NAS– JOME

56 Pages·2015·3.63 MB·Spanish

UNICACH / Ingeniería Ambiental
NAS– JOME
Año 9 / Número 16 / 2015 TIERRA NUE-
Aguas subterráneas en México
Restauración forestal en el ejido Xaniltic,
Municipio de Amatenango del Valle
Evaluación de la pertinencia de la
Auditoria Ambiental en Chiapas
Concentración de ozono
COMITÉ EDITORIAL
Dr. Carlos Manuel García Lara
M.I.M.A Pedro Vera Toledo

EDICIÓN
Carolina Alvarado Villar
Alejandra Lizeth Coutiño Bach
Oliver Domingo Hernández Martínez
Carolina del Rocío López Díaz
María de Lourdes Moreno Aguilar

COMITÉ REVISOR
M. en C. María Luisa Ballinas Aquino
Dra. Rebeca Isabel Martínez Salinas
M. en C. Carlos Narcía López
Dr. Raúl González Herrera
Dr. Hugo Alejandro Nájera Aguilar
Dr. Rubén Alejandro Vázquez Sánchez
SUMARIO
Carta de los editores 1
Biodigestores 2
Implementación de actividades de prevención
para incendios forestales, ganado vacuno y

conservación de suelos a través de la aplica-

ción de obras de conservación de suelo y refo-

restación, en el predio Los Pinos, municipio de

la Concordia Chiapas 8
Cartel expo ambiental 11
Aguas subterráneas en México 12
Determinación las concentraciones de ozono en 18
la Ciudad de Tuxtla Gutiérrez mediante tiras

reactivas de yoduro de potasio y almidón

Lista de alumnos egresados 24
Restauración forestal en el ejido Xaniltic, Mu- 26
nicipio de Amatenango del Valle

Percepciones del deterioro de los recursos 32
hídricos. Sugerencia de estrategias de con-

servación en la localidad de San José Yashti-

nin, municipio de San Cristóbal de las Casas,

Chiapas

Cartel Congreso Nacional 36
Evaluación de la pertinencia de la Auditoria 36
Ambiental en Chiapas

Estudios de las características e impacto en 40
el suelo de la calle Piña. Colonia Chiapas So-

lidario en Tuxtla Gutiérrez Chiapas

Cartel ciclo de seminarios
46
Crucigrama Ambiental 47
Análisis de ruido en aulas y cafeterías de la 48
Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas
C E
ARTA DE LOS DITORES...
En esta XVI edición de la gaceta Nas Jomé, se dan a
conocer trabajos desarrollados por los estudiantes y do-
centes, como parte de las actividades que desarrolla el
CA Estudios Ambientales y Riesgos Naturales.

Esta edición cuenta con aportaciones relacionadas a di-
ferentes temáticas alrededor de la ingeniería ambiental,
lo que representa la participación constante de la comu-
nidad universitaria para el fortalecimiento de la Gaceta.

Agradeciendo su entusiasta participación, con la invita-
ción permanente para que hagan llegar sus trabajos a
nuestro correo o de manera personal en las oficinas de
los docentes.
Biodigestores
Ilse Berenice Pérez Hernández, Sonia Isabel Gutiérrez Urbina,
Roberto Jonathan Penagos Altamirano
Introducción
La digestión anaerobia es un proceso biológico en el que la materia orgánica, en ausencia de oxígeno, y mediante
la acción de un grupo de bacterias específicas, se descompone en productos gaseosos “biogás” y biofertilizantes.

