| Journal: | Biotecnia |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000439226 |
| ISSN: | 1665-1456 |
| Authors: | Martínez García, Ricardo Adolfo1 Espinosa Solares, Teodoro1 Flores Velázquez, Jorge2 Rojano Aguilar, Abraham1 Reséndiz Cantera, Omar1 Arzeta Ríos, Abraham Jesús1 |
| Institutions: | 1Universidad Autónoma Chapingo, Chapingo, Estado de México. México 2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Jiutepec, Morelos. México |
| Year: | 2020 |
| Volumen: | 22 |
| Number: | 1 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, analítico |
| Spanish abstract | La digestión anaeróbica de residuos de explotaciones pecuarias presenta beneficios tales como, la reducción de olores y agentes patógenos, la producción de biogás y biofertilizantes. La producción de metano está influenciada, entre otros factores, por el desempeño hidrodinámico del digestor. El objetivo de esta investigación fue construir y validar un modelo numérico basado en Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), a partir de un prototipo de un digestor anaeróbico de laguna cubierta. Las simulaciones del modelo en CFD fueron realizadas a partir de las características del reactor y las propiedades del fluido de trabajo. Para comprobar la concordancia del modelo, los resultados numéricos se relacionaron con datos experimentales generados mediante Velocimetría de Imágenes de Partículas (PIV) en un modelo a escala del digestor original. Con el modelo validado, se simularon cuatro alternativas de diseño. Los resultados mostraron mayor eficiencia del patrón de flujo al incluir recirculación. La reducción de espacio muerto entre configuraciones propuestas con respecto al original osciló entre 12,7-19,2%. La configuración de mejor desempeño hidrodinámico fue con recirculación de 2/3 de la alimentación en la entrada original y el otro tercio la distancia de 12 m y con un ángulo de 90° respecto a la línea de entrada |
| English abstract | Anaerobic digestion of livestock waste has benefits such as reduction of odours and pathogens, production of biogas and biofertilizers. Methane production is influenced, among other factors, by the hydrodynamic performance of the digester. The objective of this research was to construct and validate a numerical model based on Computational Fluid Dynamics (CFD), from a prototype of a covered lagoon anaerobic digester. CFD model simulations were performed from reactor characteristics and working fluid properties. To check the agreement of the model, the numerical results were related to experimental data generated by Particle Imaging Velocimetry (PIV) in a scale model of the original digester. With the validated model, four design alternatives were simulated. The results showed greater efficiency of the flow pattern by including recirculation. The reduction in dead space between proposed configurations with respect to the original, ranged from 12.7-19.2%. The best hydrodynamic performance configuration was with recirculation of 2/3 of the feed at the original inlet and the other third at 12 m and at an angle of 90° to the input line |
| Disciplines: | Química |
| Keyword: | Fermentaciones, Digestión anaeróbica, Dinámica de fluidos computacional (CFD), Velocimetría por imágenes de partículas (PIV), Reología, Biodigestores |
| Keyword: | Fermentation, Anaerobic digestion, Computational fluid dynamics (CFD), Particle image velocimetry (PIV), Rheology, Biodigestors |
| Full text: | https://biblat.unam.mx/hevila/Biotecnia/2020/vol22/no1/7.pdf Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF) |
