EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS CON LA APLICACIÓN DE DIFERENTES SUSTRATOS EN UN BIODIGESTOR ANAERÓBICO CONTINUO A PARTIR DE UNA SOLUCIÓN NUMÉRICA

Autores/as

  • Laura Daniela Marín Rodríguez Universidad de Cundinamarca
  • Andrés Felipe Guerrero Guerrero Universidad de Cundinamarca
  • Cristian Alberto Arenas Trujillo Universidad de Cundinamarca

DOI:

https://doi.org/10.26507/ponencia.1877

Resumen

En la actualidad, el biogás es considerado como una fuente de energía renovable que se puede obtener mediante el proceso de digestión anaeróbica (DA) de materia orgánica, a través de cuatro etapas: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis. Este proceso bioquímico puede analizarse con el desarrollo de modelos matemáticos que permitan evaluar el comportamiento dinámico de las variables de estado inmersas en la DA, así como llegar a una aproximación de la producción real de metano y dióxido de carbono.

Por lo tanto, en un proyecto correspondiente a línea de transformación de energías de la Universidad de Cundinamarca con la participación de la Universidad Distrital, surge la necesidad de desarrollar una evaluación del comportamiento dinámico de un biodigestor anaeróbico continuo incluyendo diferentes fuentes de sustrato, y criterios operacionales con el fin de establecer las condiciones técnicas para una mayor producción de biogás. Este proyecto se denomina “Prototipo de sistema de generación de energía eléctrica a partir de residuos sólidos orgánicos de la plaza de mercado del municipio de Fusagasugá” y es desarrollado en cuatro fases.

De este modo, la ejecución de la fase II del proyecto de investigación se enfoca en la solución de la problemática presentada previamente, e inicia con la resolución del modelo matemático AMOCO, que incluye únicamente las etapas acidogénica y metanogénica de la DA, con el método numérico Runge-Kutta de quinto orden. Posteriormente, tomando como referencia una revisión bibliográfica, se seleccionaron los parámetros cinéticos del modelo con la aplicación de los siguientes sustratos: aguas residuales obtenidas de una destilería de vino, ensilaje de maíz, vinazas de tequila y ensilaje de pasto. Con base en esto, se realizó un software en el entorno de programación MATLAB que simula la DA durante 40 días en un biorreactor continuo asumiendo que la mezcla es completamente homogénea y se encuentra en condiciones mesofílicas (37°C).

A partir de los resultados de la simulación, se obtuvo la respuesta dinámica del sustrato orgánico, AGVs, poblaciones bacterianas, alcalinidad, carbono inorgánico, pH y producción de biogás con la aplicación de diferentes sustratos. De acuerdo con lo anterior, se pudo comprobar que los modelos matemáticos que describen la DA, tienen la capacidad de reproducir de forma acertada el comportamiento y la complejidad del bioproceso con la implementación de diversos sustratos, inóculos y condiciones operacionales.

Este procedimiento representa una base para el modelado dinámico de la DA de residuos sólidos orgánicos, sin embargo, los parámetros del modelo deben ser ajustados con datos obtenidos de un proceso experimental en un prototipo de biorreactor continuo. En consecuencia, esto permitirá establecer una aproximación de la producción real de biogás con la aplicación de RSO como sustrato.

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Publicado

07-09-2021

Cómo citar

[1]
L. D. Marín Rodríguez, A. F. Guerrero Guerrero, y C. A. Arenas Trujillo, «EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS CON LA APLICACIÓN DE DIFERENTES SUSTRATOS EN UN BIODIGESTOR ANAERÓBICO CONTINUO A PARTIR DE UNA SOLUCIÓN NUMÉRICA», EIEI ACOFI, sep. 2021.
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