Influencia del uso de soportes orgánicos sobre el rendimiento y la eficiencia del proceso de digestión anaeróbica semicontinua en condiciones psicrófilas

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dc.contributor.advisorCastro Molano, Liliana del Pilar
dc.contributor.advisorJaimes Estévez, Jaime
dc.contributor.advisorEscalante Hernandez, Humberto
dc.contributor.authorTorres Ariza, Stefany Roxana
dc.contributor.authorVelandia Ballén, Laura Camila
dc.contributor.evaluatorSánchez Torres, Viviana
dc.contributor.evaluatorLambis Benitez, Luis Enrique
dc.date.accessioned2023-11-09T15:17:20Z
dc.date.available2023-11-09T15:17:20Z
dc.date.created2023-11-08
dc.date.issued2023-11-08
dc.description.abstractEn este trabajo se estudió el efecto del uso del biocarbón en sistemas de co-digestión anaeróbica semicontinua bajo el rango superior del régimen psicrofílico (entre 20 °C y 25°C). Para esta investigación se utilizó una mezcla de lactosuero y estiércol bovino 70:30 (base SV) y se realizó el monitoreo a tres biodigestores tubulares. Con el fin de estudiar la influencia de dos tipos de soporte orgánico, el primer biodigestorse designó como control y no fue cargado con biocarbón. El segundo y tercer biodigestor fueron cargados con 30 g/L de biocarbón de madera de pino y de bagazo de caña, respectivamente. Adicionalmente, se evaluaron cargas orgánicas de 1 y 1.5 g DQO/m3*d para cada uno de los tres biodigestores. En la primera etapa se realizó la caracterización de los sustratos y los soportes orgánicos obteniendo c. La segunda etapa consistió en la determinación de la estabilidad del proceso mediante las eficiencias hidrolítica y metanogénica y el monitoreo del proceso. Además, se determinó la eficiencia tanto del bioproceso como del biodigestor y finalmente se analizó la producción de energía eléctrica y térmica teniendo en cuenta la capacidad del proceso. En este aspecto se evidenció que el biocarbón de madera de pino contribuyó con un incremento en la producción de metano del 15% y 26.92% para velocidad de carga orgánica de 1.0 y 1.5 kg DQO/m3d, respectivamente. Se concluyó que la adición de el biocarbón de madera de pino como soporte orgánico contrarrestó el déficit en la temperatura y permitió incrementar la producción del biogás aún a condiciones de temperatura en el rango superior del régimen psicrofílico. Además, permitió mitigar la inhibición en el proceso y disminuir el riesgo de inhibición por acumulación de AGV.
dc.description.abstractenglishThis study examines the effect of biocarbon utilization in semi-continuous anaerobic co-digestion systems within the upper range of psychrophilic conditions (between 20°C and 25°C). A mixture of whey and bovine manure at a 70:30 ratio (based on VS) was used for this research, monitored in three tubular biodigesters. To investigate the influence of two types of organic supports, the first biodigester served as a control without biocarbon loading. The second and third biodigesters were loaded with 30 g/L of pine wood and sugarcane bagasse biocarbon, respectively. Additionally, organic loadings of 1 and 1.5 g COD/m3*d were evaluated for each of the three biodigesters. The first stage involved the characterization of substrates and organic supports, obtaining c values. The second stage focused on determining process stability through hydrolytic and methanogenic efficiencies, as well as process monitoring. Furthermore, the efficiency of both the bioprocess and biodigester was determined, and the production of electrical and thermal energy was analyzed, taking the process capacity into account. In this regard, it was observed that pine wood biocarbon contributed to a 15% and 26.92% increase in methane production for OLR of 1 and 1.5 kg COD/m3d, respectively. It was concluded that the addition of pine wood biocarbon as an organic support countered the temperature deficit and allowed for increased biogas production even under conditions within the upper range of psychrophilic regime. Additionally, it helped mitigate inhibition in the process and reduce the risk of inhibition due to volatile fatty acid accumulation.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002023806
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0009-0008-1692-0107
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15212
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
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.licenseAtribución-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
dc.subjectBiocarbón
dc.subjectEficiencia
dc.subjectMetano
dc.subjectPsicrofília
dc.subjectInhibición
dc.subjectBiodigestor
dc.subject.keywordBiochar
dc.subject.keywordEfficiency
dc.subject.keywordMethane
dc.subject.keywordPsychrophilia
dc.subject.keywordInhibition
dc.subject.keywordbiodigester
dc.titleInfluencia del uso de soportes orgánicos sobre el rendimiento y la eficiencia del proceso de digestión anaeróbica semicontinua en condiciones psicrófilas
dc.title.englishInfluence of the use of organic supports on the performance and efficiency of the semicontinuous anaerobic digestion process under psychrophilic 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
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Ingeniería Química