Optimización de la producción de biogás en un reactor tubular haciendo uso de nanopartículas de óxido de hierro

• Autor: Macazana López, Karenina Ela
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28209
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28209
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Digestión anaerobia; Producción de biogás; Biomasa; Nanopartículas de magnetita; Nanopartículas de óxido de hierro; Biodigestor tubular; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01

El presente trabajo de investigación tiene como principal objetivo demostrar la optimización del proceso de digestión anaeróbica en un biorreactor piloto de lámina plástica fabricada a partir de policloruro de vinilo con 1m3 de capacidad, usando como sustrato excretas de cavia porcellus o cuy con nanopartículas de magnetita. Para ello, en primera instancia se sintetizaron las nanopartículas por el método de poliol logrando obtener un tamaño de 34.03nm. Seguidamente, se realizó el estudio a nivel laboratorio, la prueba de Actividad Metanogénica Específica (AME), con el fin de validar el porcentaje de biodegradabilidad del sustrato, este debe ser mayor a 60%; así mismo se observó cómo afecta las nanopartículas al adicionar a uno de los reactores en estudio. Los resultados obtenidos en porcentaje de biodegradabilidad fueron del 75.95% y se obtuvo 373.8ml de CH4 con las nanopartículas y 231ml de CH4 sin las nanopartículas, lo que se traduce en una eficiencia del 161.82% en la producción del CH4 al adicionar las nanopartículas. Finalmente, en el estudio a nivel piloto, se adicionó como primera aproximación 18ppm de nanopartículas, con lo cual hubo un incremento en el % de CH4 del 21.94%; luego se constató al agregar las nanopartículas de magnetita, un notable favorecimiento positivo en la cinética bioquímica de las bacterias debido a que en una menor cantidad de días, solo en 3 días, se llenó el gasómetro de 500L con una calidad de metano del 53.9% mayor a 44.2% de CH4 que se obtuvo sin las nanopartículas de magnetita, cuyo tiempo de llenado del gasómetro fue de 8 días en promedio; y para concluir el presente estudio se hizo una proyección del incremento del % de CH4 con la cantidad óptima de nanopartículas de magnetita (100ppm), dando como resultado un valor de 120.3%, lo cual resulta ser muy significativo .