Bio Reactor

BioreactorRodrigo Arandi-KleeJosé Andrés LamJuan Carlos RodasAldo Rojas

Fermentación

•Producción de gas proporcional a:▫Sustrato▫Condiciones▫Crecimiento microbiano

•Medir para verificar la producción.

Medición

•Tratamiento y estudio previo. •Biodigestor

▫Barato.▫Permita mezclar.▫Permita adición de mezcla.▫Permita extracción de mezcla. ▫Impermeable.▫Hermético.

Determinación

•Agitación

•Temperatura

•Producción

•Condiciones

Bioreactor para evaluar el potencial de Biogas

BioReactor

Colector de Gas

Operación

•Operación del sistema para la alimentación diaria implica:▫Agitar durante 30 minutos antes de

alimentar el reactor.▫Todas las entradas al reactor deben estar

selladas exceptuando la de la salida del gas al colector.

▫Esto permite que el reactor opere en condiciones anaerobicas.

Operación

•Es necesario tomar nota de:▫El volumen del biogas en el tanque

colector.▫Presión en el tanque.▫Temperatura del agua.▫Temperatura del ambiente.▫Presión del ambiente.▫El tiempo

Operación

•El biogás debe de ser analizado para determinar el contenido de metano.

•El volumen debe ser corregido a gas seco a temperatura y presión estándar (0°C y 760mmHg)

•Es necesario tomar una muestra del bioreactor.

Operación

•El agua puede ser acidificada con el fin de reducir la migración del CO2 a la fase líquida.

•También se agregar una base fuerte (NaOH o KOH) al agua para remover CO2. Esto permite:▫Medir directamente la producción de

metano.

Discusión

Trabajo experimental utilizando el agitador Bordeaux:• El reactor puede ser utilizado para varios tipos de

cultura anaeróbica.

• Lo han operado por tres años consecutivos sin tener fallas con los materiales.

• Se estudió el beneficio de agregar nutrientes al biorreactor, y se encontró que la producción de metano aumentó en un 40%.

• En un experimento más reciente el biorreactor fue utilizado para comparar los efectos de tiempo de retención en el rendimiento y concentración de olor en el efluente en la digestión anaeróbica de estiércol de vaca.

Aplicaciones y modificaciones:

• El potencial bioquímico de metano sirve para estimar el rendimiento final de metano y tasa de producción del mismo para la biomasa. Esto cae en niveles de sustratos bajos para evitar desequilibrio en el sistema.

• El biorreactor es ideal para estimar el rendimiento de metano así como los parámetros de la producción de metano ya sea en una operación semicontinua o batch.

Mezcla de partículas:• Agitar partículas con un agitador magnético

dentro de un biorreactor no es recomendable ya que no puede suspender partículas pesadas.

• La capacidad del agitador Bordeaux para suspender partículas a velocidades moderadas es una ventaja.

• El agitador de Bordeaux es capaz de manejar las mezclas con concentraciones de sólidos superiores al 10%.

Evaluación económica:

•El costo de un biorreactor es de $ 622.00, basándose en precios del año 2003.

Conclusiones• Este biorreactor de bajo costo se ha utilizado con

eficacia en una variedad de proyectos de investigación de fermentación durante un período más de 10 años.

• Es confiable ya que requiere muy poco mantenimiento y también por la reproducibilidad de condiciones.

• Este diseño de bioreactor económico ofrece una herramienta de laboratorio útil y representa una valiosa contribución a la investigación básica en digestión anaeróbica y cultivos microbianos.

Resultados muestras de estiércol de búfalo finca Molina

Biodigestor