Examinando por Materia "Digestión anaeróbica"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Anaerobic digestion of food waste. Predicting of methane production by comparing kinetic models
    (Universidad del Valle, 2017-01-30) Parra Orobio, Brayan A.; Donoso Bravo, Andrés; Torres Lozada, Patricia
    (Eng) Anaerobic Digestion (AD) of food waste (FW) reduces risks to human health and environment, also increases the life of landfills, and mainly is an important strategy to produce energy renewable as methane. Kinetic models can determine the influence of the factors that affect the process of AD and predicts more precisely methane production in order to prevent overestimation or underestimation, which may lead to the definition of real criteria to implement the technology. This study evaluated by means of Biochemical Methane Potential (PBM) assays, the AD of FW from a university restaurant using as inoculum sludge from a UASB reactor in charge of treating municipal wastewater. The factor evaluated was the influence of Substrate-Inoculum (S/I: 0.5, 1, 2 and 4 gVSsubstrate·gVSinoculum -1) ratio. For the prediction of methane were applied the kinetic models: Transfer Function, Logistics Function and Modified Gompertz models. It was found that the S/I ratio affect both, the efficiency of AD process and prediction of methane production, presenting the better results for S/I ratio below one. Within the kinetic models evaluated, the Logistic Function presented the best settings for predicting methane production and lag phase (R2> 0.9).
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación de la influencia de variables de incidencia sobre el proceso de digestión anaerobia de residuos de alimentos separados en la fuente y con recolección selectiva
    (Universidad del Valle, 2020) Casallas Ojeda, Miguel; Marmolejo Rebellón, Luis Fernando; Torres Lozada, Patricia
    La gestión de los Residuos Sólidos Municipales (RSM) es una de las problemáticas con más relevancia en las sociedades modernas tanto a nivel nacional como internacional, debido a su crecimiento y a los problemas derivados del manejo tradicional como la disposición final en rellenos sanitarios (RS), por aspectos como la ocupación de mayores cantidades de terreno y la generación de lixiviados y gases de efecto invernadero (GEI). Sin embargo, dada la composición predominantemente orgánica de los RSM (50-60% Biorresiduos - BOM y dentro de éstos, los residuos de alimentos – RA, que representan del orden de 50-70%), existe un alto potencial de valorización y aprovechamiento a través de procesos biológicos como la Digestión Anaerobia (DA), mediante la cual se pueden obtener subproductos de alto valor agregado como el biogás (principalmente metano, que es fuente de energía renovable). La forma tradicional de analizar el potencial de producción de metano de un sustrato es mediante pruebas a escala de laboratorio, denominadas de Potencial Bioquímico de Metano (PBM); sin embargo, aunque muchos investigadores alrededor del mundo han hecho esfuerzos para estandarizar este ensayo, esto aún no se ha logrado, por lo cual existen diferentes configuraciones y protocolos experimentales, lo que hace la comparación de resultados compleja. Este trabajo de investigación se centró en identificar los diferentes factores y variables que inciden sobre el proceso de DA de BOM y RA y que contribuyen al incremento y/o descenso en la producción de metano, identificándose variables asociadas al sustrato, al inóculo, ambientales y de operación. Aunque variables como el head space y la temperatura tienen gran influencia, aún faltan estudios al respecto; por esta razón, en este estudio se evaluó experimentalmente, por medio de un diseño central compuesto, la incidencia simultánea de estas dos variables (head space - X1: 20, 35 y 50% y temperatura - X2: 20, 35 y 55°C); así mismo, mediante la aplicación de los modelos cinéticos de primer orden y de Gompertz Modificado, se hallaron la constante de hidrólisis y la fase de latencia respectivamente. Se encontró que los puntos óptimos fueron 20% para el head space y 48.9°C para la temperatura, siendo esta última la variable de mayor incidencia del proceso, además se identificó que valores superiores al valor hallado no incrementarían la producción, pero si representaría un gasto energético innecesario; en cuanto al head space se encontró que valores superiores (>20%), desencadenan una inhibición del proceso debida a la producción de ácidos grasos volátiles (AGVs) que no alcanzan a ser neutralizados por el CO2 disuelto en el medio. Se evidenció que la configuración experimental (20% head space y 55°C) que obtuvo una mayor constante de hidrólisis (0.03) hallada con el modelo de Primer Orden, fue la más cercana a la encontrada como óptima (20% head space y 48.9°C), lo cual ratificó lo hallado experimentalmente. El modelo cinético que mejor describió el proceso fue el de Gompertz Modificado, debido a su ajuste y producción teórica de metano ligeramente similar a la experimental.