Examinando por Materia "Hidrolisis"

Mostrando 1 - 2 de 2
  • Miniatura
    PublicaciónAcceso abierto
    Influencia de la temperatura sobre la generación de gas metano a partir de la digestión anaerobia de residuos de alimentos.
    (Universidad del Valle, 2021) Diaz Vargas, Jackeline; Garcia Garcia, Ana Julieth; Torres Losada, Patricia
    La generación de residuos sólidos municipales (RSM) es una problemática a nivel mundial que han ido incrementando a lo largo de los años, estimándose un aumento del 70% de producción para el año 2050. De éstos, el 44% son biorresiduos de origen municipal (BOM),los cuales incluyen principalmente residuos de alimentos (RA). Su disposición en los rellenos sanitarios (RSa) es una fuente importante de contaminación de las fuentes hídricas y el suelo, además de la generación de olores y de gases de efecto invernadero -GEI (i.e CH4, CO2) que aportan al calentamiento global. Dado lo anterior, se han implementado estrategias para el aprovechamiento de éstos;en los últimos años la Digestión Anaerobia (DA) se ha convertido en una importante alternativa tecnológica para la gestión de los RSM tanto para el control de la contaminación como para la obtención de energía renovablealternativa a los combustibles fósiles (biogás compuesto principalmente por CH4) y acondicionador de suelos (biosólidos o digestatos). Los procesos de la DA se ven influenciados por varios factores ambientales y operacionales, siendo la temperatura uno de los parámetros más significativos. Por lo anterior, en este se llevó a través de ensayos de Potencial Bioquímico de Metano (PBM), la incidencia de la temperatura psicrofílica (20±5°C), mesofílica (35±5 oC) y termofílica (55±5 oC), sobre la producción de CH4 y mediante el ajuste de los datos experimentales se aplicaron tres modelos cinéticos (Primer Orden, Gompertz Modificado y de Función Logística) que permitieron determinar el PBM especifico acumulado, la constante de hidrólisis, tasa máxima de producción de CH4 y el tiempo de letargo (fase de latencia). De acuerdo con los resultados experimentales, se obtuvo una producción máxima de 107 (± 21,04) mL CH4 /g.SV para temperatura termofílica, seguida de 82 (± 11,10) mL CH4 /g.SV para mesofílica y 48 (± 18,91) mL CH4 /g.SV para psicrofílica, lo cual concuerda con lo reportado por algunos autores donde indican que a mayores temperaturas se favorece la velocidad de crecimiento de microorganismos, la actividad microbiana y el rendimiento. A través del ajuste del modelo de primer orden se estimó que el valor de la constante de hidrólisis (kh) fue de 0,010, 0,017 y 0,025 d-1 para los digestores operados a 20, 35 y 55 °C, respectivamente, lo que indicó un ligero incremento de la tasa de hidrólisis en los tratamientos conforme se aumentó la temperatura. El análisis estadístico de los resultados experimentales obtenidos indica que los tres modelos cinéticos evaluados presentan un buen ajuste (R2 > 0,98) con los datos experimentales. El modelo de Primer Orden arrojó los mayores R2 para los digestores a 35 y 55 °C y logró describir correctamente la tasa de hidrólisis para todas las temperaturas de estudio. Por otro lado, aunque el modelo Gompertz Modificado presentó un mayor R2 comparado con el de Función Logística, este último describió mejor el comportamiento de producción teórica de CH4 con relación a los datos de Pmáx y λ.
  • Miniatura
    PublicaciónAcceso abierto
    Prefactibilidad tecno-económica del uso de agua subcrítica para la obtención de compuestos de valor agregado a partir de la piel y semillas de la uva isabella
    (Universidad del Valle, 2024) Galvis Meneses, María Isabel; Restrepo Potes, Sarah Sofia; Marulanda, Victor
    La uva Isabella (Vitis Labrusca L.) contiene una considerable cantidad de compuestos fenólicos distribuidos en las semillas (8.11 %) y en la piel (0.75 %). Estos son reconocidos por tener actividad antioxidante mayor a la de la catequina estándar. Así mismo, el material se encuentra constituido por ácidos grasos (8.26 % en semillas y 0.35 % en piel) y polímeros (71.77 %) que se pueden hidrolizar en azúcares reductores. Dichos componentes son beneficiosos para la ingesta humana y pueden ser altamente valorizables. Por esta razón, se propuso un diseño conceptual en Aspen Plus que implementó agua subcrítica tanto en la extracción de 0.76 t/año-operativo de compuestos fenólicos y 19.95 t/año-operativo de aceites vegetales, como en la hidrólisis para la obtención de 519.91 t/año-operativo de azúcares reductores, empleando como materia prima 978.30 toneladas al año de piel y semillas de la uva Isabella procesada en la industria vinícola del Valle del Cauca. La extracción se realizó según lo reportado en literatura en una columna de destilación semicontinua a 130 °C y 30 bar, puesto que el simulador no contaba con columnas de extracción que operaran de ese modo, obteniendo así un rendimiento de 2.79 % para compuestos fenólicos y 80.21 % para aceites. Por su lado, la hidrólisis se realizó partiendo de lo registrado en la bibliografía en un reactor semicontinuo a 210 °C y 100 bar para un rendimiento del 61.5 % en la obtención de azúcares reductores. Finalmente, se definieron tres escenarios diferentes para determinar la prefactibilidad del proyecto: en el primero se consideró incorporarlo en una destilería existente, por lo que no se cotizaron equipos auxiliares. En el segundo, se asumió que este se lleva a cabo en una planta independiente. Y en el tercero, se realizó un análisis de sensibilidad estimando que costo de logística y trasporte de la materia prima lo hacía no preliminarmente viable. De esta manera, se estableció que el proyecto es prefactible tecno-económicamente y atrayente a inversionistas con un periodo de retorno previo a los 5 años en los dos primeros escenarios. Por su lado, en el tercero los costos en logística y transporte debían ser elevados (2 292 USD/t) para así obtener un retorno a la inversión posterior a dicho periodo.