Digestión anaerobia de lactosa: efecto del potencial de amortiguamiento y comparación con modelo cinético - Cuervo López, Flor de María (Universidad Autónoma Metropolitana, 1995)
La digestión anaerobia es un proceso aplicable al tratamiento de aguas residuales. Debido a las características de los microorganismos involucrados en ella, la digestión anaerobia es susceptible a los cambios de las condiciones ambientales. Un modelo matemático podría predecir el comportamiento de la digestión anaerobia, así como los cambios que pudieran presentarse, por lo que sería un método de control del reactor. En el presente trabajo se estudió la digestión anaerobia de la lactosa en un reactor tipo UASB de I .5 I de volumen de trabajo. Se encontró necesario un periodo de adaptación de los microorganismos. Asimismo, se encontró que cuando el reactor fue alimentado con una velocidad de carga orgánica de 7.02 g lactosa / Id y alcanzó el estado estacionario, se logró obtener una eficiencia de eliminación de sustrato del 95%. Se obtuvo también una producción volumétrica promedio de metano de 80% del teórico esperado. La estabilidad fisicoquímica del reactor se logr6 con una relación AGV/alcalinidad de 4.24 y un potencial de amortiguamiento de 1.2 meq/l. Con un modelo matemAtico, se simuló la digestión anaerobia de la lactosa. El modelo matemático utilizado, consistió en un conjunto de 5 ecuaciones diferenciales y 4 algebraicas, que incluyeron una purga parcial periódica. Posteriormente, utilizando pruebas de homogeneidad e coeficientes, se llevó acabo una comparación estadística entre los resultados experimentales y los simulados. Los resultados estadísticos (0.01 de nivel de significancia), mostraron que el comportamiento experimental y simulado, resultó el mismo para el caso de la producción volum6trica de metano y la eficiencia de eliminación de sustrato, mientras que resultaron paralelos para el caso del potencial de amortiguamiento y del pH. Finalmente, utilizando los resultados experimentales del consumo de sustrato, la producción volumétrica de metano y la ecuación de balance de sustrato en el estado transitorio, se estimó el coeficiente a [mg AGV / I CH4] para el sistema biológico del reactor. La tendencia de los estimadores de a, señaló la existencia de un periodo de adaptación, y que una vez lograda, el reactor permaneci6 dinhmicamente estable durante la experimentación. Los resultados del balance din4mico, podrían utilizarse como antecedentente para plicar un metodo de control adaptable al sistema, utilizando como variable de control a la tasa de dilución.