DISEÑO Y EVALUACIÓN DEL POTENCIAL TÉCNICO ECONÓMICO DE PLANTA MODULAR PARA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, TÉRMICA Y ABONO EN BASE A PURINES BOVINOS

Abstract

El presente trabajo de título consiste en un análisis técnico-económico relacionado con el diseño de una planta modular de biodigestión para generación eléctrica, térmica y abono con base en purines bovinos en la industria lechera.Para el diseño fueron consideradas las tecnologías existentes y el contexto nacional. Con base en estos factores se definieron parámetros claves para el diseño de la planta. La variable fundamental para el dimensionamiento es el volumen de materia orgánica (purines bovinos).Se definieron volúmenes para el biodigestor según el tiempo de residencia recomendado para la digestión anaerobia de purines bovinos en las condiciones de operación establecidas.Definido el volumen de entrada, se determinó la capacidad del biodigestor en un concepto de planta modular. Con el volumen de almacenamiento y de afluente, se dimensionaron los equipos necesarios para el proceso de biodigestión y su consumo energético respectivo.Mediante un balance energético, fue determinado el potencial eléctrico y térmico de la planta, sin dejar de considerar el consumo del proceso.El análisis técnico-económico se realizó para dos tamaños de planta, con 40 y 95 cabezas de ganado, se determinó un potencial de 12 [kWh] y 29 [Kwh] eléctricos respectivamente o 36 [kWh] y 87[kWh] térmicos. El análisis económico se realizó para un flujo de caja a 20 años. Finalmente los indicadores económicos obtenidos para la planta con 40 cabezas de ganado arrojo; VAN: $6.300.000, TIR: 22.02% y Payback: 5 años. Para la planta de 95 cabezas de ganado, VAN: 35.000.000, TIR: 39.36% y Payback: 4 años.

The present Bachelor's thesis consists of a technical-economic analysis related to the design of a modular biodigestion plant for electric, thermal and fertilizer generation based on cattle manure in dairy industry.For the design, the existing technologies and the national context were considered. Based on these factors, key parameters were defined for the design of the plant. The fundamental parameter for the sizing is the input of organic matter (cattle manure). Considering this variable, volumes were defined for the biodigester based on the recommended residence time for the anaerobic digestion of cattle manure under the established operating conditions.Once the values were obtained, the capacity of the biodigestor was determined based on the project objectives. With the volume of storage and affluent, the equipment needed for the process of biodigestion and its respective energy consumption were dimensioned.The technical and economic analysis was carried out for two sizes of plant, with 40 and 95 livestock unit was determined a potential of 12 [kWh] and 29 [kwh] electrical respectively or 36 [kWh] and 87 [kWh] thermal. The economic analysis was made for a cash flow to 20 years. Finally the economic indicators for the plant with 40 livestock unit showed; VAN: $6.300.000, TIR: 22.02 % and payback: 5 years. For the plant of 95 livestock unit, VAN: 35.000.000, TIR: 39.36 % and payback: 4 years.