SIMULACIÓN MATEMÁTICA DE UN DIGESTOR ANAEROBIO TIPO TANQUE AGITADO PARA EL TRATAMIENTO DE VERTIDOS RESIDUALES

Abstract

En los últimos años, el modelado matemático ha sido empleado para tratar de representar los cambios químicos que ocurren en el ambiente. Tradicionalmente los modelos se fundamentan en los balances de materia y la cinética química de los bioprocesos. En este estudio se aplican y simulan las ecuaciones obtenidas para un reactor biológico isotérmico tipo tanque agitado mediante ecuaciones lineales adimensionales en estado semi-estacionario. Para darle validez a los resultados derivados de la solución analítica, estos se comparan con los resultados experimentalmente obtenidos a nivel laboratorio para un digestor metanogénico en el régimen mesofílico de temperatura y en donde se trataron los vertidos residuales provenientes de una industria alcoholera bajo diferentes condiciones de operación, empleando como consorcio microbiano fluido ruminal vacuno. Los resultados del modelo concuerdan favorablemente bien con la producción de biogás y la disminución de la carga orgánica (expresada como DQO), teniendo un factor de ajuste promedio para ambos casos de R2=0.9960 y una variación del 0.01601, cuando se propone una cinética de reacción de primer orden y empleando en el medio células libres. Además que dicho modelo es capaz de predecir cuándo el sistema alcanza el estado estacionario.