Prototipo de biorreactor aeróbico para el monitoreo y control del proceso de co-compostaje, a partir de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales y residuos sólidos orgánicos de plaza de mercado

Autores/as

  • Ilber Adonayt Ruge Ruge Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

DOI:

https://doi.org/10.15665/rp.v17i1.1673

Palabras clave:

Aprovechamiento de residuos, lodos residuales, residuos sólidos orgánicos, bioreactor aeróbico, control de temperatura, microcontrolador

Resumen

El artículo describe el diseño e implementación de un prototipo de biorreactor que controla temperatura y  humedad para la producción de co-compostaje usando lodos de planta de tratamiento de aguas residuales y residuos sólidos orgánicos. El bioreactor tipo batch se desarrolla para crear un ambiente controlado con propósitos de experimentación a nivel de laboratorio e investigación en la producción de bioabonos a partir del aprovechamiento de residuos industriales y municipales. Los controladores están diseñados a partir de sistema operativo FreeRTOS e implementados en plataforma de desarrollo Arduino Mega 2560, y cuyos puntos de operación se establecen para trabajar en rangos de temperatura termofilica y variedad de rangos de humedad. Adicional, el bioreactor dispone de un sistema de comunicación  para conocer el comportamiento del proceso de descomposición tanto en laboratorio como su supervisión remota en tiempo real a través de internet.  Los resultados del experimento de validación muestran una baja disminución del contenido de nitrógeno del sustrato y un aumento de su pH hasta 9,87; valores fuera de rango según la norma técnica colombiana NTC 5167 Productos para la industria agrícola. Sin embargo, se evidencia rangos aceptables de calcio, aluminio, sodio y fosforo, según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos USDA.

Biografía del autor/a

Ilber Adonayt Ruge Ruge, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Ingeniero electronico, Magister en Ingenieria de Control industrial, docente area de electronica digital Programa de Ingenieria ELectronica extension Tunja, Universidad Pedagogica y Tecnologica de Colombia

Citas

A. Melare, S. Montenegro, K. Facelli, V. Casadei. “Technologies and decisión support systems to aid solid waste management: a systematic review”, Brasil, Waste Management, vol. 59, pp. 567-584, 2017.

M. Awasthi, K. Pandey, A.K Khan, J. Bundela, “Evaluation of thermophilic fungal consortium for organic municipal solid waste composting”, India, Bioresource Technology, vol. 168, pp. 214-221, 2014.

S. Shatir, S. Hassan, Y. Wang, S. Hu,S. Su, J. Xiang, “Thermochemical processing of sewage sludge to energy and fuel: Fundamentals, challengesand considerations”, China, Renewable and sustainable energy reviews, vol.80, pp. 888-913, 2017.

E. Oviedo, L. Marmolejo, P. Torres,” Evaluation of the Addition of Wood Ash to Control the pH of Substrates in Municipal Biowaste Composting”, Universidad del Valle, Colombia, Ingeniería investigación y tecnología, vol. 15, pp. 469-478, 2014.

D. Turcott, A. Lopez, M. Cuartas, A. Garcia, “Using indicators as a tool to evaluate municipal solid waste management: A critical review”, Spain, Waste Management, vol. 80, pp. 51-63, 2018.

N. Jin, W. Li, Z. Shou, H. Yuan, Z. Lou, N. Zhu, Ch. Cai “Comparison of effects of ferric nitrate additions in thermophilic, mesophilic and psychrophilic aerobic digestion for sewage sludge”, China, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol. 67, pp. 346-354, 2016.

G. Jaramillo, L. Zapata, “Aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos en Colombia”, Universidad de Antioquia, Colombia, pp. 34-45, 2008.

C. Coronel. “Diseño y construcción de un reactor tipo Batch para el laboratorio de operaciones unitarias de la facultad de ciencias ambientales de la universidad internacional SEK”, Facultad de ciencias ambientales, Universidad Internacional SEK. 2014.

N. Lombeida. “Diseño de un reactor tipo Batch para la obtención de biodiesel a partir de aceite de recino”, Facultad de ingeniería química y agroindustrial, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador. 2015

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Publicado

2019-04-04

Número

Sección

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