Diseño de un sistema de generación de potencia a través de un motor Diesel Hino K13C-T, modificado para funcionar con biogás como combustible, producido por biodigestores de membrana flexible en la planta de tratamiento de aguas negras en el municipio de Aguachica, Cesar.

Abstract

El proyecto presenta las modificaciones estructurales requeridas para el motor Diesel HINO K13C-T, que tiene 4 tiempos, 6 cilindros y es turbo aspirado. Los cambios realizados son, la extracción de la bomba y boquillas de inyección, reducción de la relación de compresión, montaje de un sistema de encendido con distribuidor, bujías y suministro eléctrico y selección del turbo alimentador y el carburador aire-biogás. Todo con el fin de operar el motor con el biogás que se produce mediante digestión anaerobia con una serie de biodigestores de membrana flexible, los cuales contienen los lodos producto del tratamiento de las aguas negras que llegan a la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) Puerto Mosquito en Aguachica, Cesar. El biogás resultante del proceso de digestión se obtiene con un rango de composición de (50% - 80%) metano y (20% - 50%) dióxido de carbono. Con base a las diferentes composiciones de metano y la variabilidad de los caudales de entrada (70 – 80 litros por segundo) se estimó un rango promedio de producción de biogás apto para combustible de (315 - 405) m3⁄d.

The project presents the structural modifications required for the HINO K13C-T diesel engine, which is a 4-stroke, 6-cylinder, turbocharged engine. The changes made are the removal of the injection pump and nozzles, reduction of the compression ratio, assembly of an ignition system with distributor, spark plugs and electrical supply and selection of the turbocharger and the air-biogas carburetor. All in order to operate the engine with the biogas produced by anaerobic digestion with a series of covered pond biodigesters, which contain the sludge from the treatment of sewage coming to the wastewater treatment plant (WWTP) Puerto Mosquito in Aguachica, Cesar. The biogas resulting from the digestion process is obtained with a composition range of (50% - 80%) methane and (20% - 50%) carbon dioxide. Based on the different methane compositions and the variability of the input flow rates (70 – 90 liters per second), an average range of biogas production suitable for fuel was estimated to be (315 - 405) m3⁄d.