INTEC   05402
INSTITUTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO PARA LA INDUSTRIA QUIMICA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
SIMULACION DE LA DIGESTION ANAEROBICA MESOFIFILICA DE LODOS DE DEPURADORA: INFLUENCIA DEL TIEMPO DE RETENCION HIDRAULICO EN LA PRODUCCION DE BIOGAS Y LA CALIDAD DEL DIGESTATO
Autor/es:
VICENTIN, ROCIO; CAMPANELLA ENRIQUE ANGEL
Lugar:
Rosario
Reunión:
Congreso; 9 CONGRESO REGIONAL DEL AMBIENTE; 2014
Institución organizadora:
Comisión Interempresaria Municipal Protección Ambiental Rosario
Resumen:
Los cambios socioeconómicos de las últimas décadas, las altas concentraciones de población en núcleos urbanos, los hábitos consumistas, el desarrollo de la industria, la agricultura, etc., propician la producción de grandes volúmenes de residuos orgánicos que ocasionan conflictos ambientales. La digestión anaeróbica (AD) es un tratamiento biológico realizado en ausencia de oxígeno. La revisión bibliográfica establece que, el tratamiento de los lodos de depuradora, es la aplicación más antigua y extendida de este proceso. Se utiliza para estabilizar la materia orgánica contenida en él y dar valor a sus productos: biogás (principalmente metano y dióxido de carbono) y lodo estabilizado (Digestato). El metano es una fuente renovable de energía capaz de suministrar calor y electricidad. Por otro lado, son de amplio conocimiento los beneficios de la aplicación de lodos estabilizados, en el terreno, es barato, relativamente sencillo y típicamente aportan materia orgánica, altas concentraciones de nitrógeno, fósforo y pequeñas cantidades de otros nutrientes. Sin embargo, los niveles de metales y agentes patógenos (bacterias, virus, protozoos, helmintos, etc.), deben reducirse para evitar problemas de salud humana y animal. El objetivo del presente trabajo es comparar (mediante simulación) la performance del digestor anaeróbico a distintos HRT: producción de biogás y la calidad del digestato. Se utilizó un simulador comercial específico de tratamiento de aguas y aguas residuales: GPS-X (Hydromantis Inc.) en su versión 6.0.2. y se seleccionó la biblioteca Mantis2; que integra los modelos de carbono, nitrógeno y fósforo de las líneas de lodos activados aeróbicos, digestión anaeróbica y la modelización de pH, la transferencia de gas y la precipitación inorgánica. Se construyeron los diagramas de flujo para modelar la línea de barros de una planta convencional de lodos activados con sedimentación primaria y secundaria. Se tomaron caudales correspondientes a un módulo de procesamiento para 50.000 habitantes y se seleccionaron cinco HRT (15 d, 20 d, 25 d, 30 d, 35 d). La composición del biogás se mantuvo más o menos estable (61% de CH4 y 37% de CO2), ante un mismo influente, la OLR disminuyo con el mayor HRT. Inicialmente la producción de biogás se incrementó con los días, detectando la máxima a los 25 días y a una OLR de 1,3 kgVSS/m3d, la misma fue de 453,9 m3/d. A los 30 y 35 días decreció dicha producción. Los resultados simulados mostraron un buen ajuste con la literatura, a un HRT de 25 días, la producción especifica de biogás por masa de solidos suspendidos volátiles (VSS) destruida fue de 1,09 m3/kgVSSdest (0,67 m3CH4/kgVSSdest) mientras que un valor típico para la digestión de los lodos de mezcla primarios y secundarios es de 1 m3/kg VSS destruido, a los restantes HRT dicha producción fue inferior. Algunos autores encontraron una producción especifica de biogás de 0.6 m3/kgVSSdest a escala laboratorio y con un HRT de 45 días y una remoción de solidos volátiles totales de entre 14-30%. Igual producción de biogás fue públicada por otros a escala piloto, para un HRT de entre 20-30 días. A escala real, se encontró una producción especifica de metano de 0.6 m3CH4/kgVSSdest con un HRT de 20 días y una remoción de solidos volátiles totales de entre 29-36%. En cuanto a los parámetros de estabilidad del digestato, el pH, la alcalinidad y los ácidos grasos volátiles (VFA), se mantuvieron más o menos estables. La concentración de VFA disminuyo de 22,3 a 12,2 mgCOD/L. La concentración de alcalinidad y amoniaco libre aumentaron gradualmente; mientras que los porcentajes de remoción de solidos suspendidos volátiles, demanda química y bioquímica de oxigeno; se incrementaron (de 39,8% a 42,3%; de 38,2% a 40,6% y de 85,0% a 90,9% respectivamente). Se observó que los HRT óptimos para las condiciones establecidas en el presente están dentro del rango de los 25-35 días. Si bien la producción de biogás es mayor a HRT = 25, la calidad del digestato mejora con algunos días más; por lo tanto, la selección del mismo dependerá de las características influentes, la definición de otros parámetros como OLR, temperatura y los objetivos del proyecto.