Evaluación de la estabilidad y la eficiencia operacional de la co-digestión anaerobia de los residuos de café (pulpa y aguas mieles) con estiércol bovino en un biodigestor tubular a dos velocidades de carga orgánica

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dc.contributor.advisorCastro Molano, Liliana del Pilar
dc.contributor.advisorEscalante Hernández, Humberto
dc.contributor.advisorGaray Jácome, María Paula
dc.contributor.authorRodríguez Mejía, Brandon David
dc.contributor.authorGomez Cantillo, Sheyla Ginnett
dc.contributor.evaluatorRamirez Caballero, Gustavo Emilio
dc.contributor.evaluatorGuerrero Amaya, Hernando
dc.date.accessioned2025-02-24T20:39:45Z
dc.date.available2025-02-24T20:39:45Z
dc.date.created2025-02-20
dc.date.issued2025-02-20
dc.description.abstractEste estudio evaluó la estabilidad y eficiencia operacional de un sistema de Co-digestión Anaerobia (CoDA) de residuos de café (pulpa y aguas mieles) con estiércol bovino a escala banco. Se utilizaron dos biodigestores tubulares de PVC con velocidades de carga orgánica (VCO) de 0,5 y 0,75 kg SV m-3op d-1, implementando una etapa de acondicionamiento microbiano para estabilizar la relación de mezcla 66AM:17P:17EB %SV. La evaluación incluyó la remoción de materia orgánica, la producción de biogás y el uso de indicadores de alerta temprana de falla (IAT) para monitorear el desempeño del sistema. El biodigestor con menos VCO (BD1) alcanzó una producción de metano estable durante la adaptación y el primer tiempo de retención hidráulica (TRH), con un rendimiento de 279,162 NL CH4, superando en un 51,45% al biodigestor con mayor carga (BD2). Sin embargo, en el segundo TRH, la acumulación de materia orgánica afectó la eficiencia del proceso, evidenciando acumulación ácidos grasos volátiles (AGV). Por su parte, en el BD2, la acumulación de materia orgánica se dio desde la etapa de adaptación, comprometiendo la estabilidad desde el inicio. Los IAT basados en titulación demostraron ser herramientas efectivas para prever fallas en el BD1, destacándose la relación alcalinidad intermedia/alcalinidad parcial (AI/AP) por su sensibilidad ante perturbaciones. En contraste, en el BD2, las fallas solo pudieron ser detectadas a través de la monitorización de los AGV individuales. Estos resultados destacan la importancia del monitoreo mediante IAT para anticipar problemas oportunamente en procesos de digestión anaeróbica.
dc.description.abstractenglishThis study evaluated the operational stability and efficiency of a bench-scale Anaerobic Codigestion (CoDA) system for coffee residues (pulp and molasses) with bovine manure. Two PVC tubular biodigesters were used with organic loading rates (OLR) of 0,5 and 0,75 kg SV m-3op d-1, implementing a microbial conditioning stage to stabilize the 66AM:17P:17EB %SV mixture ratio. The evaluation included organic matter removal, biogas production, and the use of early warning indicators (EWIs) to monitor system performance. The biodigester with less OLR (BD1) achieved stable methane production during adaptation and the first hydraulic retention time (HRT), with a yield of 279,162 NL CH4, exceeding the biodigester with higher loading (BD2) by 51,45%. However, in the second HRT, the accumulation of organic matter affected the efficiency of the process, showing the accumulation of volatile fatty acids (VFA). In BD2, on the other hand, the accumulation of organic matter occurred from the adaptation stage, compromising stability from the beginning. The titration-based IAT proved to be effective tools to predict failures in BD1, with the intermediate alkalinity/partial alkalinity (IA/PA) ratio standing out due to its sensitivity to disturbances. In contrast, in BD2, failures could only be detected through monitoring of individual VFA. These results highlight the importance of monitoring using IAT to anticipate problems in anaerobic digestion processes in a timely manner.
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/20.500.14071/45072
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.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uriother
dc.subjectCo-digestión anaerobia
dc.subjectresiduos de café
dc.subjectvelocidad de carga orgánica
dc.subjectbiogás
dc.subjectácidos grasos volátiles
dc.subjectindicadores de alerta temprana
dc.subject.keywordAnaerobic co-digestion
dc.subject.keywordcoffee residues
dc.subject.keywordorganic loading rate
dc.subject.keywordbiogas
dc.subject.keywordvolatile fatty acids
dc.subject.keywordearly warning indicators
dc.titleEvaluación de la estabilidad y la eficiencia operacional de la co-digestión anaerobia de los residuos de café (pulpa y aguas mieles) con estiércol bovino en un biodigestor tubular a dos velocidades de carga orgánica
dc.title.englishEvaluation of stability and operational efficiency in the anaerobic co-digestion of coffee residues (pulp and honey water) with cattle manure in a tubular biodigester at two organic loading rates
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