Obtención de biogás a partir de estiércol bovino y forraje seco de la agropecuaria “Los Luises”, Trujillo-2024

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dc.contributor.advisorSolís Muñoz, Haniel
dc.contributor.authorRodriguez Angulo, Luis Alberto Alejandro
dc.date.accessioned2024-09-16T14:24:59Z
dc.date.available2024-09-16T14:24:59Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractLos residuos comunes en las agropecuarias dedicadas a la producción de leche de vaca incluyen estiércol bovino y forraje seco. La economía circular es fundamental para evitar el desperdicio de residuos y prevenir la contaminación ambiental. Muchas empresas agropecuarias no cuentan con un método para aprovechar los residuos que generan y estos al descomponerse expulsan contaminantes como gases de efecto invernadero. La presente investigación tiene el objetivo principal de comparar la producción de biogás utilizando estiércol bovino y forraje seco de la Agropecuaria “Los Luises”, así como el rendimiento de los pretratamientos utilizados mediante la fermentación anaerobia, con la finalidad de evaluar la diferencia significativa entre ambos sustratos al producir biogás. Los pretratamientos utilizados son específicos para cada sustrato, con ello se busca que el tiempo de fermentación metánica disminuya y la concentración de metano en el biogás aumente. Los resultados muestran que la producción de biogás tuvo mayor rendimiento en estiércol bovino que la producción en forraje seco, evidenciado por una producción de metano promedio de 603,75 mL/L y 752,5 mL/L con diluciones 1:4 y 1:5 respectivamente a comparación de la producción de metano promedio del forraje seco, siendo de 396,67 mL/L y 533,75 mL/L con diluciones 1:4 y 1:5 respectivamente, ambas en un periodo 30 días de tratamiento anaerobio ABSTRACT Common waste in farms dedicated to the production of cow's milk includes bovine manure and dry fodder. The circular economy is essential to avoid waste and prevent environmental pollution. Many agricultural companies do not have a method to use the waste they generate and when it decomposes, it expels pollutants such as greenhouse gases. The main objective of this research is to compare the production of biogas using bovine manure and dry forage from the “Los Luises” Farm, as well as the performance of the pretreatments used through anaerobic fermentation, with the purpose of evaluating the significant difference between both substrates when producing biogas. The pretreatments used are specific for each substrate, thus seeking to decrease the methane fermentation time and increase the methane concentration in the biogas. The results show that biogas production had a higher yield in bovine manure than dry forage production, evidenced by an average methane production of 603,75 mL/L and 752,5 mL/L with dilutions 1:4 and 1:5 respectively compared to of the average methane production of dry forage, being 396,67 mL/L and 533,75 mL/L with dilutions 1:4 and 1:5 respectively, both in a 30-day period of anaerobic treatment. Keywords: Bovine manure, dry forage, food waste, biogas, pretreatment.
dc.description.tableofcontentsÍNDICE DE CONTENIDO JURADO CALIFICADOR ...................................................................................................ii DEDICATORIA ...................................................................................................................iii AGRADECIMIENTO..........................................................................................................iv RESUMEN........................................................................................................................... xi ABSTRACT ........................................................................................................................xii CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN......................................................................................... 1 1.1. Realidad Problemática ............................................................................................ 1 1.2. Antecedentes........................................................................................................... 2 1.2.1. A Nivel Internacional....................................................................................... 2 1.2.2. A Nivel Nacional ............................................................................................. 4 1.2.3. A. Nivel Local ................................................................................................. 6 1.3. Marco Teórico......................................................................................................... 7 1.3.1. Biogás:............................................................................................................. 7 1.3.2. Estiércol bovino:.............................................................................................. 7 1.3.3. Forraje seco: .................................................................................................... 7 1.3.4. Pretratamiento: ................................................................................................ 8 1.3.5. Metano:............................................................................................................ 8 1.3.6. Deslignificación:.............................................................................................. 8 1.3.7. Fluido ruminal: ................................................................................................ 8 1.3.8. Rendimiento: ................................................................................................... 8 1.3.9. Economía circular:........................................................................................... 8 1.4. Problema ................................................................................................................. 9 1.5. Hipótesis ............................................................................................................... 10 1.6. Objetivos............................................................................................................... 10 1.6.1. General........................................................................................................... 10 1.6.2. Específico ...................................................................................................... 