El proceso controlado de digestión anaerobia es idóneo para la reducción de emisiones de efecto invernadero, el
aprovechamiento energético de los residuos orgánicos y el mantenimiento y mejora del valor fertilizante de los pro-
ductos tratados.
Biodigestor
Es un sistema natural considerado un ferti- Facultativas
que aprovecha la lizante natural que
Anaeróbicas.
digestión anaerobia mejora fuertemente
de las bacterias que el rendimiento de las Las primeras son las Figura 1. Diagrama del
ya habitan en el es- cosechas. que participan en el proceso de descomposi-
tiércol, para transfor- proceso de hidrólisis ción de la materia orgáni-
En el proceso de di-
mar éste en biogás y (primera etapa de ca y la generación de
gestión anaeróbica
fertilizante. El biogás fermenta-
o fermentación ana-
puede ser emplea- ción). Las
eróbica participan
do como combusti- dos últi-
principalmente tres
ble en las cocinas, mas ac-
tipos de bacterias,
como calefacción o túan si-
están son:
iluminación, entre
Aerobias
otros. El fertilizante es
Figura 2. Diagrama del pro-
ceso de descomposición de
El proceso de fer- ción en ácidos orgá- genos (H2) y carbo- la materia orgánica y la ge-
neración de biogás.
mentación se com- nicos solubles; una dióxidos (CO2); y una
pone de tres fases segunda fase, de tercera fase, de me-
principales una pri- acidificación, donde tanización, donde las
mera fase, de hidróli- las bacterias aceto- proteínas, hidratos
sis, donde las bacte- génicas causan una de carbono y grasa,
rias fermentativas o metabolización de los aminoácidos, al-
acidogénicas hidroli- los complicados áci- coholes y ácidos gra-
zan los polímeros y dos orgánicos en sos que se formaron
las convierten a tra- acetatos en las fases anterio-
vés de la fermenta- (CH3COOH), dihidró- res, se convierten en
2
Año 9/Número 16/2015
Tabla I. Clasificación de las bacterias Las bacterias fermentan el
presentes en los biodigestores, según material orgánico en ausen-
la fase donde actúan.
cia de aire, y producen bio-
gás; este material de fer-
Grupo Género
mentación está constituido
Bacterias
Hidrolíti- por sustancias solidas orgá-
Eubacterium
cas, pro- nicas, inorgánicas y agua
teolíticas, Clostridium
(el cual incrementa la flui-
celulolíti-
Thermoanaerobius dez del material de fermen-
cas, glu-
colíticas tación).
Bacterias Clostridium
ho-
Acetobacterium
moaceto Esquema general de un biodigestor
génicas Eubacterium
El biodigestor equipado con un dis- res de gas, termóme-
Methanobacterium
consta de un positivo para captar tros, calentadores,
Methanobrevibac- recinto her- y almacenar el bio- termostatos, etc., que
ter
mético, ca- gás (depósito de gas) se utilizan según la
Bacterias Methanococcus rente de oxí- y otro para cargar y necesidad del pro-
metano-
Methanomicrobium geno, dentro descargar materia ductor (Baquedano,
génicas
del cual se prima (reactor). Pue- 1979).
Methanogenium
coloca el material den incluirse otros
Methanosprorillum
Las bacterias fermentan el orgánico a fermen- equipos para mayor Figura 3. Esquema bási-
Methanossarcina co de un biodigestor y
tar, mezclado con control del proceso;
material orgánico en ausencia del inicio de la conduc-
agua. Puede estar por ejemplo: medido-
Bacterias Desulfovibrio ción de biogás hacia la
de aire, y producen biogás
sulforre- Desolfotomaculum

Variables que afectan al biodigestor
1. Tiempo de residen-
Tabla 2. Tiempo de re-
cia o de retención . tención de la mezcla Fuente: Martí, 2008.
estiércol-agua en fun-
Número de días que Según Martí (2008) determinó una re-
ción de la temperatura
permanece los excre- lación experimental entre la tempe-
mentos en el biodiges- ratura de un lugar y el tiempo de re-
tor, antes de extraerlo Temperatura Tiempo de reten- tención, bajo la cual se obtiene muy
(°C) ción en días
como fluido sobrena-
buenos resultados tanto en produc-
dante o como lodo di- 30 15
ción de biogás y obtención de
gerido. 20 25 bioabonos.
10 60

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2. Temperatura
Determina la capaci- pH y de la produc-
La metanogénesis es dad del biodigestor ción de biogás rico
óptima en dos zonas de poder neutralizar en metano.
de temperatura: 35° C un aumento eventual
6. Los elementos
(mesofilica) y 60° C de ácidos grasos en
nutritivos
(termofilica) el medio.
Las demandas son
3. Potencial de Hi-
5. Ácidos grasos simples: nitrógeno,
drogeno (pH).
volátiles fosforo, carbono, azu-
En la práctica un pH de fre, potasio, sodio,
Al estar presentes en
7.3 o más, sin sobrepa- calcio. Magnesio y
exceso dentro del
sar un pH 8, es indicio fierro.
biodigestor, se inicia
de un buen proceso.
un desequilibrio bioló- 7. Inhibidores de
4. Alcalinidad gico que ocasiona la digestión
una disminución del anaerobia
Algunos alcalinoté-
8. Relación Car- dos promueve el co- mentos.
La composición
bono- rrecto desarrollo de

Nitrógeno. las poblaciones mi-
química del
10. Carga volumé-
crobianas. El valor
El carbono es la fuen-
trica. biogás, tiene como
óptimo de la relación
te energética por ex-
C/N está situado en- Determina la canti- componente más
celencia, mientras el
tre 20/1 y 30/1. dad de materia orgá-
nitrógeno es el factor abundante el
nica a introducir al
nutricional más im- 9. Agitación
portante, la relación biodigestor por uni- metano (CH4).
Distribución de nutri-
dad de volumen y
equilibrada de estos
Biogás

