bolsa.
The filter through which the excretion passes separates out the thick or hard material that would otherwise damage the reactor, or be difficult to decompose.

 

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El reactor es una bolsa hermética donde se produce la digestión anaeróbica, ahí se descompone el material orgánico que viene del establo para luego pasar al tratamiento secundario en las lagunas. Es en este proceso donde también se produce el biogás.   
The reactor is an airtight bag where anaerobic digestion takes place, organic material that comes from the stable decomposes there to pass to the secondary treatment in the lagoons.  In this process that biogas is also produced.

 

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Lagunas con plantas acuáticas para el tratamiento secundario de los efluentes que provienen del biodigestor.
Lagoons with aquatic plants for the secondary treatment of the effluent that comes from the biodigester.

 

Ya para el año 2013, por la eficiencia del primer prototipo instalado en la finca, se desarrolló otro biodigestor en el campus principal. Como resultado de ambos biodigestores se ha logrado procesar una mayor cantidad de materia orgánica generando más abono sólido y líquido, así como más biogás. Además, se implementaron las lagunas, donde el agua que sale del biodigestor de la finca lleva un tratamiento secundario con plantas acuáticas, las cuales absorben la materia orgánica restante, terminando de descontaminar las aguas residuales. Estas plantas también son utilizadas como alimento para cerdos y vacas.

La digestión anaerobia, como resultado produce una mezcla de gases que sirven como combustible (biogás), que puede ser aprovechado en diversos usos como fuente de energía renovable produciendo calor y electricidad.

La tecnología del biodigestor en el campus es considerada una herramienta multipropósito muy provechosa, ya que genera combustible, abono líquido y sólido. Además, el biodigestor juega un papel importante en la conservación, reduciendo la contaminación ambiental, según Carreras N. (2017, 3p.) el principal componente del biogás es el Metano (50-70%), este gas, contribuye al efecto invernadero y con esta tecnología en vez de ser liberado a la atmósfera es aprovechado como fuente de energía.

By the year 2013, due to the efficiency of the first prototype installed on the farm, another biodigester was developed on the main campus. As a result, both of the biodigesters have been able to process a greater amount of organic matter generating more solid and liquid fertilizer, as well as biogas. In addition, the lagoons at the farm were implemented, where the water leaving the biodigester has a secondary treatment with aquatic plants, which absorb the remaining organic matter, finishing the decontamination process of the waste water. These plants are also used as food for pigs and cows.

Anaerobic digestion as a result produces a mixture of gases that serve as fuel (biogas), which can be exploited in various ways as a source of renewable energy by producing heat and electricity. 

The biodigester technology on campus is considered a useful multipurpose tool, since it generates fuel, liquid and solid fertilizers, as also an educative oportunity. According to Carreras N. (2017, 3p.) the main component of biogas is methane (50-70%). This gas, which is known as a major contributor to the greenhouse effect, is harnessed as an energy source, rather than released into the atmosphere.

 

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Cámara de tratamientos de aguas residuales del campus principal
Main campus sewage treatment chamber

 

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Tubería que transporta el gas hacia el reservorio de biogás y tubería que comunica ambas cámaras para el proceso de tratamiento de aguas residuales
Large pipe on left: pipe that transports the biogas to the reservoir seem below.  Horizontal pipe consolidates both chambers for the wastewater treatment process

 

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Reservorio de almacenamiento de biogás.
Biogas storage reservoir

 

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El biogás siendo utilizado para el gas de la cocina
Biogas being used for gas in the kitchen

 

A través de los años en los que UGA Costa Rica ha experimentado con esta tecnología, se ha logrado compartir el conocimiento e instalar cinco biodigestores en diferentes fincas de la comunidad de San Luis y Monteverde.  Esto se ha logrado a través de programas académicos con estudiantes, donde se ha fortalecido el aprendizaje a través de la experiencia.

Through the years in which UGA Costa Rica has experimented with this technology, it has been possible to share knowledge and install five biodigesters on different farms in the community of San Luis and Monteverde. This has been achieved through academic programs with students, where their experience has been strengthened through service learning.

Mariela Vásquez G. pasante de fotoperiodismo/ photojournalism intern


Bibliografía

Botero R., Preston T.R. (1987). Biodigestores de bajo costo para la producción de combustible y fertilizante a partir de excretas. “Manual para su instalación, operación y utilización”. Recuperado de http://www.produccion-animal.com.ar/Biodigestores/04-biodigestores.pdf

Carreras N. (2017). CURSO DE FORMACIÓN TEÓRICO-PRÁCTICO DE ENSAYOS EN BACH (BMP) Y CONTINUOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA BASADOS EN LA NORMA VDI 4630. España: CIEMAT.

 

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