Desarrollo de un sistema de producción de biogás en un biodigestor de flujo discontinuo en condiciones medio ambientales de campus Chía, Universidad El Bosque
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2021
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Resumen
La digestión anaeróbica es un proceso biológico que permite la degradación de
residuos orgánicos transformándolos en productos como efluente y biogás con altos
contenidos de metano (Gómez, 2012). El rendimiento de este proceso de digestión
depende de parámetros tales como pH, ácidos grasos volátiles y temperatura,
teniendo este último una alta influencia en el aumento de la actividad de las
bacterias que actúan en las etapas de hidrolisis, acidogénesis, acetogénesis y
metanogénesis.
Considerando estas variables, se propone el desarrollo de un sistema de producción
de biogás en un biodigestor de flujo discontinuo monitoreando variables
fisicoquímicas en tres diferentes tipos de aislamiento. Este proyecto fue desarrollado
en el Laboratorio de Experimentación Agro Técnica y Energías Renovables
(LEATYER), Campus Chía en la Universidad El Bosque.
Para esto, la metodología se dividió en cuatro fases: La primera, el desarrollo de un
sistema de monitoreo remoto de las variables fisicoquímicas importantes en el
proceso de digestión anaeróbica. La segunda, la implementación de los tres
diferentes tipos de aislamiento para los biodigestores: invernadero, botellas PET
con paja y Thermolon y el tercer, sin sistema de aislamiento. En la tercera, se
determinó la relación de Ácidos grasos volátiles-AGV y alcalinidad del afluente y en
el efluente con el fin de evaluar el funcionamiento del biodigestor. Por último, se
realizó un ANOVA con el objetivo de determinar las variables que afectaron la
producción de biogás en cada uno de los biodigestores.
Los resultados obtenidos se basan en que el biodigestor con recubrimiento de
thermolon y botellas PET con paja fue el que mayor producción de biogás y
concentración de metano tuvo. También se encontró un valor de la relación de
Ácidos Grasos Volátiles y Alcalinidad superior al rango del valor ideal. Por otro lado,
a partir del ANOVA se pudo observar que el valor de p se encontraba <0,05 en cada
una de las variables medidas lo que representó una diferencia significativa entre
cada uno de los grupos de biodigestores.
Descripción
Abstract
Anaerobic digestion is a biological process that allows the degradation of organic wastes into products such as effluent and biogas with high
organic waste into products such as effluent and biogas with high methane content (Gómez, 2012).
methane content (Gómez, 2012). The performance of this digestion process
depends on parameters such as pH, volatile fatty acids and temperature,
temperature, the latter having a high influence on the increase of the activity of the bacteria acting in the
the activity of bacteria acting in the stages of hydrolysis, acidogenesis, acetogenesis and methanogenesis.
methanogenesis.
Considering these variables, it is proposed the development of a biogas production system in a biodigester.
of biogas production in a batch-flow biodigester by monitoring physicochemical variables
monitoring physicochemical variables in three different types of isolation. This project was developed
at the Laboratory of Agro-Technical Experimentation and Renewable Energies
(LEATYER), Campus Chía at Universidad El Bosque.
For this, the methodology was divided into four phases: The first, the development of a
first, the development of a remote monitoring system for the physicochemical variables important in the anaerobic digestion process.
anaerobic digestion process. Second, the implementation of the three different types of
different types of insulation for the biodigesters: greenhouse, PET bottles with straw and Thermolon
bottles with straw and Thermolon and the third, without insulation system. In the third, the ratio of
In the third, the ratio of Volatile Fatty Acids-VFA and alkalinity of the influent and effluent was determined to determine
the effluent in order to evaluate the performance of the biodigester. Finally, an ANOVA was
Finally, an ANOVA was performed to determine the variables that affected the biogas
biogas production in each of the biodigesters.
The results obtained are based on the fact that the biodigester with thermolon lining and PET bottles with
thermolon and PET bottles with straw was the one with the highest biogas production and methane concentration.
methane concentration. It was also found a value of the ratio of
Volatile Fatty Acids and Alkalinity higher than the ideal value range. On the other hand,
ANOVA showed that the p-value was <0.05 for each of the variables measured, which represents
variables measured, which represented a significant difference between each of the biodigestion groups.
each of the groups of biodigesters.
Palabras clave
Estiércol bovino, Variables fisicoquímicas, Sistema de aislamiento, Monitoreo remoto, Producción de biogás
Keywords
Bovine manure, Physicochemical variables, Isolation system, Remote monitoring, Biogas production