Co-digestión anaerobia de lodo de edar con residuos orgánicos de diferente naturalezaCombinación de técnicas experimentales y herramientas matemáticas

Abstract

La co-digestión anaerobia presenta amplias posibilidades de aplicación puesto que se basa en el co-tratamiento de distintos flujos de residuos orgánicos, un hecho que puede resultar ventajoso tanto desde el punto de vista de proceso como a nivel económico, por ir acompañada en muchos casos de un incremento en el rendimiento de la producción de metano y biogás. Con respecto a la tecnología de digestión en alta concentración de sólidos (o digestión seca), presenta una serie de ventajas tales como un menor requerimiento de espacio o un menor consumo de agua y energía. Si bien es cierto que en la actualidad la co-digestión es aplicada a escala real en numerosos países, la viabilidad de esta alternativa para el uso de determinados flujos de residuos o su operación en alta concentración de sólidos precisa ser analizada con mayor profundidad. El principal objetivo de este estudio consiste en explorar el potencial de la co-digestión de fango de EDAR con residuos orgánicos de distinta naturaleza combinando técnicas experimentales con herramientas matemáticas. Por ello, se han realizado una serie de ensayos a escala de laboratorio con el fin de obtener datos para aplicar una herramienta de caracterización que permita calibrar el modelo matemático ADM1 (Anaerobic Digestion Model N.1). Del mismo modo, para determinar el potencial del tratamiento de fango de EDAR deshidratado mediante digestión en alta concentración de sólidos, se han llevado a cabo ensayos en planta piloto. Finalmente, se han explorado diferentes escenarios de co-digestión en alta concentración de sólidos y por digestión húmeda para fango de EDAR con dos co-residuos de distinta naturaleza empleando una versión modificada del modelo ADM1. Los resultados obtenidos reflejan la relación entre la composición química y el potencial metanogénico de distintos residuos orgánicos y han permitido identificar el residuo de biodiesel como un co-residuo apto para la co-digestión con fango deshidratado de EDAR. Asimismo, los resultados del estudio indican que un residuo de esas características tiene potencial de ser tratado por digestión anaerobia en alta concentración de sólidos aisladamente y en co-digestión. Por otro lado, se ha demostrado que es posible obtener información necesaria para aplicar y adaptar los modelos matemáticos existentes gracias a una serie de medidas analíticas. Del mismo modo, los resultados presentados ponen de manifiesto que la combinación de ensayos experimentales y técnicas matemáticas permite desarrollar herramientas predictivas con potencial para explorar diferentes escenarios de operación y con capacidad para guiar la toma de decisiones en plantas reales.