10 1.7. Importancia del Problema ..................................................................................... 10 CAPÍTULO II: MATERIALES Y MÉTODOS................................................................... 12 2.1. Ubicación del área de estudio. .............................................................................. 12 2.2. Diseño de investigación ........................................................................................ 12 2.3. Población y Muestra ............................................................................................. 13 2.3.2. Muestra de Estudio ........................................................................................ 13 2.4. Variables................................................................................................................ 13 vi 2.5. Técnicas e instrumentos para recolección de datos .............................................. 13 2.6. Diseño experimental ............................................................................................. 14 2.7. Materiales, equipos y herramientas tecnológicas ................................................. 14 2.7.1. Equipos y materiales...................................................................................... 14 2.7.2. Reactivos ....................................................................................................... 15 2.7.3. Herramientas tecnológicas............................................................................. 15 2.8. Metodología de Estudio ........................................................................................ 15 2.8.1. Preparación de los biorreactores y materia prima ......................................... 15 2.8.3. Preparación del sustrato................................................................................. 18 2.8.4. Justificación de métodos: .............................................................................. 19 2.8.5. Proceso de biodigestión................................................................................. 19 2.8.6. Análisis de las diluciones .............................................................................. 20 2.9. Análisis de datos................................................................................................... 20 CAPITULO III: Resultados................................................................................................. 21 3.1. Caracterización de las diluciones:......................................................................... 21 3.1.1. Dilución de estiércol bovino:......................................................................... 21 3.1.2. Dilución de forraje seco:................................................................................ 23 3.2. Acondicionamiento del sustrato: .......................................................................... 27 3.2.1. Pretratamientos en estiércol bovino: ............................................................. 27 3.2.2. Pretratamiento en forraje seco:...................................................................... 27 3.3. Acondicionamiento del inóculo fermentativo: ..................................................... 28 3.4. Acondicionamiento del biorreactor: ..................................................................... 29 3.5. Cálculo de producción de biogás:......................................................................... 29 3.6. Pruebas de ignición:.............................................................................................. 31 3.6.1. Prueba de ignición con estiércol bovino:....................................................... 31 3.6.2. Prueba de ignición con forraje seco: ............................................................. 32 3.7. Actividad metanogénica específica (AME):......................................................... 33 3.8. Producción de biogás:........................................................................................... 34 3.9. Comparación de la producción de metano............................................................ 34 3.9.1. Análisis estadístico ........................................................................................ 34 CAPITULO IV: Discusión y Limitaciones del trabajo ....................................................... 38 4.1. Discusiones........................................................................................................... 38 4.1.1. Variación de los parámetros en las diluciones............................................... 38 4.1.2. Acondicionamiento del sustrato, inóculo fermentativo y dilución................ 40 4.1.3. Concentración de metano: ............................................................................. 40 vii 4.1.4. Producción de biogás..................................................................................... 40 4.2. Limitaciones del estudio:...................................................................................... 41 CAPITULO V: Conclusiones.............................................................................................. 42 CAPITULO VI: Recomendaciones..................................................................................... 43 CAPITULO VII: Referencias Bibliográficas ...................................................................... 44 CAPITULO VII: ANEXOS................................................................................................. 47
dc.formatapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/22329
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTECHNOLOGY::Estiércol bovino, forraje seco, residuos alimenticios, biogás, pretratamiento.
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.07.00
dc.titleObtención de biogás a partir de estiércol bovino y forraje seco de la agropecuaria “Los Luises”, Trujillo-2024
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni80397549
renati.advisor.orcid0000-0002-9482-9818
renati.author.dni74222225
renati.discipline531036
renati.jurorHaro Aro, Elías Fernando
renati.jurorUgarte López, Wilmer
renati.jurorGutiérrez Escarcena, Laura Isabel
renati.jurorSolis Muñoz, Haniel
renati.levelhttp://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingeniería Química
thesis.degree.nameIngeniero Ambiental
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