Digestión anaerobia de lodos de depuradora, etapas controlantes y cinética del proceso

Resumen

Se ha realizado una revisión bibliográfica sobre el proceso de fermentación anaerobia de aguas residuales y lodos de depuradora, para la obtención de metano. Se han montado los dispositivos experimentales requeridos para la realización de este estudio. Cada uno de ellos contenía un reactor de vidrio y un sistema versátil para la recogida y medida del biogás producido. Se han puesto a punto las técnicas analíticas para la determinación de diferentes parámetros: -composición del biogás (N2, O2, CH4, CO2, SH2). -caracterizacion del lodo: sólidos totales; sólidos totales volátiles; Dqo total y soluble; ácidos volatiles (acético, propiónico, N-Butírico, ISO-butírico, N-Valérico, ISO-Valérico, láctico). Se han obtenido las ecuaciones de diseño adecuadas para fermentadores en régimen semicontinuo con objeto de poder correlacionar adecuadamente los datos experimentales. Se han deducido también las expresiones matemáticas correspondientes para un proceso de fermentación de material particulado, teniendo en cuenta la función de distribución de tiempos de resistencia del solido. Los experimentos que se han desarrollado han sido 9 en régimen discontinuo (3 experimentos previos y 6 de larga duración) y 6 experimentos en régimen semicontinuo con diferentes tiempos de residencia. A partir de los resultados experimentales obtenidos, se ha realizado una discusión sobre las etapas controlantes del proceso de fermentación anaerobia, y el grado de solubilización del material orgánico contenido en el lodo. Se han ajustado estos resultados experimentales a modelos cinéticos, alguno de los cuales se presentan en esta memoria. Los parámetros obtenidos han permitido comparar las velocidades de reacción en los reactores discontinuos y semicontinuos.