Condiciones de diseño de un Reactor de Pirolisis a escala de laboratorio para la obtención de biocarbón a partir de residuos orgánicos sólidos (ROS)

Abstract

El crecimiento desmedido de la población, el poco espacio apropiado para disponer los residuos, el consumismo, y otros factores socio-culturales han llevado a un incremento de la contaminación causada por la generación y acumulación de residuos en el mundo. Colombia y específicamente la ciudad de Pasto no son ajenas a esta situación; en la ciudad de Pasto se generan alrededor de 6.359 Ton/mes de residuos sólidos, con una participación por habitante que pasó de 0.64 kg /habitante día en 1997 a 0.73 kg/habitante día en el 2003 un aumento del 14% (Alcaldía de Pasto, 2007), lo anterior precisa desarrollar procesos innovadores que permitan el tratamiento de los residuos, de los cuales más del 70% corresponden a Residuos Orgánicos Sólidos (ROS). Esta investigación establece las condiciones de diseño de un reactor a escala de laboratorio para la transformación de ROS valorizándolos en un bioabono en fase sólida comúnmente denominado Biocarbón o Biochar, caracterizadas estas por un reactor de tornillo de 250 mm de largo y 10 mm de diámetro, con un flujo másico máximo de 1,55 g/min; energéticamente el sistema requiere un suministro de 93,25 Watt para mover los ROS dentro del sistema y 68 Watt para calentar los ROS hasta su transformación. El material del reactor es cuarzo debido a su alta conductividad térmica 7,5 Watt/m*K @ 20°C; el calentamiento es provisto por un horno microondas doméstico modificado de 1200 Watt de potencia máxima para trabajar en un rango de temperaturas entre 450°C y 600°C, temperaturas donde se encuentra la mayor proporción de producto en fase sólida sobre la líquida y la gaseosa. La energía necesaria para el funcionamiento del horno se abastece de paneles solares con una inversión inicial de $ 1.690.000 pesos colombianos. Finalmente el sistema cuenta con entrada de helio gaseoso que se encarga de proveer la atmosfera adecuada durante la pirolisis.