Análisis de la viabilidad y beneficios para aprovechamiento de lodos biológicos de PTAR en la producción de biogás: Estudio de casos para su posible implementación en Planta de Tratamiento de Aguas Residuales - PTAR Funza.

Este trabajo se basa en el estudio y evaluación exhaustiva de la viabilidad y los beneficios del aprovechamiento de los lodos biológicos residuales en la PTAR Funza con el fin de producir biogás. El enfoque principal recae en la PTAR Funza, ubicada en Cundinamarca, Colombia, aunque los conceptos y h...

Full description

Autores:
Villar Cañadas, Carlos Javier
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Militar Nueva Granada
Repositorio:
Repositorio UMNG
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/45899
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10654/45899
Palabra clave:
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BIOGAS
LODOS ACTIVADOS
WWTP
Biological sludge
Biogas
Waste utilization
Sustainability
Environmental impact
Economic viability
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Sostenibilidad
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description Este trabajo se basa en el estudio y evaluación exhaustiva de la viabilidad y los beneficios del aprovechamiento de los lodos biológicos residuales en la PTAR Funza con el fin de producir biogás. El enfoque principal recae en la PTAR Funza, ubicada en Cundinamarca, Colombia, aunque los conceptos y hallazgos son de relevancia global. El estudio aborda una variedad de dimensiones, comenzando por el análisis de la capacidad de generación de biogás desde los lodos residuales, tanto en términos de cantidad como de calidad del biogás producido. Además, se lleva a cabo un inventario minucioso de los lodos en la PTAR Funza, incluyendo su composición química, características físicas y el volumen producido. Este inventario suministra una información para la planificación de su gestión y aprovechamiento. Se proponen estrategias y enfoques para la implementación exitosa de tecnologías de aprovechamiento de lodos en la PTAR Funza, considerando aspectos técnicos, ambientales, económicos y sociales. Además, se promueve la gestión responsable de los lodos residuales. Este estudio contribuye significativamente a la sostenibilidad al analizar en detalle la viabilidad y los beneficios de la implementación del producto de biogás en el contexto de las PTAR. Los hallazgos aquí son importantes para futuros proyectos similares a nivel nacional e internacional.
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Además, se lleva a cabo un inventario minucioso de los lodos en la PTAR Funza, incluyendo su composición química, características físicas y el volumen producido. Este inventario suministra una información para la planificación de su gestión y aprovechamiento. Se proponen estrategias y enfoques para la implementación exitosa de tecnologías de aprovechamiento de lodos en la PTAR Funza, considerando aspectos técnicos, ambientales, económicos y sociales. Además, se promueve la gestión responsable de los lodos residuales. Este estudio contribuye significativamente a la sostenibilidad al analizar en detalle la viabilidad y los beneficios de la implementación del producto de biogás en el contexto de las PTAR. Los hallazgos aquí son importantes para futuros proyectos similares a nivel nacional e internacional.Glosario .................................................................................................................................................................7 Resumen ...............................................................................................................................................................9 1. Problema ................................................................................................................................................... 13 1.1 Identificación.................................................................................................................................................13 1.2 Descripción ...................................................................................................................................................14 1.3 Planteamiento................................................................................................................................................15 2. Delimitación............................................................................................................................................... 16 2.1 Conceptual ....................................................................................................................................................16 3. Objetivos.................................................................................................................................................... 18 3.1 Objetivo General...........................................................................................................................................18 3.2 Objetivos Específicos ....................................................................................................................................18 4. Antecedentes.............................................................................................................................................. 19 5. Justificación............................................................................................................................................... 21 6. Marco Teórico ........................................................................................................................................... 22 7. Metodología............................................................................................................................................... 