Control, supervisión y representación matemática de un proceso de biodigestión anaerobia para la biomasa de contenido ruminal bovino

Abstract

Contexto: En Colombia, el contenido rumial bovino (CRB) es vertido generalmente a los cauces de agua y campos a cielo abierto y, dada su alta carga orgánica, su disposición final representa una amenaza de tipo ambiental, económica y social. A la fecha, es limitada la implementación de tecnologías que permitan reducir el impacto debido en parte a la escasa caracterización del CRB, información que es requerida para la construcción de modelos matemáticos de digestión anaerobia que expliquen la reducción de este bio-sólido; por otro lado, la restringida aplicación de sistemas de control y supervisión enfocados a la generación de subproductos con potencial aprovechamiento energético también constituye un motivo. Objetivo: Documentar los métodos utilizados en el desarrollo de un sistema de control y supervisión de temperatura y presión para un biodigestor discontinuo a escala de laboratorio con biomasa CRB. Métodos: Se realizó la implementación de un sistema de adquisición distribuida de señales y una interfaz de servidor web; se identificó un modelo dinámico correspondiente al comportamiento del sistema de digestión anaerobia para esta biomasa CRB. Resultados: Se logró caracterizar, mediante gravimetría y calorimetría, variables asociadas al sistema de digestión anaerobia con CRB. Frente al control, el controlador on-off mantuvo la presión del gas en el rango deseado y el controlador PI garantizó la temperatura deseada del proceso. Conclusión: Fue posible generar biogás a partir de biomasa CRB desde esquemas básicos de caracterización, supervisión y control del proceso.