Análisis basado en simulación de la cinética de digestión anaerobia de efluentes complejos con alto contenido de lípidos en un reactor real a escala industrial.
Palabras clave:
Digestión anaerobia, Modelado, SimulaciónResumen
El trabajo tiene como objetivo reproducir el comportamiento de un biodigestor a escala industrial mediante simulación y análisis de la cinética de digestión anaerobia de efluentes complejos ricos en lípidos. Se utilizaron modelos publicados en la literatura: M1 propuesto por Palatsi et al. (2010); y M2 propuesto por Angelidaki et al. (1999). Para la simulación se tomaron como inputs datos de caracterización de los sustratos; y como outputs, datos provenientes del análisis de rutina de operación del biodigestor. El modelo M2 presentó un mejor ajuste a nivel global, no se observaron diferencias significativas en las simulaciones de pH y producción de metano, y el error cuadrático medio fue 5,68 %, 65,62 %, 33,33 %, 36,97 % y 1,97 % menor que M1 para las variables AGV, NAT, pH, flujo de biogás y flujo de metano, respectivamente. Trabajos futuros requerirán datos más precisos de caracterización de sustratos para predecir con mayor exactitud el comportamiento del biorreactor.
Citas
Angelidaki, I., Ellegaard, L., & Ahring, B. K. (1999). A comprehensive model of anaerobic bioconversion of complex substrates to biogas. Biotechnology and Bioengineering, 63(3), 363–372. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19990505)63:3<363::AID-BIT13>3.0.CO;2-Z
Batstone, D. J., Keller, J., Angelidaki, I., Kalyuzhnyi, S. V, Pavlostathis, S. G., Rozzi, A., Sanders, W. T. M., Siegrist, H., & Vavilin, V. A. (2002). Anaerobic Digestion Model N°1. IWA Publishing.
Emebu, S., Pecha, J., & Janáčová, D. (2022). Review on anaerobic digestion models: Model classification & elaboration of process phenomena. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 160(March). https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112288
Lauwers, J., Appels, L., Thompson, I. P., Degrève, J., Van Impe, J. F., & Dewil, R. (2013). mathematical modelling of anaerobic digestion of biomass and waste: Power and limitations. Progress in Energy and Combustion Science, 39(4), 383–402. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2013.03.003
Ma, G., Neibergs, J. S., Harrison, J. H., & Whitefield, E. M. (2017). Nutrient contributions and biogas potential of co-digestion of feedstocks and dairy manure. Waste Management, 64, 88–95. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.03.035
Palatsi, J., Illa, J., Prenafeta-Boldú, F. X., Laureni, M., Fernandez, B., Angelidaki, I., & Flotats, X. (2010). Long-chain fatty acids inhibition and adaptation process in anaerobic thermophilic digestion: Batch tests, microbial community structure and mathematical modelling. Bioresource Technology, 101(7), 2243–2251. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.11.069
Palatsi, J., Viñas, M., Guivernau, M., Fernandez, B., & Flotats, X. (2011). Anaerobic digestion of
slaughterhouse waste: Main process limitations and microbial community interactions. Bioresource Technology, 102(3), 2219–2227. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.09.121
Rosen, C., Vrecko, D., Gernaey, K. V., Pons, M. N., & Jeppsson, U. (2006). Implementing ADM1 for plantwide benchmark simulations in Matlab/Simulink. Water Science and Technology, 54(4), 11–19. https://doi.org/10.2166/wst.2006.521
Sutaryo, S., Ward, A. J., & Møller, H. B. (2014). Ammonia inhibition in thermophilic anaerobic digestion of dairy cattle manure. Journal of the Indonesian Tropical Animal Agriculture, 39(2), 83–90. https://doi.org/10.14710/jitaa.39.2.83-90
Tembhurkar, a R., & Mhaisalkar, V. a. (2007). Kitchen waste.pdf. In Institution of Public Health Engineers (Vols. 2007–08, Issue 2, pp. 10–18).
Zou, L., Wang, C., Zhao, X., Wu, K., Liang, C., Yin, F., Yang, B., Liu, J., Yang, H., & Zhang, W. (2021). Enhanced anaerobic digestion of swine manure via a coupled microbial electrolysis cell. Bioresource Technology, 340, 125619. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125619
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Salvador Degano, María José Galván, Roberto Manno, Alejandro Lespinard, Julieta Oviedo, Mauren Fuentes Mora
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
