Implementación y validación del modelo ADM1 para la digestión anaerobia de lodos residuales con perturbación de carga orgánica

Resumen

Entre los procedimientos de estabilizacion de biomasa, la digestion anaerobica es aplicada comunmente, con
ventajas que incluyen menores costos y la conversion de materia organica a metano, el cual es usado para generacion
de energa. En este estudio, se llevo a cabo la implementacion en MATLAB del modelo ADM-1 (Anaerobic Digestion
Model No.1) el cual es un modelo con 35 variables de estado, 4 ecuaciones algebraicas, 19 procesos bioqumicos, 6
procesos acido-base y 3 procesos de transferencia gas-lquido, para ello se llevaron a cabo ensayos para el analisis
del potencial de biometano (BMP) como prueba para la calibracion del ADM-1, los ensayos se llevaron a cabo
en biorreactores de 500 mL con una relacion So/Xo 0.5 g SV/g SV, se utilizo nitrogeno gas para favorecer la
atmosfera anaerobia, la prueba duro 30 das y se monitoreo diariamente la produccion de biogas, los ensayos se
realizaron por triplicado y un blanco que consistio en solo inoculo. Como sustrato se utilizaron lodos activados
municipales y como inoculo el exceso de biomasa de un reactor metanogenico que degrada lodos activados. Un
reactor anaerobio Applikon de 5L fue utilizado a 35oC, 150 rpm, los parametros de monitoreo fueron: DQOt,
DQOs, ST, SV, AGVs, pH y alcalinidad. El modelo matematico y la calibracion se implementaron usando m-les
de la plataforma MATLAB r2019a. La produccion maxima de metano en la BMP fue de 216.15 ml/ g SV. Se obtuvo
un ndice de biodegradabilidad de 0.43 y fueron calibrados cinco parametros cineticos.