Contexto:

La digestión anaeróbica (DA) es un proceso bien establecido y ampliamente utilizado para el tratamiento de aguas residuales y generación de energía en todo el mundo. En ingeniería, el modelo de digestión anaeróbica número 1 (ADM1) es la herramienta preferida para predecir el comportamiento de la DA. Sin embargo, este modelo requiere una caracterización detallada del sustrato de entrada, que a menudo es un proceso difícil y costoso. En este trabajo se presenta un análisis de las variables que caracterizan el residuo de entrada en el ADM1 y sus efectos en la producción de biogás, con el fin de identificar cuáles son las variables en las que la caracterización debería centrarse.

Metodo:

Se realizó un análisis de sensibilidad utilizando una metodología simple que consistió en establecer un caso de referencia y cambiar el valor de cada una de las concentraciones de entrada una a la vez dejando los otros parámetros iguales. Para ello se definió un rango específico de variación utilizando los valores de parámetros extraídos de varias referencias. Las simulaciones se realizaron en MATLAB / Simulink mediante una rutina desarrollada por los autores y basada en la implementación de ADM1 propuesta en la Universidad de Lund, Suecia.

Resultados:

El análisis revela que la mayoría de las variables críticas implicadas en la producción de metano son la temperatura, el caudal volumétrico del sustrato y las concentraciones de proteínas, lípidos y carbohidratos. Para el caso analizado, las variaciones en las concentraciones de lípidos y carbohidratos pueden llegar a aumentar la producción de metano en más de un 500 %.

Conclusiones:

En las concentraciones de proteínas, lípidos y carbohidratos debe centrarse la caracterización de los residuos de entrada a un sistema de DA cuando se implementa el ADM1. Además, las simulaciones muestran que las concentraciones del sustrato deben ser cuidadosamente estimadas, ya que el sobredimensionamiento de estas puede causar resultados erróneos.

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