Resumen

En este proyecto se purificó el biogás empleando columnas de adsorción independientes empacadas con carbón activado, limadura de hierro, caolín y carbonato de calcio. Los experimentos se realizaron en columnas de polipropileno de 2cm de diámetro y 9cm de longitud. Las curvas de ruptura se construyeron con un flujo de biogás promedio diario de 2,2L. Se tomaron muestras durante 28 días como máximo, a las cuales se cuantificaron la composición del biogás mediante cromatografía de gases y un analizador de gases en línea. Las curvas se ajustaron a tres modelos matemáticos. En el caso del Carbón activado se obtuvo un coeficiente de correlación de 0,9987 y 0,9991 para el Sulfuro de Hidrógeno (H₂S) y el Amoniaco (NH₃), respectivamente. En el caso de la limadura de hierro se obtuvo un coeficiente de correlación de 0,9945 y 0,9975 para el H2S y NH3, respectivamente. Empleando caolín se obtuvo un coeficiente de correlación de 0,9994 y 0,9885 para el H₂S y NH₃, respectivamente. Con Carbonato de Calcio se obtuvo un coeficiente de correlación de 0,9988 y 0,9985 para el H₂S y NH₃, respectivamente. El porcentaje de remoción del H₂S y del NH₃ del carbón activado fue del 72,6%, la limadura de hierro fue del 74,1%, el caolín fue del 32,7% y del carbonato de calcio del 65,4%

Introducción

El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales como pantanos, rellenos sanitarios, estómagos de rumiantes o de manera artificial en dispositivos específicos llamados digestores anaerobios; los microorganismos consumen el componente orgánico degradable obteniéndose biogás y un producto biológicamente estable. Es un combustible de mediano contenido energético (22-30MJ/kg), donde la calidad y cantidad de biogás producido dependerá de la composición y la naturaleza del residuo utilizado, de la configuración del reactor y la posibilidad de separar las etapas de la digestión. Aunque la composición del biogás varía de acuerdo a la biomasa utilizada, su composición aproximada está entre 40 y 70% de metano (CH₄), 20 y 60% de dióxido de carbono (CO₂), 0 y 10% de sulfuro de hidrógeno (H₂S), 0 y 1% de hidrógeno (H₂), 0 y 5% de amoniaco (NH₃) y menos del 1% de otros gases.

Las emisiones de biogás pueden causar daños al medio ambiente por la presencia del H₂S gaseoso, que es perjudicial para seres humanos y animales. A bajas concentraciones, este gas tiene un olor desagradable, como al de huevo podrido, y a altas concentraciones puede ser potencialmente mortal. Por su parte el NH₃ presente en el biogás puede ser venenoso si se inhala en grandes cantidad (concentraciones por encima de 50-100ppm), e irritación en los ojos, garganta y nariz en niveles de concentración menores. 

• Materias:Modelos matemáticos Contaminantes Biogas
• Subjects:Mathematical models Pollutants Biogas
• Palabras claves:Modelos matemáticos, curvas de ruptura, Purificación de biogás, Sulfuro de hidrógeno, Amoniaco, Adsorción
• Keywords:Mathematical models, Breakthrough curves, Biogas purification, Hydrogen sulfide, Ammonia, Adsorption