Archivo para mayo 15th, 2012


Me complace en anunciar este evento, del cual estaré participando con una ponencia. Nos vemos en Delton – Texas – USA (y de paso por México).

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Web Site Official:                     http://globaldiscoveryworkshop.unt.edu/

The University of North Texas (UNT) welcomes you to the second Annual Global Discovery Workshop [La Universidad de North Texas te da la bievenida a la Segunda Ediciòn del Annual Discovery Workshop]

It will bring the participation of renowned energy experts, research scientists, and engineers from Asia, Europe, Latin America, Middle East, and the United States. [Serà el punto de encuentro para la participaciòn de renombrados expertos en energìa, investigadores cientìficos e ingenieros desde Asia, Europa, Amèrica Latina, Medio Este y los Estados Unidos de Amèrica]

The objectives of this workshop are: [Los objetivos de este workshop son]

 

  • Foster international research collaborations and joint research funding initiatives [Fomentar las colaboraciones internacionales de investigaciòn y la uniòn de iniciativas de fondos de investigaciòn]
  • Promote faculty and student research exchanges [Promover la facultad y el intercambio de estudiantes de investigaciòn]
  • Facilitate opportunities for doctoral student training and postdoctoral research [Facilitar las oportunidades para estadìas de estudiantes de doctorado e investigadores postdoctorales]

PROGRAM:    http://globaldiscoveryworkshop.unt.edu/sites/default/files/images/Workshop-Itinerary_02-14-12.pdf

IMPORTANTE

My country PERU too participe in this academic event with: MSc Jorge Mìrez (me) and Dra. Marìa Quintana, both for Universidad Nacional de Ingenierìa in Lima – PERU (National University of Enginnering – UNI).  [Mi paìs PERU tambièn participa en este evento académico con: MSc Jorge Mìrez (yo) y Dra. María Quintana, ambos por la Universidad Nacional de Ingenierìa en Lima – PERU]

Web Participate PERU [Web de Participantes PERU]

http://globaldiscoveryworkshop.unt.edu/sites/default/files/images/Peru.pdf

Ahi estaremos !!!!!!!!!

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Entre los factores ambientales de importancia vital para el funcionamiento de los digestores figuran: la temperatura, la concentoración de sólidos, la concentración de ácidos volátiles, la formación de espuma, la concentración de nutrientes esenciales, las substancias tóxicas y el pH.

Las metanobacterias sólo podrán desarrollarse cuando está tan avanzada la fermentación de los substratos primarios como almidón, celulosa o péptidos por acción de las bacterias anaerobias facultativas (por ejemplo Escherichia, Enterobacter, Klebsiella o Bacillus spp.), que se haya consumido todo el oxígeno disuelto, de manera que el potencial redoz se sitúe en un valor suficientemente bajo, menor que -200 mV. Además, el pH no debe disminuir demasiado debido a los ácidos como el acético o el butírico producidos por los Clostridium, para no inhibir el crecimiento de los metanógenos sensibles.

Comúnmente la concentración de ácidos grasos volátiles no supera los 2 – 3 g/L, expresados como ácido acético. Si se sobrepasa este nivel, la formación de metano puede disminuir mientras que continúa la producción ácida y, la digestión cesará en dos o tres días debido a que los metanógenos no pueden utilizar los ácidos a la misma velocidad con que se producen. El pH óptimo para la digestión está entre 7.0 y 7.2, aunque el rango satisfactorio va de 6.6 a 7.6. La digestión comienza a inhibirse a pH 6.5.

Una vez que se ha estabilizado un digestor el lodo está bien amortiguado, es decir, la concentración de protones no varía aún cuando se añaden cantidades relativamente grandes de ácido o álcali. Si esta capacidad de amortiguación se destruye y el pH disminuye, el digestor se “agria” o sea emite olores ácidos desagradables y cesa la metanogénesis. El CO2 es soluble en agua y reacciona con los iones hidróxilo para formar bicarbonato. La concentración de HCO3 es afectada por la temperatura, el pH y la presencia de otros materiales en la fase líquida y las condiciones que favorecen su producción a su vez aumentan el porcentaje de metano en la fase gaseosa.

La gama de temperatura para la digestión anaeróbica varía entre 10 y 60°C. Sin embargo las dos zonas óptimas son la mesófila (30 – 40 °C) y la termófila (45 – 60°C). Casi todos los digestores funcionan dentro de los límites de temperaturas mesofílicas y la diegstión óptima se obtiene a unos 35°C. La velocidad de digestión a temperaturas superiores a 45°C es mayor que a temperaturas más bajas. Sin embargo, dentro de esta gama de temperaturas, las bacterias son sumamente sensibles a los cambios ambientales y el mantenimiento de estas temperaturas elevadas resulta costoso y a veces diíficil.