31 7.1 Tipo de Estudio..............................................................................................................................................31 7.2 Proceso Metodológico...................................................................................................................................31 7.2.1 Análisis de proceso actual de tratamiento...........................................................................................31 7.2.2 Realización de ensayos de laboratorio ................................................................................................32 7.2.3 Interpretación de ensayos de laboratorio............................................................................................34 7.2.4 Estimación aproximada de la producción de biogás en la PTAR Funza.............................................37 7.2.5 Estudio de caso: Producción de Biogás y Viabilidad en la PTAR de Essex Junction, Vermont: Lecciones para la PTAR Funza..........................................................................................................................38 7.2.6 Estimación Económica de la Implementación en la PTAR Funza: Costos y Beneficios .....................40 7.2.7 Impacto ambiental positivo y promoción de la sostenibilidad.............................................................44 8. Conclusiones.............................................................................................................................................. 46 9. Recomendaciones ...................................................................................................................................... 47 Referencias ......................................................................................................................................................... 48 Anexos ................................................................................................................................................................ 51This work is based on a comprehensive study and evaluation of the feasibility and benefits of using residual biological sludge at the Funza WWTP to produce biogas. The main focus is on the PTAR Funza, located in Cundinamarca, Colombia, although the concepts and findings are of global relevance. The study addresses a variety of dimensions, starting with the analysis of the biogas generation capacity from sewage sludge, both in terms of quantity and quality of the biogas produced. In addition, a thorough inventory of the sludge at the Funza WWTP is carried out, including its chemical composition, physical characteristics and the volume produced. This inventory provides information for planning its management and use. Strategies and approaches are proposed for the successful implementation of sludge utilization technologies at the Funza WWTP, considering technical, environmental, economic and social aspects. In addition, responsible management of sewage sludge is promoted. This study contributes significantly to sustainability by analyzing in detail the feasibility and benefits of biogas product implementation in the context of WWTPs. The findings here are important for future similar projects at national and international level.Pregradoapplicaction/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAcceso abiertohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis de la viabilidad y beneficios para aprovechamiento de lodos biológicos de PTAR en la producción de biogás: Estudio de casos para su posible implementación en Planta de Tratamiento de Aguas Residuales - PTAR Funza.Analysis of the feasibility and benefits for the use of biological sludge from WWTPs in the production of biogas: A case study for its possible implementation in a biogas production: Case study for its possible implementation in a Wastewater Treatment Plant - PTAR Funza. Wastewater Treatment Plant - PTAR Funza.PLANTAS PARA TRATAMIENTO DE AGUABIOGASLODOS ACTIVADOSWWTPBiological sludgeBiogasWaste utilizationSustainabilityEnvironmental impactEconomic viabilityPTARLodos biológicosBiogásAprovechamiento de residuosSostenibilidadImpacto ambientalViabilidad económicaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fIngeniería CivilFacultad de IngenieríaUniversidad Militar Nueva GranadaPinzón Díaz, A. A., & Pinzón Díaz, S. M. (2018). Lodos generados en planta de tratamiento de aguas residuales el salitre Bogotá, como insumo para la producción de compost.Metcalf & Eddy. (2003). Wastewater Engineering Treatment and Reuse (4 ed.). Nueva York, Estados Unidos: McGraw-Hill. 2003.MORALES, J. A. R. (2017). Obtención de biogás a partir de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales mediante la digestión anaerobia mesofílica.Rodríguez Cortés, L. M. (2022). Análisis de la generación energética a partir del biogás obtenido en la Planta de Tratamiento de Agua Residual El Salitre (Bogotá).Riley, D. M., Tian, J., Güngör-Demirci, G., Phelan, P., Villalobos, J. R., & Milcarek, R. J. (2020). Techno-economic assessment of CHP systems in wastewater treatment plants. Environments, 7(10), 74.J. Vásquez, and G. Vargas. (2018). Aprovechamiento de lodos planta de tratamiento de aguas residuales municipio de Funza, como insumo de cultivo y mejoramiento del suelo, Grade Thesis, Universidad Católica, Bogotá, Colombia.Aguilera, E. A. R. (2017). Generación de biogás mediante el proceso de digestión anaerobia, a partir del aprovechamiento de sustratos orgánicos. Revista científica de FAREM-Estelí, (24), 60-81.ORIGINALVillarCañadasCarlosJavier2023.pdfVillarCañadasCarlosJavier2023.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf767021http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/45899/1/VillarCa%c3%b1adasCarlosJavier2023.pdf61c500def741d1f69b6c8a8698f9f309MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-83420http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/45899/2/license.txta609d7e369577f685ce98c66b903b91bMD52open access10654/45899oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/458992024-03-05 10:05:51.307open accessRepositorio Institucional 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