1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Evaluación de la digestión anaeróbica de dos etapas de las aguas residuales ordinarias(2023) Rodríguez Salina, María Mercedes; Centeno Mora, Erick JavierEn la investigación se evaluó la utilización de un reactor anaeróbico de dos etapas respecto al de una etapa a escala de laboratorio en la gestión de aguas residuales ordinarias o municipales en Costa Rica y agua residual sintética a base de glucosa, esto se logró mediante la prueba experimental en términos de producción de biogás, la cual se midió con un índice volumétrico de 1 a 0, siendo 1 la mayor producción obtenida de biogás durante la investigación. Entre los principales resultados se obtiene que entre las fases estudiadas en términos de producción de biogás la digestión anaerobia en dos etapas de agua residual sintética a base de glucosa presentó la mayor producción por lo que esta se define en la investigación como índice volumétrico 1, seguido del agua residual ordinaria en una fase con un índice de 0,25 y el más bajo fue el del agua residual sintética en una etapa con 0,06, durante el proceso se encontró que los cambios de pH en el medio influían directamente en la producción de biogás. Por otro lado, se encontró que no es factible en este caso el uso de digestores anaerobios de dos etapas para el tratamiento de aguas residuales domésticas debido a que el reactor de laboratorio alcanza un TRH mínimo de 22 h y para esto se necesitan TRH entre 2 a 3 h. Sin embargo, se encuentra altamente beneficiosa la incorporación de un segundo reactor para el agua residual sintética, por lo que se realiza un diseño para este prototipo, en el cual se obtiene que la inversión al añadir un segundo reactor se recuperaría en un periodo de 15 años mediante el aprovechamiento del biogás producido en sustitución de gas licuado de petróleo (LPG) obteniendo un beneficio económico por año de 3 287 123 colones, lo cual permitiría el uso de un sistema de tratamiento que no requiere un consumo energético, y por el contrario genera energía.Item Evaluación del efecto de mezcla de diferentes sustratos en la respuesta de biodigestión anaerobia para varios desechos orgánicos comunes(2017) Chacón Arce, Erick MauricioEl objetivo general del proyecto fue evaluar el efecto de mezcla de diferentes sustratos en la respuesta de biodigestión anaerobia para varios desechos orgánicos comunes. En primer lugar se seleccionaron los sustratos orgánicos para las pruebas los cuales fueron cáscaras de naranja, rastrojo de piña, residuos de sandía y hojas de coliflor. Se realizó un análisis proximal de estos residuos para determinar su contenido de celulosa, hemicelulosa, lignina, azúcares reductores, carbono y nitrógeno. Posteriormente, se realizaron las pruebas de biodigestión en reactores de 500 mL, por duplicado, para cada sustrato de forma individual y a dos tiempos de retención, 25 y 40 días. Las variables de respuesta fueron la DQO, el volumen de producción y la composición del biogás, y como medida de control, se determinaron los ST, SV y valor FOS/TAC. Como variables fijas se tomaron la temperatura, el volumen de los reactores, el pH y los sólidos totales. Luego de finalizado esta etapa se determinaron las proporciones de cada sustrato a usar en la siguiente etapa donde se trabajó con la mezcla de los residuos orgánico y se realizaron las pruebas de biodigestión para un solo tiempo de retención de 40 días. Las variables, en este caso, fueron iguales a las mencionadas anteriormente. Se obtuvo que en la etapa de los sustratos individuales, los tratamientos que presentaron los mejores resultados en cuanto a productividad, contenido de CH4 en el biogás y estabilidad de acidez en el reactor, fueron el rastrojo de piña y los residuos de sandía a un TRH de 40 días. Los demás tratamientos generaron un biogás poco aprovechable debido a su baja productividad y a su bajo contenido de CH4. Para la segunda etapa, se obtuvo que el biogás producido por la mezcla 1, cuya composición es mayoritariamente rastrojo de piña y residuos de sandía, fue la de mayor contenido de CH4, siendo de un 62,5%. Luego se compararon ambas etapas, y se obtuvo...Item Aprovechamiento de la boñiga de la Lechería Santa Teresita para la producción de energía eléctrica(2015) Montealegre Kruse, Luisa; Moya Hernández, José Francisco; De Lemos Medina, LeonoraEl presente trabajo de graduación consiste en el diseño técnico y el análisis económico del sistema de aprovechamiento de la boñiga de la lechería Santa Teresita para la producción de energía eléctrica. La demanda energética total de la finca es de 3.294 kWh al mes y la potencia requerida en de 18,7 kW. Se determinó que el tipo de biodigestor más adecuado para la finca es de tipo bolsa completa. La energía eléctrica que se puede generar con el potencial de gas metano es de 4.650 kWh por mes utilizando un generador de 24 kW. La finca puede llegar a ser autosuficiente energéticamente en el proceso de obtención de leche y sustituir el consumo eléctrico de las casas de los empleados. Los indicadores económicos arrojados fueron un TIR del 31% y un VAN al 15% de ¿11.290.452 por lo que el proyecto es atractivo económicamente. La implementación del proyecto evitaría la liberación de gases de efecto invernadero por 77 metros cúbicos de metano diarios.