Mejoramiento del desempeño hidrodinámico de un digestor anaeróbico de laguna cubierta mediante CFD

Abstract

La digestión anaeróbica de residuos de explotaciones pecuarias ofrece varios beneficios como son la reducción de olores y agentes patógenos, la producción de biogás y biofertilizantes. La producción de metano se ve influenciada, entre otros factores, por el desempeño hidrodinámico del digestor empleado. El objetivo de esta investigación fue desarrollar un modelo CFD de un digestor anaeróbico de laguna cubierta con su respectiva validación experimental. Adicionalmente se analizaron cuatro diferentes configuraciones del digestor original. Para tal fin, el modelo en CFD se generó con base en las características del reactor y las propiedades del fluido de trabajo. La validación experimental se realizó mediante velocimetría de imágenes de partículas en un modelo a escala del digestor original. Los resultados mostraron que al incluir la recirculación se mejora el patrón de flujo. Así, la reducción de espacio muerto original fue en el rango del 13 al 20 %. La configuración con el mejor desempeño hidrodinámico fue a una distancia de 12 m y con un ángulo de 90° respecto a la línea de entrada, y flujo másico de 4.8685 kg·s-1.