Por ejemplo, en un digestor donde los residuos permanecen 12 días, la producción de gas por unidad de sólidos volátiles totales añadidos diariamente es 20% mayor a 45°C que a 35°C. La digestión no sufre por un aumento de temperatura de unos cuantos grados. Pero una disminución repentina de sólo unos pocos grados puede detener la producción de metano sin afectar a las bacterias productoras de ácidos y esto conduce a una acumulación excesiva de ácidos provocando la falla del digestor.

En los climas cálidos, donde no existen temperaturas de congelación, los digestores pueden funcionar sin añadir calor pero hay que aumentar en cambio el tiempo de retención de los residuos en el digestor. La regulación de la temperatura puede lograrse haciendo circular agua caliente a través del contenido del tanque. La regulación de la temperatura en los digestores grandes por medio de termointercambiadores exige un equipo bueno y seguro y un mantenimiento continuo.

Las causas principales de una excesiva producción de ácidos volátiles son la elevada velocidad de carga, una baja temperatura y la formación de espuma. Ésta constituye una zona que favorece a los acetógenos. La sedimentación de los materiales fibrosos y la espuma se puede evitar mezclando el contenido del digestor, lo que también contribuye al proceso ya que establece condiciones uniformes.

La presencia de substancias tóxicas puede impedir el desarrollo bacteriano. Los antibióticos empleados en las explotaciones pecuarias llegan a los excrementos pero, como ocurre también con los antihelmínticos, no suelen afectar mayormente la digestión debido a la dilución con materiales no tóxicos. Las concentraciones de nitrógeno amoniacal deben ser inferiores a 1.5 g/L. Si bien es un amortiguador, su aumento puede llegar a impedir el proceso. También resultan tóxicas las sales de zinc, níquel y cobre, aunque este último puede ser necesario en ínfimas cantidades. Las sales de los elementos alcalinos y alcalino-térreos pueden ser estimulantes o inhibitorias según la concentración. Para una digestión óptima, todos los elementos esenciales en el metabolismo microbiano tienen que estar presenes en forma fácil de asimilar por las bacterias.


El contenido en metano puede ser reducido debido a la disminución de la actividad de las bacterias metanogénicas como resultado de la acumulación de ácidos por variaciones en la composición de la carga o la temperatura, o debido al envenenamiento por contaminantes tales como biocidas, fenoles o metales pesados. También se reduce la eficiencia por la disminución de la demanda química de oxígeno (DQO) de los residuos tratados. La DQO  es la cantidad total de oxígeno ( en mg) necesaria para oxidar completamente las substancias orgánicas e inorgánicas contenidas en un litro de suspensión. La estabilidad del pH es fundamental y puede ser controlada por adición de álcali así como por el control de la composición y la velocidad de la alimentación.

Tanto el azufre orgánico (presente en algunos aminoácidos) y el inorgánico (presente en el yeso o generado por la neutralización con ácido sulfúrico de residuos como las melazas tratadas con cal) puede ser reducido a H2S, un gas muy tóxico y altamente reactivo con los metales tales como el hierro y cobre originando la corrosión. Esta reactividad hace que su contenido sea muy bajo en el gas de los rellenos sanitarios. Por otra parte el amonio liberado, por ejemplo durante la desaminación de las proteínas, permanece en solución.

El cuadro sigueinte resume la composición promedio del biogas según la fuente. El valor calorífico varía entre 17 – 34 MJ/m^3 según el contenido de metano.

Los volúmenes de gas producido se suelen expresar como m^3 biogas / m^3 digestor o como m^3 biogas/kg DQO y difieren según el tipo de residuo, la concentración de sólidos volátiles (SV), la relación de carga, el tiempo de retención y el diseño del digestor. En general la producción oscila entre 1 – 5 m^3 biogas / m^3 digestor, o dicho de otra manera entre 0.3 – 0.5 m^3/ kg SV.

La condensación es con frecuencia un problema debido a que el digestor está generalmente más tibio que las cañerias por donde pasa. El agua también puede ser arrastrada como un aerosol en los sistemas agitados. En los pequeños sistemas es esencial una trampa de agua y puntos de drenaje de la misma. En los grandes sistemas puede ser necesario el enfriamiento para quitar el agua. El hidrógeno que suele hallarse en algunos rellenos sanitarios jóvenes, es un intermediario en el metabolismo anaeróbico. También algunas bacterias anaeróbicas pueden producir trazas de CO. La presencia de nitrógeno y/u oxígeno puede indicar una entrada accidental de aire y esto constituye un grave peligro debido al riesgo explosivos. En los rellenos el oxígeno del aire atrapado es consumido por los microorganismos facultativos dejando el nitrógeno residual.