Synergistic and antagonistic effects in anaerobic co-digestion: Analysis of the methane yield kinetics

• Nilo Bayardo Montesdeoca-Pichucho ^[1] ; Katiuska Garibaldi-Alcívar ^[1] ; Ricardo José Baquerizo-Crespo ^[1] ; Yunet Gómez-Salcedo ^[1] ; Osney Pérez-Ones ^[2] ; Ileana Pereda-Reyes ^[2]
  1. [1] Universidad Técnica de Manabí

     Universidad Técnica de Manabí

     Portoviejo, Ecuador

     
  2. [2] Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 107, 2023, págs. 80-87
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efectos sinérgicos y antagónicos en codigestión anaerobia: Análisis de la cinética de rendimiento de metano
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La digestión anaerobia (AD) es un proceso de descomposición de material orgánico en el que el producto principal es una mezcla gaseosa denominada biogás, la cual tiene potencial como combustible. Para mejorar el rendimiento del proceso la literatura propone varias alternativas tecnológicas, entre las cuales destaca la mezcla de sustratos, conocida como co-digestión anaerobia (ACoD). Esta alternativa se enfoca en mejorar la relación C/N y diluir componentes inhibitorios. La literatura destaca el incremento del rendimiento de metano por medio de la ACoD. En esta investigación se analizan los efectos de mezcla en la cinética de rendimiento de metano. Se emplearon artículos que reportan los coeficientes cinéticos en modelos de Cone y Gompertz modificado en mezclas binarias y ternarias. Se planteó un modelo aditivo, que empleó los coeficientes cinéticos de los monosustratos y consideró la suma de las aportaciones en cada mezcla. Posteriormente, para el análisis de los efectos de mezcla se comparan los resultados del modelo aditivo ajustados a los modelos de Cone y Gompertz modificado. La comparación realizada de los coeficientes del modelo aditivo con los experimentales consideró como relevantes variaciones del 10%. Esto permitió establecer que los efectos de mezcla pueden influir en el rendimiento de metano, así como en las constantes cinéticas del proceso.

  • English

    Anaerobic digestion (AD) is a process of decomposition of organic matter in which the main product is a gaseous mixture called biogas, which has potential as a fuel. Anaerobic co-digestion (ACoD) is a technological alternative to improve the performance of the process, focused on balancing the C/N ratio and diluting inhibitory components. The literature highlights the increase in methane yield through ACoD. This investigation analyzed the mixing effects on methane yield kinetics, using articles that report kinetic coefficients in Cone and Gompertz models modified for binary and ternary mixtures. The analysis of the mixtures considered the sum of the contributions for each mixture using the adjusted kinetic coefficients for the monosubstrates. The mixing effects analysis compared the additive model fitted to the modified Cone and Gompertz models. The comparison made with the coefficients for the additive model and the experimental data presented relevant variations of 10%. This allowed to establish that the mixing effects can influence the methane yield as well as the kinetic constants of the process.