“Digestión Anaerobia De Residuos De Alimentos Segregados De Origen Nacional: Evaluacion De Rendimiento Mediante Balance De Masa Y Energía”

Programa Académico: Ingeniería Sanitaria y Ambiental (3754)
Presentado a: Prof. ALBERTO SERNA VALENCIA

“DIGESTIÓN ANAEROBIA DE RESIDUOS DE ALIMENTOS SEGREGADOS DE ORIGEN NACIONAL: EVALUACION DE RENDIMIENTO MEDIANTE BALANCE DE MASA Y ENERGÍA”

EDUARDO MARIN TORO 1039193
DAIRON MANUEL MUÑOZ 0838253

INTRODUCCION

Usualmente los residuos sólidos son considerados negativos y periféricosa las actividades de sus generadores y no como una posible fuente de ingresos; por lo general se deshacen de ellos mediante su dispersión o vertimiento en tiraderos. (Buenrostro, O. 1999)
La digestión anaerobia posibilita la degradación de la fracción orgánica biodegradable presente en los residuos sólidos urbanos, transformándola en biogás, con alto contenido en metano y susceptible, por tanto,de aprovechamiento energético y en un residuo final estabilizado, con una alta tasa de destrucción de microorganismos patógenos, que reúne las condiciones para poder ser utilizado como mejorador del suelo. Por ello, la digestión anaerobia presenta un balance energético positivo posibilitando tanto la prevención de la contaminación como la recuperación sostenible de la energía (De Baere, 2000).Adicional a esto, también representa una oportunidad para recuperar un valor adicional del material de desecho, que es utilizado como fertilizante rico en nutrientes que puede aplicarse a tierras agrícolas en la producción de alimentos. Sin embargo, este método de digestión de residuos no ha sido aceptado en algunos países de Europa, debido a que el alto contenido de proteína de estos ocasionaproblemas de funcionamiento por el exceso de amoniaco o iones de amonio presentes en el digestor, Además a valores de pH altos estas dos especies presentan su forma mas tóxica. (Mata-Álvarez, 2003).
Aunque no es conocido un valor exacto de amoniaco por el cual se inhibe la producción de metano, Algunos estudios presentan diferentes concentraciones de amoniaco que inhiben la producción de metano: igualo mayor a 1200mg/l de amoniaco total (Mata-Álvarez, 2003), y por encima de 4000mg/l de amoniaco total en un estudio de 18 plantas a gran escala en Dinamarca. (Angelidaki et al. 2005)
No obstante se ha demostrado que el amoniaco puede crear dificultades en la operación de los digestores anaerobios, también se reconoce que las poblaciones pueden aclimatarse, lo que hace incalculable un valorexacto de amoniaco donde se identifique la inhibición. Adicional a esto, se ha informado en varias ocasiones que la digestión a altas concentraciones de amoníaco puede dar la producción de biogás estable a pH alcalino durante largos períodos de tiempo bajo continuas condiciones de carga. 
(De Fricke et al. 2007; Banks et al, 2008).
El presente trabajo tiene como objetivo analizar los resultadosobtenidos de un balance de masa y energía que se realizó durante un período de 14 meses para un digestor de residuos de alimentos a gran escala. Durante el período de estudio el digestor se alimentaba principalmente de los residuos de alimentos domésticos mezclados con pequeñas cantidades de residuos de alimentos comerciales y  residuos verdes municipales. 

DESCRIPCION DEL CASO

Objetivos
*Determinar por medio de balances de materia y energía el rendimiento del digestor, además de la producción de metano a partir de la digestión anaerobia de los residuos de alimentos.
* Analizar el efecto inhibitorio del amoniaco y hallar la cantidad de energía que se produce.


Marco Teórico
Básicamente, la digestión anaerobia transforma la materia orgánica en una mezcla de un 5% de biomasay un 95% de metano y anhídrido carbónico (biogás), susceptible de aprovechamiento y valorización económica (Lissens et al., 2001)

Existen tres régimen de alimentación para un reactor anaerobio: continuo, discontinuo y semi-continuo:

Sistema continuo: la alimentación (fracción orgánica del residuo) se adiciona de forma continuada y constante en el fermentador.
Sistema en discontinuo: La...