A steady-state module for modeling anaerobic biofilm reactors

A steady state model of an anaerobic methanogenic biofilm reactor-module that accounts for the biological interactions of four microbial groups, ionic equilibrium in solution, gas-liquid transfer phenomena and biofilm processes is presented. The model consists of a continuous stirred tank reactor type that allocates an inert support material, whose specific surface is taken into account. The biofilm model assumes an homogeneous biofilm of uniform thickness and constant density with no mass transfer resistance. The biofilm detachment process rate is modeled as a second-order function on the biofilm thickness and a first-order function on the mass fraction of the fixed biomass concentration of each microbial group. The balance equations for non-active biomass in liquid and biofilm are included. The model predictions have been satisfactorily compared with steady state experimental data reported in literature from a one-phase methanogenic biofilm system treating an acetic acid-based synthetic effluent, and a two-phase system with combined suspended (acidogenic) and attached (methanogenic) microbial growth treating a food industry wastewater composed by two residual process streams.Fil: Mussati, Miguel Ceferino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Fuentes Mora, Mauren. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Aguirre, Pio Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Scenna, Nicolas Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentin

Alternatives for Material and Energetic Integration Aimed at the Production of Oxygenated Additives from Bio-ethanol under Uncertainty

Se presenta en este trabajo, con una visión prospectiva, el impacto tecnológico, científico y económico del desarrollo de nuevos procesos alcoquímicos que harán de la industria del alcohol en Cuba un sector más competitivo, a través del análisis de incertidumbre y riesgos, basados en las realidades y perspectivas de esta industria y de los intereses comunes de los países que participan en el Proyecto CYTED: “Producción de aditivos oxigenados para gas-oil y otros combustibles a partir de bioetanol”.With a prospective vision is analyzed the technological, scientific, and economic impact of the development of new alcochemical processes that could make the Industry of Alcohol in Cuba a most competitive sector, through the uncertainty and risks analyses, based on the certainties and perspectives of this industry and of the common interest of the countries that participate in the Project CYTED « Production of Oxygenated Additives for gas oil and other fuels from bio-ethanol».Fil: Pedraza Garciga, Julio. Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas; CubaFil: González Suárez, Erenio. Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas; CubaFil: Matos Mosqueda, Luisa. Universidad de Camagüey; CubaFil: Fuentes Mora, Mauren. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentin

Uncertainty of the Plant Design for the Production of Acetaldehyde and Acetal from Bio-ethanol

Se analizaron diferentes esquemas tecnológicos para la producción de acetaldehído y acetal para llevar a cabo el diseño de las plantas en condiciones de incertidumbre. Se llegó a un resumen de las características y costos estimados de los equipos principales. Se calcularon los indicadores dinámicos de costo VAN, TIR y PRD, para dos alternativas de producción, considerando una variación en el precio de la materia prima: bioetanol, producido a partir de mieles de la caña de azúcar y otros sustratos azucarados.Technological schemes for the production of acetaldehyde and acetal are selected to make the design under conditions of uncertainty. A summary of the estimated cost and characteristics of the main equipment is presented. The costs dynamic indicators VAN, TIR and PRD are calculated for two alternatives of production taking into account a variation in the price of raw materials (bio-ethanol from sugar molasses and other sugary substrata).Fil: Pedraza Garciga, Julio. Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas; CubaFil: González Suárez, Erenio. Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas; CubaFil: Aguirre, Pio Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Fuentes Mora, Mauren. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentina. Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas; Cub

Optimization of Anaerobic Co-Digestion of Pasteurized Slaughterhouse By-Products Incorporating Residues from Bioethanol Industry to Balance C/N Ratios

Anaerobic digestion of pig slaughterhouse waste (SW) and corn sieving waste (CSW), and anaerobic co-digestion of CSW/SW were studied at lab scale employing several carbon to nitrogen ratio (C/N) and total solids (TS) content. Mixtures with highest biogas yield and suitable process stability values were scaled up to pilot scale. Results showed that SW and CSW co-digestion improved biogas yield over that obtained from mono-digestion of both substrates. Thus, CSW could be a proper substrate to balance C/N and improve biogas yield. Also, all studies reveal that the best biogas yield for each C/N mixture was achieved for the lowest TS content. Moreover, SW/CSW mixture with C/N 15 and 5% TS achieved the highest biogas yield and the best process stability. Pilot scale assay demonstrates that biogas yield, methane yield and Organic Matter Removal (OMR) for C/N 15 mixture were 41%, 25%, and 24% higher than those using C/N 20, respectively. Methane content was similar for both C/N 15 and C/N 20 at pilot scale. However, other gasses composition (H 2 , CO 2 ) presented variations.Fil: Galvan, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; ArgentinaFil: Degano, Salvador. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; ArgentinaFil: Cagnolo, Mara Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; ArgentinaFil: Becker, Analía. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; ArgentinaFil: Hilbert, Jorge Antonio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias Castelar; ArgentinaFil: Fuentes Mora, Mauren. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Acevedo, Diego Fernando. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentin

Memoria del II Coloquio Internacional sobre Diversidad Cultural y Estudios Regionales

Desde la Sede de Occidente y, específicamente, en el seno de la Coordinación de Investigación y con el apoyo de la Dirección de la Sede y las Coordinaciones de Docencia, Administración y Acción Social, así como de la Vicerrectoría de Investigación, se han celebrado en el 2011 y en el 2012 dos coloquios internacionales sobre diversidad cultural y estudios regionales. El propósito de ambos consistió principalmente en motivar a investigadores e investigadoras de las distintas unidades académicas de la Universidad de Costa Rica y de otras instituciones de Educación Superior, así como a representantes de Centros e Institutos de Investigación nacionales e internacionales, a presentar resultados de investigaciones que contribuyeran a un mayor conocimiento de los procesos culturales y que dieran a conocer resultados que permitieran la comprensión de las realidades de distintos sectores y regiones. En el 2011 se presentaron cuarenta y seis ponencias y se dictaron tres conferencias magistrales, y en el 2012 se expusieron cincuenta ponencias y se impartieron tres conferencias magistrales.UCR::Sedes Regionales::Sede de Occidente::Recinto San Ramón::Centro de Investigaciones sobre Diversidad Cultural y Estudios Regionales (CIDICER

