Biofilm de bajo costo para mejorar la digestión anaeróbica en regiones de clima frío con digestores tubulares

Abstract

El objetivo de esta investigación es evaluar el aumento de producción de biogas con digestores tubulares de bajo costo en los climas fríos usando anillos PET en el interior del reactor. Dos digestores similares han sido operados y monitoreados en condiciones de clima frío y han sido alimentados con estiércol de vaca. La diferencia entre los dos sistemas es que uno se llenó con anillos PET como un portadores de biofilm, llegando a ser el área «funcional» al interior del digestor 4,2 veces mayor. Los resultados muestran que 44% más de biogás por KgSV se ha producido al utilizar el portador de biofilm (0.33m³/kgSV; 0.09 m³/m³/d) en relación a un digestor control (0.23m³/ kgSV; 0.06 m³/m³/d), el cual es operado en mismas condiciones climáticas de frío y con una tasa de carga orgánica de 0.26 kgSV/m³/d. La calidad de biogás es similar en ambos casos, mientras que la reducción de los sólidos volátiles totales, así como la retención de sólidos minerales, es mayor en el digestor con el portador del biofilm. El rendimiento térmico revela que la adaptación del digestor tubular de bajo costo para un clima frío sin ningún dispositivo de calentamiento activo condujo a una temperatura de la suspensión de 16.6°C, cuando la temperatura ambiente media diaria en invierno es 6.1 °C con varias noches por debajo de cero, debido al diseño pasivo solar apropiado.

The aim of this research is to evaluate the increase of biogas production with low cost tubular digesters in cold climates using PET rings inside the reactor. Two similar digesters have been operated and monitored in cold weather conditions and have been fed with cow manure. Digester 1 was filled with PET- rings as a biofilm carrier, Digester 2 was kept as a reference. Through the PET - rings the functional surface could be increased by a factor 4.2. The results show that 44% more biogas per KgSV has been produced with the biofilm carrier in use (0.33 m3/kgSV) (reference digester _0.23 m3/kgSV), at an organic load rate of 0.26 kgSV/m³/d. The thermal performance shows that with an adaptation of the low cost tubular digester the slurry temperature can be raised up to 16.6 °C (average) by surrounding temperature of 6.1 °C (average) without using any active heating system.