Construcción de un biodigestor a escala de laboratorio para producción de biogás con digestión anaerobia seca a partir de residuos sólidos domésticos

Abstract

En la actualidad aun cuando existen maneras de aprovechar los residuos orgánicos la mayor parte de la población no lo hace pues en su mayoría los residuos se desechan y generan contaminación ambiental ya que estos terminan en rellenos sanitarios los cuales no realizan ningún tipo de tratamiento de estos, causando así gases nocivos para el espacio terrestre. Para recuperar la energía contenida en los desechos existen varios métodos, entre uno de los que se pueden nombrar tenemos al proceso de digestión anaerobia, el cual es un proceso que se aplica para generar energía en forma de gas. El tratamiento anaerobio es un método en el cual muestra beneficios aceptables ya que al aplicar un método de esta clase los gases emitidos de la mayoría de los residuos orgánicos son aprovechados. Este procedimiento se aplica mediante la implementación de digestores libres de oxígeno. Para este proceso se controla las variables de temperatura, pH, recirculación de lixiviado, humedad, etc. En este sentido, se ha diseñado, construido y automatizado un digestor para digestión anaerobia seca la cual se monitoriza mediante un sistema de control. El sistema de control tiene como base un microcontrolador Arduino, el cual tiene la función de procesar la información de los diferentes sensores implantados en el proceso y ejecutar las órdenes a las salidas de este. Se conoce que Arduino es una placa usada en proyectos relacionados con la electrónica y robótica, pero en este proceso se pretende usar un microcontrolador Arduino para controlar y monitorizar las variables del proceso las cuales serán monitoreadas a través de un sistema HMI desarrollado en el programa de diseño Intouch demostrando que al implementar un sistema de control para un proceso de generación de biogás presenta ventajas como control y monitoreo del proceso en tiempo real, mediante la aplicación del control a través del microcontrolador se logrará reducir los costos de los equipos necesarios para poder desarrollar el control automático el cual en la mayoría de las ocasiones necesitaría de la implementación de equipos industriales, esto se logrará a partir de un diseño propio de una placa PCB donde estarán montados y conectados todos los elementos necesarios que desarrollarán el control y dar seguimiento al proceso para eso el sistema HMI debe mantenerse conectado en todo momento al sistema de control esto se ejecuta mediante la aplicación de un servidor OPC el cual crea la interfaz entre Arduino eh Intouch de esta forma se podrá verificar que un microcontrolador Arduino es capaz de realizar el proceso de control con resultados muy satisfactorios donde normalmente se tendría que adquirir un PLC para el control de este proceso.