Análisis basado en simulación de la cinética de digestión anaerobia de efluentes complejos con alto contenido de lípidos en un reactor a escala industrial

Abstract

El trabajo tiene como objetivo reproducir el comportamiento de un biodigestor a escala industrial mediante simulación y análisis de la cinética de digestión anaerobia de efluentes complejos ricos en lípidos. Se utilizaron modelos publicados en la literatura: M1 propuesto por Palatsi et al. (2010); y M2 propuesto por Angelidaki et al. (1999). Para la simulación se tomaron como inputs datos de caracterización de los sustratos; y como outputs, datos provenientes del análisis de rutina de operación del biodigestor. El modelo M2 presentó un mejor ajuste a nivel global, no se observaron diferencias significativas en las simulaciones de pH y producción de metano, y el error cuadrático medio fue 5,68 %, 65,62 %, 33,33 %, 36,97 % y 1,97 % menor que M1 para las variables AGV, NAT, pH, flujo de biogás y flujo de metano, respectivamente. Trabajos futuros requerirán datos más precisos de caracterización de sustratos para predecir con mayor exactitud el comportamiento del biorreactor.

The aim of this work is to reproduce the behavior of an industrial-scale biodigester by means of simulation and kinetics analysis of lipid-rich wastewater anaerobic digestion. Two models were used: M1 proposed by Palatsi et al. (2010); and M2 proposed by Angelidaki et al. (1999). Substrate characterization data were used as the inputs, and biodigester routine operation analysis were used as the outputs for the simulation. The M2 model showed a batter overall fit, although pH and methane production simulations did not show significant differences between both models. The mean square error of M2 was 5,68 %, 65,62 %, 33,33 %, 36,97 % and 1,97 % lower than M1 for the variables VFA, TAN, pH, biogas flow and methane flow, respectively. Future works will require more accurate data related to substrate characterization in order to forecast better the bioreactor behavior.