Simulación de un sistema de digestión anaerobia para residuales agrícolas generados en la provincia de Manabí

• Luís Ángel Martínez Balderramo ^[1] ; Steven David Cheme Rodríguez ^[1] ; Departamento de Procesos Químicos, Alimentos y Biotecnología, Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas, Universidad Técnica de Manabí ^[1] ; María Antonieta Riera ^[1]
  1. [1] Universidad Técnica de Manabí

     Universidad Técnica de Manabí

     Portoviejo, Ecuador

     
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 79, Nº. 596, 2022, págs. 308-313
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Simulation of an anaerobic digestion system for agricultural residuals generated in the province of Manabí
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    El sector agrícola genera una gran cantidad de residuos orgánicos, que generalmente no reciben un manejo adecuado, produciendo contaminación ambiental. La paja de arroz y la cáscara de plátano (BP) se encuentran entre los residuos agrícolas más producidos en Manabí, Ecuador. La digestión anaeróbica es una alternativa ideal para el tratamiento de estos residuos, cuya finalidad es producir metano. El objetivo de este trabajo es proponer un modelo para la estimación del rendimiento de metano a partir de la digestión anaeróbica de residuos orgánicos generados a partir de la caracterización física. El modelo dinámico desarrollado se basa en el consumo de sólidos volátiles (VS) según cinéticas de primer orden. MATLAB® fue el software utilizado para la implementación del modelo. Los criterios estadísticos para la implementación del modelo fueron Raíz Cuadrada Media de los Errores (RMSE) y Error Relativo Promedio (ARE). Fue posible representar el proceso de digestión anaeróbica de varios sustratos orgánicos utilizando el modelo dinámico basado en el consumo de VS con valores de RMSE inferiores a 0.13. Otro aspecto considerado es la estimación de la generación de energía anual (48.59 GWh) y el ahorro de combustible (3 ~ 7.5 millones de USD / año) a partir de los resultados del modelo. Asimismo, una propuesta de factor para la evaluación del residual y la generación de metano con respecto a su biodegradabilidad.

  • English

    The agricultural sector each year generates a large amount of organic waste, which generally does not receive proper management, producing environmental pollution. Rice straw and banana peel (BP) are among the most produced agricultural residues in Manabí, Ecuador. Anaerobic digestion is an ideal alternative for the treatment of these residuals, the purpose of which is to produce methane. The objective of this work is to propose a model for estimating methane yield from anaerobic digestion of organic waste generated from the elemental characterization. The developed dynamic model is based in the consumption of volatile solids (VS) according to first order kinetics. MATLAB® was the software used for the implementation of the model. The statistical criteria for the model implementation were Root Mean Square of Errors (RMSE) and Average Relative Error (ARE). It was possible to represent the anaerobic digestion process of various organic substrates by using the dynamic model based on VS consumption with RMSE values lower than 0.13. Another aspect considered is the estimation of the annual energy generation (48.59 GWh) and fuel savings (3 ~ 7.5 million USD/year) from the results of the model. Likewise, a factor proposal for the evaluation of the residual and the generation of methane with respect to its biodegradability.