Modelación matemática de la codigestión anaerobia entre aguas residuales y lixiviados (2016)
La codigestión, mezcla entre dos o más sustancias, es una alternativa que ha demostrado resultados satisfactorios en el área del tratamiento de residuos, tanto sólidos como fluidos. El presente trabajo intenta mostrar como, por medio de herramientas computacionales, es posible desarrollar o aplicar modelos matemáticos que simulen las condiciones reales de operación de un reactor anaerobio de mezcla completa. El modelo aplicado simula la reducción de la materia orgánica (DQO), en términos de Carga Orgánica Volumétrica (COV) , partiendo de datos experimentales obtenidos de la codigestión entre aguas residuales y lixiviados, variando la proporción de la mezcla en porcentajes del 10% y 5%. Las variables de entrada y salida del proceso, fueron: flujo de mezcla agua residual - lixiviado y carga orgánica volumétrica, todas bajo condiciones dinámicas de operación . El modelamiento de estos procesos se realizó mediante la idealización de un modelo con una geometría sencilla (tanque agitado y mezcla completa ), y la técnica de resolución matemática , de las ecuaciones diferenciales, fue la convencional (Runge - Kutta). Se utilizó un software especializado para la resolución de las ecuaciones del modelo (Matlab), que utiliza la resolución numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias, con instrucciones de integración de alto nivel (algoritmos de integración). La calibración del modelo se realizó mediante la metodología de Nash - Sutcliffe, determinando la función objetivo que presenta el mejor ajuste de modelo. Los resultados obtenidos representan las condiciones dinámicas de un reactor biológico, éstos se ajustaron a los datos experimentales del reactor anaerobio bajo cond iciones de operación en las cuales cargas contaminantes variaban con el tiempo. El modelo empleado fue capaz de describir el proceso biológico de degradación de la materia orgánica en términos de carga orgánica volumétrica de un sistema dinámico.