Desarrollo y validación de un mecanismo para remover CO2 y cuantificar la producción de CH4 en sistemas de digestión anaeróbica

Abstract

La determinación de la composición de biogás en digestores anaeróbicos resulta esencial para establecer el potencial energético de una biomasa. El objetivo del presente trabajo es diseñar un sistema que permita determinar la producción de metano en un reactor anaeróbico con mínimos requerimientos de instrumental y cuya implementación permita la comparación con otras técnicas actualmente disponibles. Luego de ensayar diferentes materiales y arreglos se propuso un sistema basado en un burbujeador de NaOH acoplado a un sistema de desplazamiento de agua, obteniendo una eficiencia de remoción de CO2 de 94 %. Los resultados se validaron mediante una prueba estandarizada de determinación del potencial de biometano y se compararon con los obtenidos mediante la medición directa de CH4 y CO2 con un equipo portátil provisto de sensores infrarrojo y electroquímico. No se observaron diferencias significativas en la concentración de CH4 medida por ambos métodos a un nivel de confiabilidad del 95 %.

The determination of biogas composition in anaerobic digesters is essential to establish the energy potential of a biomass. This work aims to design a system that allows determining the methane production in an anaerobic reactor with minimum instrument requirements and whose implementation allows comparisons with other available techniques. After testing different materials and arrangements, a system based on an intermediate NaOH bubbler coupled to a water displacement system was proposed, obtaining a CO2 removal efficiency of 94 %. The results were validated by using a standardized biomethane potential test and compared with those obtained by direct measurement of CH4 and CO2 from a portable device with infrared sensors. No significant differences were observed in the CH4 concentration measured from both methods at a confidence level of 95 %.