Análisis del Ciclo de Vida de un Sistema Integrado con Gasificación y Co-digestión Anaeróbica en Condiciones Psicrotróficas

Simple item page
dc.contributor.advisorEscalante Hernández, Humberto
dc.contributor.advisorCastro Molano, Liliana Del Pilar
dc.contributor.advisorJaimes Estévez, Jaime
dc.contributor.authorRomero Melo Laura Camila
dc.contributor.authorArdila Beltrán Isabel Daniela
dc.contributor.evaluatorBarajas Ferreira, Crisostomo
dc.contributor.evaluatorLopez Contreras, Yuly Fernanda
dc.date.accessioned2023-05-30T00:21:54Z
dc.date.available2023-05-30T00:21:54Z
dc.date.created2023-05-26
dc.date.issued2023-05-26
dc.description.abstractEl objetivo de este estudio fue evaluar los beneficios ambientales de un sistema que emplea digestión anaeróbica (DA) y gasificación (GS) por medio del análisis del ciclo de vida (ACV). Se han desarrollado diferentes investigaciones sobre ACV en la digestión anaeróbica, pero ninguno contempla la gasificación como integración energética. Como caso de estudio, se consideró la finca Santa Rosa, ubicada en el municipio de Cáchira(Norte de Santander), donde se presentan temperaturas de 17.3 °C ± 3.3. La finca cuenta con 13 cabezas de ganado, las cuales producen 80 L/d de leche que son destinados para la producción de queso (1.5 ton/año) y diferentes cultivos que son tratados con fertilizantes sintéticos. Además, la finca cuenta con un biodigestor de 8m3 que es alimentado con 34.5 L/d de una mezcla de estiércol bovino y lactosuero en proporción 3:7, lo cual equivale a una velocidad de carga orgánica (VCO) de 0.5 kg SV/m3d y un tiempo de retención hidráulico (TRH) de 150 días. Como integración energética, en la finca se dispuso de un gasificador con capacidad de carga de 40 kg de materia orgánica para la combustión de madera de pino. Se evaluó el efecto del biocarbón de madera de pino como soporte orgánico en la bioquímica y microbiología del proceso. Se obtuvo una bioconversión de la DQO de 86.9%; se alcanzaron remociones de AGVs del 91.86%; mientras que, con la adición del biocarbón de madera de pino los rendimientos incrementaron en un 42.4%, 21.2 y 29.7% para la tasa de producción de biogás, producción específica de biogás y producción específica de metano, respectivamente. En cuanto a los impactos ambientales, la integración energética redujo los impactos asociados al cambio climático en un 85%. Se reemplazó en su totalidad el uso de fertilizantes sintéticos por digestato y el uso de recursos fósiles se redujo en un 93.7% gracias al biogás y gas de síntesis.
dc.description.abstractenglishThe objective of this study was to evaluate the environmental benefits of a system that uses Anaerobic digestion (AD) and gasification (GS) through a life cycle analysis (LCA). Different investigations have been developed on LCA in anaerobic digestion, but none considers gasification as energy integration. As a case study, it was considered the Santa Rosa farm; it is in Cáchira (Norte de Santander), where temperatures are 17.3 °C ± 3.3. The farm has 13 heads of cattle, which produce 80 L/d of milk destined for cheese production (1.5 tons/year). Also, the farm disposes of different crops treated with synthetic fertilizers. In addition, the farm has an 8m3 biodigester that is fed with 34.5 L/d of a mixture of cattle manure (CM) and cheese whey (CW) in a 3:7 ratio, which is equivalent to an organic loading rate (OLR) of 0.5 kg SV/m3d and a hydraulic retention time (HRT) of 150 days. As energy integration, the farm has a gasifier with a load capacity of 40 kg of organic matter for the combustion of pine wood and biochar (PWBC) generation. The effect of PWBC as organic support on the biochemistry and microbiology of the process was evaluated. A total organics bioconversion of 86.9% and volatile fatty acids removals of 91.86% were obtained. Using PWBC, the biogas production rate (BPR), specific biogas production (SBP), and specific methane production increased by 42.4 %, 21.2 and 29.7 %, respectively. Regarding environmental impacts, energy integration reduced the impacts associated with climate change by 85%. The use of synthetic fertilizers was completely replaced by digestate, and the use of fossil resources was reduced by 93.7% due to biogas and synthesis gas utilization.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14444
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyIngeniería Química
dc.publisher.programUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.schoolUniversidad Industrial de Santander
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAnálisis de ciclo de vida
dc.subjectgasificación
dc.subjectdigestión anaeróbica
dc.subjectbiocarbón de madera de pino
dc.subjectintegración energética
dc.subject.keywordLife cycle assessment
dc.subject.keywordgasification
dc.subject.keywordanaerobic digestion
dc.subject.keywordpine wood biochar
dc.subject.keywordenergy integration
dc.titleAnálisis del Ciclo de Vida de un Sistema Integrado con Gasificación y Co-digestión Anaeróbica en Condiciones Psicrotróficas
dc.title.englishLife Cycle Assessment of an Integrated System with Gasification and Anaerobic Co-digestion in Psychrotrophic Conditions
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dspace.entity.type
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
No Thumbnail Available
Name:
carta de autorización laura.pdf
Size:
76.51 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Carta autorización.pdf
Size:
62.96 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Anexos.pdf
Size:
346.49 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
785.86 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
63.23 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
2.18 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description:
Download
Collections
Ingeniería Química