Modelamiento computacional de la producción de energía renovable a partir del biogás mediante la codigestión anaeróbica de la mezcla de residuos cítricos y estiércol bovino

• Autores: Edwin Dario Cendales L., Silvio Alejandro Jiménez C.
• Localización: Revista Escuela de Administración de Negocios, ISSN-e 2590-521X, ISSN 0120-8160, Nº. 77, 2014 (Ejemplar dedicado a: Gestión Energética: Un reto para la sostenibilidad), págs. 42-62
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Modélisation informatique de la production d’énergie renouvelable à partir de biogaz par transformation anaérobique dumélange de résidus d’agrumes et defumier de bovins
  • Modelamento computacional da produção de energia renovável a partir de biogás através da co-digestão anaeróbica da mistura de resíduos cítricos e esterco bovino
  • Computational modeling of renewable energy production using biogas through anaerobic codigestion from the mixture of citric residuals and bpvine manure
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

                                                                                                         Rev.esc.adm.negEn esta investigación se llevó a cabo la simulación computacional del proceso de digestión anaeróbica de la mezcla homogeneizada de estiércol bovino y residuos cítricos, con el fin de evaluar la viabilidad de la generación de energía renovable a partir de la codigestión de estos residuos. Tomando como base los resultados obtenidos previamente mediante el desarrollo de la etapa experimental, en la cual se realizaron mediciones periódicas de las variables de control del proceso de biodegradabilidad anaeróbica tales como pH, alcalinidad, demanda química de oxígeno (total y soluble), entre otras, se establecieron los parámetros de desempeño del proceso y se determinaron los valores de comparación entre los resultados experimentales y los resultados computacionales.Adicionalmente, se realizó la simulación del proceso de digestión anaeróbica bajo condi-ciones similares a las establecidas previamente en otra investigación a partir de ensayos experimentales, mediante la implementación del modelo ADM-1. Con base en los resultados obtenidos a través de las mediciones experimentales y las simulaciones, se evaluó la precisión del modelo respecto a los valores de las mediciones experimentales. Finalmente, se implementó un modelo simplificado para la evaluación de la energía producida por una instalación a escala piloto, que realiza el tratamiento anaeróbico del residuo orgánico bajo estudio. El modelo mostró que inicialmente existe un déficit energético para que el proceso ocurra, sin embargo, una vez la producción de biogás inicia el proceso se hace autosustentable y el sistema entrega una cantidad creciente de energía disponible. 

  • português

       Rev.esc.adm.negNesta pesquisa foi feita a simulação computacional do processo de digestão anaeróbica da mistura homogeneizada de esterco bovino e resíduos cítricos com o propósito de avaliara viabilidade da geração de energia renovável a partir da co-digestão destes resíduos. Baseados nos resultados obtidos anteriormente, e mediante o desenvolvimento da etapa experimental na qual foram realizadas medições periódicas das variáveis de controle do processo de biodegradabilidade anaeróbica tais como pH, alcalinidade, demanda química de oxigênio (total e solúvel), entre outras, estabeleceram-se os parâmetros de desempenho do processo e foram determinados os valores de comparação entre os resultados experimentais e os resultados computacionais.Adicionalmente, realizou-se a simulação do processo de digestão anaeróbica em condições semelhantes às estabelecidas previamente em outra investigação a partir de ensaios experimentais, através da implementação do modelo ADM-1. Baseados nos resultados obtidos através das medições experimentais e as simulações, a precisão do modelo foi avaliada com respeito aos valores das medições experimentais. Finalmente, implementouse um modelo simplificado para a avaliação da energia produzida por uma instalação a escala piloto que realiza o tratamento anaeróbico do resíduo orgânico em estudo. O modelo mostrou que inicialmente existe um déficit energético para que o processo ocorra; contudo, uma vez a produção de biogás começa, o processo se torna autosustentável e o sistemaentrega uma quantidade crescente de energia disponível..

  • English

                                                                       Rev.esc.adm.negIn this research a computational simulation of the process of anaerobic digestion was carried out, using a homogenous mixture of bovine manure and citric residuals to assess the viability of renewable energy generation from the co- digestion of these residuals. In accordance with the former outcomes, an experimental stage was carried out in which periodic measurements of the control variables of anaerobic biodegradability were taken such as pH, alkalinity, oxygen chemical demand (total and soluble), among others. Also, process performance parameters were established and comparative values between experimental outcomes and computational results were determined.Additionally, a simulation of the anaerobic digestion process was carried out under similar conditions formerly established in a previous research through different experiments using the ADM-1 model. Based on the expected outcomes and as a result of experiments and simulations, the model precision was evaluated taking into account the values obtained from experimental measurements. Finally, a simplified model was implemented to evaluate energy production by a pilot- scale installation which performs the anaerobic treatment of organic residuals under observation. This model showed that there was an energetic deficit at the beginning; however, once the biogas production started the process, it became auto- sustainable and the system provided an increasing amount of available energy.  

  • français

    Dans cet article nous avons simulé par ordinateur le processus de digestion anaérobique d’un mélange homogénéisé de fumier bétail et de résidus d’agrumes afin d’évaluer la viabilité des énergies renouvelables à partir de la transformation des déchets. Sur la base des résultats obtenus et grâce au développement de la phase expérimentale lors de laquelle étaient mesurées de façon périodiques les variables de contrôle du processus de biodégradation anaérobique tels que le pH, l’alcalinité, la demande chimique en oxygène (total et soluble), nous avons établi les performances des paramètres du processus et déterminé des valeurs pour la comparaison entre résultats expérimentaux et résultats informatiques.Nous avons en outre réalisé une simulation du processus de digestion anaérobique dans des conditions similaires à celles précédemment établis par d’autres essais expérimentaux à travers la mise en oeuvre du modèle ADM-1. Grâce aux résultats obtenus par le biais de simulations et mesures expérimentales, nous avons évalué la précision du modèle concernant les valeurs des mesures expérimentales. Un modèle simplifié pour l’évaluation de l’énergie produite par une installation à échelle réduite qui effectue le traitement anaérobique des résidus organiques a finalement été mis en place. Le modèle a montré qu’il existe au départ un déficit énergétique pour que le processus se réalise, mais une fois la production de biogaz enclenchée, le processus devient autonome et le système fournit une quantité croissante d’énergie disponible.