Contribución a la calibración del modelo ADM1 CAD/CRAI
El objetivo final del presente proyecto es el desarrollo de una aplicación informática que permita la guía en la toma de decisiones, la optimización de la operación y la simulación del comportamiento de reactores anaerobios tratando mezclas de residuos orgánicos de diferente origen en codigestión, a fin de maximizar la producción de biogás, evitar problemas de sobrecargas orgánicas, y reducir el tiempo y coste en experimentación previa. También ha de ser capaz de servir al entrenamiento de operadores e ingenieros en este ámbito.
El modelo matemático de base a utilizar será el ADM1, al que se incluirá un algoritmo de cálculo del pH ya desarrollado y publicado por el grupo, y se modificaran los submodelos y parámetros para adaptarse a las características de residuos de origen ganadero y de la industria agro-alimentaria. Para estos residuos la etapa limitante es la hidrólisis, por lo cual requiere atención preferente. El conocimiento actual de esta etapa no es completo, y para su estudio se planifican actividades de desarrollo de modelos e identificación de parámetros.
La metodología a aplicar para esta identificación será la realización de experimentos discontinuos simultáneos, seguida de la identificación práctica (calibración) mediante técnicas de optimización y de su validación en reactores continuos. La planificación de este estudio se realiza con vistas a obtener resultados que sean una contribución al conocimiento de la etapa de hidrólisis anaerobia para proteínas, lípidos e hidratos de carbono.
Objetivos del proyecto:
- Desarrollo de una aplicación informática que permita la simulación, la predicción, la optimización y la guía en la operación de plantas de codigestión anaerobia de residuos orgánicos de origen agro-industrial. Merecerán especial atención residuos de origen ganadero, residuos cárnicos y de procesado de aceites, por cubrir situaciones de composiciones extremas en proteínas, lípidos y carbohidratos.
- Mejora del modelo ADM1, incluyendo un algoritmo de simulación dinámica del pH, y adaptación a la tipología de residuos considerados, adoptando modelos que mejor describan la fase de hidrólisis de las tres familias de macromoléculas.
- Contribución al conocimiento del proceso de hidrólisis en medio anaerobio.
- Identificación (teórica y práctica) de los parámetros cinéticos y estequiométricos del proceso de hidrólisis de forma diferenciada para proteínas, lípidos y carbohidratos.
- Validación de los modelos y de la aplicación informática desarrollados en reactores continuos escala laboratorio e industrial.
Entitats participants: LEA-UdL-IRTA, amb la participació d’investigadors de la Universitat Tècnica de Dinamarca i l’Acadèmia de Ciències de Rússia