El biogás es una mez- componente más
cla de diferentes ga- abundante el me-
Componente Fórmula Porcentaje
ses producidos por la tano (CH ), conside-
4
Metano CH4 40-70
descomposición ana- rado un gas de efec-
30-60
Dióxido de CO
2
eróbica de materia to invernadero.
Hidrogeno H 0.1
orgánica, como el 2
Nitrógeno N 0.5
2
estiércol. La composi-
0.1
Monóxido CO
ción química del bio-
gás, tiene como Oxígeno O2 0.1
0.1
Sulfuro de H S
2
4
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Objetivo
Comprobar la eficiencia de biodigestores a diferentes
cantidades de materia orgánica adicionando papa y
azúcar para la producción de biogás, tomando en
cuenta la presión generada.
Metodología
Materiales:  Manguera (4 me- tes cantidades de materia orgánica, adi-
tros) cionando dos elementos diferentes
 9 frascos con
(papa y azúcar) y un porcentaje de
tapas de hule.  Jeringas
agua.
 900 gr de estiér-  Cinta metálica
col
 Silicón Tabla I. Biodigestores.
 90 gr de azúcar
El proyecto consistió en Materia
 30 gr de papa la elaboración de 9 bio- orgánica Agua Papa /
azúcar
 900 ml de agua digestores con diferen- 75 g 100 ml 10 gr
10 gr
100 gr 100 ml
125 gr 100 ml 10 gr
Figura 4. Biodigestores
RESULTADOS
agua 1000 kg/m3; grave-
dad de 9.81 m/s2 y la altura El procedimiento se realizó dos ve-
se obtuvo mediante un ces, debido a las fallas obtenidas
manómetro casero de en el primer intento, ya que surgie-
agua. ron diversos factores, como fugas
de gas.
Los resultados obtenidos en el se-
gundo intento fueron los siguientes:
El parámetro que se analizó
Figura 5. Manómetro
para el proceso fue el de Figura 6. Comportamiento de 36 días
casero de agua.
presión que se obtuvo con de las presiones de los biodigestores
adicionados con azúcar.
la siguiente fórmula:
P Patm(*g*h)
(1)
En donde la presión atmosféri-
ca de Tuxtla Gutiérrez es de
101084 Pa, la densidad del
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Año 9/Número 16/2015
En la figura 6 se observa Figura 7. Comportamiento de 36 días de las presiones
que durante el día 9 hay
un descenso notorio en la biodigestores de 100 gr du-
producción del biogás, rante el día 21, que podría
que no volvió a presentar ser metano.
un ascenso, que pudo
De acuerdo al experimento
deberse a varios factores
se dedujo que los biodiges-
según la bibliografía cita-
tores que presentaron ma-
da, como son la tempe-
yor eficiencia, son los adi-
ratura, pH, etc.
cionados de azúcar y en
En la figura se observa especial la que contenía
hasta el día 21 en los tres biodi-
un comportamiento va- 100 gr de materia orgánica
gestores, y un alza en los
riado durante el inicio (estiércol).

Figura 8. Comparación eficiencia azú-
car y papa. En la siguiente grafi- biodigestores alimentados
ca se hace mención con 100 gr de estiércol y adi-
a la correlación que cionando azúcar a la mezcla.
se obtiene en la ma-
triz, en donde se
Figura 9. Matriz de correlación
puede observar o se
puede volver a
mencionar que la
eficiencia sigue sien-
do notoria en la pro-
ducción de biogás
en los
Análisis de resultados
El parámetro de pre- metros como la tem- de materia orgánica,
y tiene una desvia-
sión que se empleo peratura, pH, alcalini- 100 ml de agua y adi-
ción típica de 1000
ayudó a evaluar la dad, relación de car- cionando azúcar son
hPa, suponiendo que
cantidad de biogás bono y nitrógeno, las las que generan una
las presiones se distri-
que puede ser gene- bacterias que presen- cantidad mayor de
buyen normalmente,
rado en el biodiges- ta, entre otros. biogás, a diferencia
se encontró una pro-
tor, de acuerdo a la de las otras concen-
Lo que si se pudo dis- babilidad del 77 % de
bibliografía consulta- traciones.
tinguir claramente las muestras presen-
da, se necesitan co-
que las mezclas que ten resultados entre
nocer diversos pará-
se hicieron con 100 gr 1048.92 y 1071.52 hPa
de presión.
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