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Viabilidad Energética para la Gestión del Lodo Residual Mediante Digestión Anaerobia de la Ptari de la Planta de Beneficio de AVINSA S.A.S.

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dc.contributor.advisorEpalza Contreras, Juan-Manuel
dc.contributor.authorPalomino Prieto, Orlando
dc.date.accessioned2021-05-28T18:17:43Z
dc.date.available2021-05-28T18:17:43Z
dc.date.issued2020-10-06
dc.descriptionDigitalspa
dc.description.abstractLas avícolas hacen una destacada presencia en el país y el departamento de Santander, Fenavi lo caracteriza como líder en la estimación del Producto Interno Bruto Avícola sectorial para el año 2014, con 23.5 %, seguido por Cundinamarca 23.3%, superando los 535.700 millones de pesos anuales (FENAVI, 2016). De igual manera se reportó una producción de pollo para el año 2019 de 1.693.178 toneladas, mientras que en lo corrido del año 428.604 Toneladas reportadas el mes de Marzo(Fenavi, 2020), evidenciando la activa participación y producción de este sector. En los procesos del sector avícola se producen residuos con carga orgánica, para ser tratados y aprovechados en la generación de energía, mediante la producción de biogás a través de la digestión anaerobia. Avinsa SAS, es la empresa en la cual se plantea este proyecto, con el apoyo de la Universidad de Santander, ésta empresa produce 18 m3 de lodo residual diario proveniente de la planta de tratamiento de aguas residuales industriales (PTARI) Se plantea la utilización del lodo residual, siendo éste caracterizado para la estimación de generación de biogás a través de digestión anaerobia. Para luego realizar el diseño del reactor que realice los procesos biológicos y físico- químicos propios de las reacciones al interior del dispositivo, donde se simularán las condiciones de trabajo, la cinética de las reacciones en la digestión, así mismo la producción y respuesta en la generación de metano y biogás.spa
dc.description.abstractPoultry companies have a prominent presence in the country and the department of Santander, Fenavi characterizes it as the leader in the estimation of the sectorial Gross Domestic Poultry Product for the year 2014, with 23.5%, followed by Cundinamarca 23.3%, exceeding 535,700 million pesos annual (FENAVI, 2016). Similarly, a chicken production for the year 2019 of 1,693,178 tons was reported, while so far in the year 428,604 tons reported in the month of March (Fenavi, 2020), evidencing the active participation and production of this sector. In the processes of the poultry sector, residues with organic load are produced, to be treated and used in the generation of energy, through the production of biogas through anaerobic digestion. Avinsa SAS, is the company in which this project is proposed, with the support of the University of Santander, this company produces 18 m3 of daily residual sludge from the industrial wastewater treatment plant (PTARI) The use of residual sludge is proposed, this being characterized for the estimation of biogas generation through anaerobic digestion. To then carry out the design of the reactor that carries out the biological and physicochemical processes of the reactions inside the device, where the working conditions, the kinetics of the reactions in digestion, as well as the production and response in the generation of methane and biogas.eng
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMagister en Sistemas Energéticos Avanzadosspa
dc.description.edition1 ed.spa
dc.description.tableofcontentsResumen.................................................................................................................... 12 Descripción................................................................................................................. 12 Introducción................................................................................................................ 16 1. Definición del Problema................................................................................... 18 2. Justificación........................................................................................................ 22 3. Objetivos.............................................................................................................. 24 3.1. Objetivo General.................................................................................................. 24 3.2. Objetivos Específicos........................................................................................... 24 4. Marco Referencial............................................................................................ 25 4.1. Reactor de Lodos................................................................................................. 25 4.2. Digestión Anaerobia........................................................................................... 26 4.3. Implementación de un reactor CSTR............................................................... 27 4.4. Instrumentación.................................................................................................... 28 4.4.1. Controlador de pH..................................................................................... 28 4.4.2. Controlador de Agitación: ................................................................................. 28 4.4.3. Controlador de Temperatura ............................................................................ 29 4.5. Diseño y simulación del Reactor..................................................................... 30 4.6. Antecedentes.................................................................................................. 31 5. Desarrollo Metodológico........................................................................ 34 5.1. Caracterizar el lodo residual de la de la PTARI de Avinsa S.A.S para la estimación de su potencial de generación de biogás................................................................ 34 5.1.1.Caracterización del residuo proveniente de la PTARI................................. 35 5.2. Diseñar el bio-reactor anaerobio para la producción del biogás teniendo en cuenta la caracterización del lodo residual........................................................... 44 5.2.1. Comparación las tecnologías de biorreactores existentes. .............................. 45 5.2.2. Determinación de los criterios de selección de alternativas............................ 50 5.2.3. Realización del estudio de viabilidad técnica del biorreactor.......................... 52 5.2.4. Análisis comparativo de las alternativas seleccionadas............................... 55 5.2.5. Determinar el diseño del biorreactor según capacidad de generación de biogás.56 5.2.6. Determinación del diseño definitivo para la construcción biorreactor según su composición mecánica, eléctrica, control de variables y automatización........ 58 5.3. Determinar el potencial energético del biogás generado usando Labview....... 64 5.3.1.Trazado del plan de construcción distribuyendo las diferentes partes del Biorreactor. 65 5.3.2. Cuantificación del Biogás Producido en la Digestión Anaerobia. ..................... 66 5.3.3. Estimación del potencial energético producido por el biogás .......................... 69 5.3.4. Determinar el potencial energético generado en el Biorreactor, a través de la simulación del proceso en la plataforma Labview................................................... 70 6. Conclusiones. ................................................................................................ 74 7. Divulgación.................................................................................................. 76 8. Referencias Bibliográficas................................................................................ 79 9. Apéndices........................................................................................................ 83spa
dc.format.extent99 pspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.localT 82.20 P156v
dc.identifier.urihttps://repositorio.udes.edu.co/handle/001/5101
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeBucaramanga, Colombiaspa
dc.publisher.programMaestría en Sistemas Energéticos Avanzadosspa
dc.rightsDerechos Reservados - Universidad de Santander, 2021spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.proposalLodos Residualesspa
dc.subject.proposalBiomasaspa
dc.subject.proposalDigestión Anaerobiaspa
dc.subject.proposalGeneración de Biogásspa
dc.subject.proposalReactorspa
dc.subject.proposalResidual Sludgeeng
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dc.subject.proposalAnaerobic Digestionspa
dc.subject.proposalBiogas Generationeng
dc.subject.proposalReactoreng
dc.titleViabilidad Energética para la Gestión del Lodo Residual Mediante Digestión Anaerobia de la Ptari de la Planta de Beneficio de AVINSA S.A.S.spa
dc.typeTrabajo de grado - Maestríaspa
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dcterms.audienceTodas las Audienciasspa
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