Diseño de un agitador mecánico para mejorar la producción de biogás de un biodigestor semi continúo en la I.E.P.C. Bereshi - Chimbote

Abstract

El propósito del presente trabajo de investigación es diseñar un agitador mecánico, el cual consiste en las características de eje y alabes del agitador así como los componentes y materiales para el biodigestor semicontinuo en la I.E.P.C. BERESHIT- Chimbote. La metodología de investigación obedece a un diseño descriptivo - transversal, constituye un tipo de investigación cuantitativa, en el cual se realizó el diseño de un agitador mecánico (variable independiente) para mejorar la producción de biogás (variable dependiente). Primero se determinó los parámetros de operación del biodigestor, como son el radio base en 0.8 m, alturas de campana 0.4 m, de la pared 1.0 m y del cono de base 0.24 m, los que permitieron determinar los volúmenes de la campana 0.54 m3, del biodigestor 1.57 m3 y de la base 0.16 m3. Además las cantidades de materia prima estiércol fue de 4.2 kg de conejo, 5.6 kg de cuy y agua 29.4 litros. Segundo se realizó el diseño y selección del agitador mecánico, corresponde al tipo turbina de aspas inclinadas 45°, cuyo diámetro es 53.3 cm, ancho del alabe de 10.7 cm, ancho del deflector 13.3 cm y longitud del alabe 13.3 cm. Además este agitador debe girar a 56 rpm para ello se requiere de un motor eléctrico de ¼ HP. El eje de acero de 1? de diámetro AISI 1018. Finalmente se evaluó la tasa de circulación interna o flujo interno en el tanque el cual es de 0.078 m3/s. Tercero se determinó los componentes del sistema de agitación mecánica del biodigestor los cuales se muestran en los planos del anexo B, así como los materiales AISI 1020, 1045, 4130, 4140 y 4340. Cuarto se realizó la simulación numérica del agitador mecánico los valores obtenidos fueron para el Factor de Seguridad, F.S. mínimo para 800 rpm, igual a -0.37851 y el máximo para 500 rpm, igual a -0.96898.