Simulación del proceso de digestión anaerobia para predecir la producción de biogás a partir de residuos de la industria panelera en la Provincia de Pastaza.

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo de simular el proceso de digestión anaerobia para predecir la producción de biogás a partir de la aplicación de modelos matemáticos y el aprovechamiento de la cachaza generada en las paneleras de la provincia de Pastaza. Se caracterizó de forma experimental la cachaza de Pastaza y se comparó con la literatura obteniendo una composición de humedad 77,07% y 70,72%, proteína 2,04% y 4,39%, lípidos 0,38% y 3,51%, ceniza 1,23% y 2,93%, sacarosa 9,26% y 3,51%, fibra 2,03% y 6,15%, otros 8% y 8,78% respectivamente. Con la composición y las ecuaciones estequiométricas con reacción químicas se desarrolló el modelo matemático estequiométrico para predecir la cantidad de biogás. La simulación se realizó en el software CHEMCAD 6.3.1 por que posibilita los cálculos de balance de masa en un reactor estequiométrico, se validó el modelo utilizando un flujo de alimentación de 1000 kg/d (1 t/d) y la composición bibliográfica en condiciones ideales obteniéndose 172,98 m3 de biogás por tonelada de cachaza. Para la composición experimental usando el flujo en función a la disponibilidad de la materia prima (9760 kg/d) se obtuvo una producción de 1288,62 m3 de biogás. Se definieron 8 condiciones de contorno para la composición y 11 para el flujo de alimentación, como resultado se alcanzó la mayor producción y calidad de biogás en la composición 6, con una producción de biogás de 1736,40 m3/d para el flujo de alimentación de 9760 kg/d de cachaza, CH4 un 40,7%, CO2 un 57,2%, H2S un 0,12% y NH3 2,01% del volumen. Para estas características de composición al biogás se lo utilizaría para red de gas en aplicaciones tales como calentadores, motores de combustión interna o sistemas generadores y uso doméstico ya que para otros usos es necesario realizar un tratamiento posterior.