Diseño y construcción de un biorreactor agitado de bajo costo para estudios de digestión anaeróbica a escala de laboratorio

dc.contributor.advisor	Bustos Gutiérrez, Paola Daniela	es
dc.contributor.author	Martin Albi, Pablo Andrés -- pmartinalbi@gmail.com
dc.contributor.editor	Universidad del Bío-Bío. Escuela de Ingeniería Civil Química (Chile)	es
dc.date.accessioned	2022-07-13T20:38:29Z
dc.date.available	2022-07-13T20:38:29Z
dc.date.issued	2020
dc.description	Memoria (Ingeniero Civil Químico) -- Universidad del Bío-Bío. Concepción, 2020.	es
dc.description.abstract	La generación de residuos orgánicos ha mostrado un aumento acelerado a nivel mundial. En Chile, los residuos orgánicos constituyen, según el ministerio del medio ambiente, el 58% de los residuos totales, siendo aprovechados apenas el 1% de estos. El proceso de digestión anaeróbica permite reutilizar residuos orgánicos buscando producir biogás con el fin de producir energía limpia y bioabono como productos con valor agregado, presentándose como una alternativa atractiva para producción energética limpia y el reaprovechamiento de residuos. En el país solo 6 empresas destinadas al tratamiento de RILes utilizan el proceso de digestión anaerobia, las que produjeron 68,2 millones de metros cúbicos de biogás durante el año 2018. La aplicación de esta tecnología ha sido lenta, debido a que las investigaciones realizadas no han profundizado en su totalidad el proceso, faltando así mayor conocimiento del mismo para mejorar la relación costo/beneficio de la tecnología. Lo anterior es principalmente debido al elevado costo de los equipos requeridos para el área de investigación. Es por esta razón, que el presente estudio tuvo como objetivo evaluar la factibilidad de construcción de un biorreactor agitado de bajo costo para estudios de digestión anaerobia a escala de laboratorio, esperando con ello, facilitar el acceso a esta tecnología con el fin de aumentar la eficiencia del proceso. El estudio consideró tres factores esenciales a la hora de diseñar y construir el equipo, los cuales fueron el recipiente, el sistema de agitación y el sistema de calefacción. El tanque digestor fue construido con acero inoxidable 304, del tipo cilíndrico vertical, con un volumen total de 7,4 litros. El sistema de calefacción consistió en un serpentín externo, fabricado con cobre recocido de 3/8’’ de diámetro, el cual se recubrió de plancha aislante de 3 milímetros para evitar pérdidas de calor hacia el ambiente. El sistema de agitación consideró un agitador de tipo helicoidal de 7,7 centímetros de diámetro por 15,9 centímetros de largo, útil para la homogeneización de fluidos viscosos como es el caso de las mezclas liquidas con alto contenido de materia orgánica. El equipo en su totalidad tuvo un costo de 8 UF, siendo este un valor equivalente al 0,5% del valor de mercado de un equipo similar. Las pruebas de funcionamiento del equipo no se realizaron debido a falta de equipos esenciales para su propósito. El estudio demostró que el diseño y construcción de un equipo a escala laboratorio de bajo costo es factible.	es
dc.description.abstract-2	The generation of organic waste has shown an accelerated increase worldwide. In Chile, organic waste constitutes 58% of total waste according to Chile’s Ministry of the Environment. From this, only 1% of it is being used. The anaerobic digestion process allows for the reuse of organic waste in order to produce biogas, which produces clean energy and bio-fertilizers as value-added products. Thus, bio-gas presents itself as an attractive alternative for clean energy production and for the reuse of waste. Furthermore, there’s only 6 companies destined to the treatment of industrial liquid waste in Chile that use the anaerobic digestion process, which produced 68.2 million cubic meters of biogas in 2018. The application of this technology has been slow, mainly due to investigations carried out, which have not fully deepened into the process and thus lack knowledge in order to improve the cost / benefit ratio. The latter is due to the high equipment cost required for research. Thus, the present study aimed to evaluate the feasibility of building a low-cost agitated bioreactor for laboratory-scale anaerobic digestion studies. The latter hoped to facilitate access to this technology in order to increase efficiency. The study considered three essential factors when designing and building the equipment: the container, the stirring system and the heating system. The digester tank was built using 304 stainless steel, vertical cylindrical type, with a total volume of 7.4 liters. The heating system consisted of an external coil, made of 3/8'' diameter annealed copper, which was covered with a 3 millimeters insulating sheet to avoid heat losses to the environment. The stirring system considered a helical-type stirrer of 7.7 centimeters in diameter by 15.9 centimeters long, useful for homogenizing viscous fluids such as liquid mixtures with a high content of organic matter. The equipment as a whole had a cost of 8 UF, equivalent to 0.5% of the market value of a similar equipment. Equipment performance tests were not performed due to lack of essential equipment for its purpose. The study demonstrated that the design and construction of low-cost laboratory-scale equipment is feasible.	en
dc.description.call-number	M(E) 660.2 M363 2020	es
dc.identifier.uri	http://repobib.ubiobio.cl/jspui/handle/123456789/3748
dc.language.iso	es	es
dc.subject	BIOGAS-OBTENCION Y PRODUCCION	es
dc.subject	BACTERIA ANAEROBICA-USOS	es
dc.subject	RESIDUOS ORGANICOS	es
dc.subject	RESIDUOS INDUSTRIALES-TRATAMIENTO	es
dc.title	Diseño y construcción de un biorreactor agitado de bajo costo para estudios de digestión anaeróbica a escala de laboratorio	es
dc.type	Tesis	es