Ampliación mediante modelización matemática de reactores anaeróbicos para el tratamiento de aguas residuales de levadura.

Resumen

El tratamiento de aguas residuales mediante digestión anaeróbica es una solución viable para el vertido de residuos líquidos industriales con diferentes niveles de contaminación. La cinética de la reacción de digestión anaeróbica, en reactores tubulares de laboratorio, por un consorcio de microorganismos para tratar residuos líquidos de una industria de levaduras alimentarias no se ajusta a una ecuación de Monod, sino a un ajuste numérico realizado con el programa Table Curve 2D. Donde se determinó 0.65 d-1 como tasa máxima de crecimiento celular y otros parámetros de la cinética microbiana. El error con el que el modelo seleccionado describe los resultados experimentales es ± 24 mg/L. El análisis matemático de los modelos utilizados se realizó en el software MATLAB®, el cual permitió la determinación de un novedoso número adimensional, denominado Gai, que facilitó el análisis, escalamiento mediante modelado matemático y dimensionamiento de los reactores anaeróbicos a escala industrial para el tratamiento de 430 m3/d de residuos. Se dimensionaron biorreactores tubulares con una altura total de 18,93 m y 2,4 m de diámetro. También se determinó el caudal requerido de 2,91 m3/h. El número de Gai es una relación entre los fenómenos que rigen el proceso estudiado, la conversión y las constantes de tiempo de residencia, estando involucrados dos mecanismos principales en el proceso: flujo convectivo y conversión. Una vez demostrado que no existen restricciones difusionales en la hoja anaerobia.