A coupling model for EGSB bioreactors: Hydrodynamics and anaerobic digestion processes

The aim of this paper is to present a coupling model for calculating both the hydrodynamic and anaerobic digestion processes in expanded granular sludge bed (EGSB) bioreactors for treating wastewaters. The bioreactor is modeled as a dynamic (gas-solid-liquid) three-phase system. An existing set of experimental data of three case studies based on the start-up and operational performance of EGSB reactors is used to adjust and validate the model. A novel parameter, the specific rate of granule rupture, is defined for calculating the biomass transport phenomena. Values around 1×10-20dmd2g-1 are calculated for this parameter. Bioreactor performances were analyzed through the main variable profiles such as pH, COD, VFA and VSS concentration. A good agreement was obtained among experimental and predicted values. It seems to indicate that the proposed EGSB model is able to reproduce the main biological and hydrodynamic successes in the bioreactor.Fil: Fuentes Mora, Mauren. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Scenna, Nicolas Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Aguirre, Pio Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentin

Hydrodynamic aspects in anaerobic fluidized bed reactor modeling

The main purpose of this paper is to analyze the adequacy of some hypotheses assumed in the literature for modeling mass transfer phenomena and hydrodynamics in bioreactors. Four different hydrodynamic models were investigated to simulate the dynamic behavior of an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR). A total developed flow condition and the assumption of an incipient gas phase are some of the evaluated hypotheses. All AFBR models simultaneously compute the dynamics of the phases and their components, including the effect of the biofilm growth in the fluidization characteristics. From a computational point of view, ordinary and partial differential equation-based models were calculated using gPROMS (Process System Enterprise Ltd.). Simulations based on a case study were compared. The bioreactor performance was analyzed through the main variable profiles such as phase holdups and bed height, pH, chemical oxygen demand (COD), biofilm concentration and biogas flow rate. In a previous paper [M. Fuentes, M.C. Mussati, N.J. Scenna, P.A. Aguirre, Global modeling and simulation of a three-phase fluidized bed bioreactor, Comput. Chem. Eng., Ms. Ref. No.: 4281, submitted for publication], a heterogeneous model of a three-phase bioreactor system was presented by proposing a one-dimensional (axial) dispersive model. Its results are here used to establish a reference point. For example, the fact of considering a three-phase system with total developed flow (hydrodynamic pseudo-steady state) and complete mixture in all phases causes deviations around 5% in predictions of biofilm concentration, and 0.5% in predictions of liquid and gas phase component concentrations, when compared with results from the phenomenological dispersive model. However, predicted total COD removal efficiency is almost the same for both models. Although the gas holdup is negligible when compared with the liquid and solid ones in anaerobic fluidized bed reactors, results from model simplification assuming an incipient gas phase differ considerably from predictions based on original three-phase modeling.Fil: Fuentes Mora, Mauren. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Scenna, Nicolas Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Aguirre, Pio Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Mussati, Miguel Ceferino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentin

A three-phase fluidized bed anaerobic biofilm reactor model for treating complex substrates

The main purpose of this paper is to present a model of a three-phase solid-liquid-gas system to investigate the hydrodynamic and biological behavior and performance of fluidized bed anaerobic biofilm reactors (FBABRs). A general one-dimensional axial dispersive dynamic model is proposed for computing the variation of the properties such as hold-ups and superficial velocities of all phases, biofilm thickness and biological and chemical species concentrations. Biochemical transformations are assumed occurring only in the fluidized bed zone but not in the free-support material zone. The biofilm process model is coupled to the hydrodynamic model of the system through the biofilm detachment rate, which is assumed as a first-order function of the energy dissipation parameter. Non-active biomass is considered as particulate material subject to hydrolysis. A scheme of carbohydrate degradation, kinetic parameters accepted in the literature and design characteristics of a hypothetical FBABR are taken into account to show the model predictions. The performance of the FBABR is analyzed for different flow patterns through different dispersion coefficients for the phases.Fil: Fuentes Mora, Mauren. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Mussati, Sergio Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Aguirre, Pio Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; ArgentinaFil: Scenna, Nicolas Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentin

La ACNP como herramienta de alfabetización cientifica en la Ingenieria

Este trabajo pretende analizar y fomentar la implementación de actividades complementarias no presenciales (ACNP) como herramienta válida, no sólo para impulsar el desarrollo de habilidades y competencias en estudiantes universitarios,sino también para otorgarles autonomía en relación con el proceso de comprensión y elaboración de respuestas, de los alumnos de las carreras de Ingeniería Mecánica,Eléctrica y Civil de la Facultad Regional Santa Fe, Universidad Tecnológica Nacional. La implementación de nuevas tecnologías para la alfabetización científica, como son las ACNP, fue efectuada en la Unidad Docente Básica (UDB) de Química durante el año 2017, como estrategia para mejorar el proceso de enseñanza y aprendizaje de Química General, materia del ciclo básico de la currícula de Ingeniería. El desarrollo de la misma se focalizó en la observación y análisis, por parte de los estudiantes, de un video desarrollado sobre el tema Sistemas Materiales. Las respuestas debían estar basadas en textos argumentativos, elaborados en ambientes no presenciales y en grupos reducidos. Según los resultados, más de un 60%de las respuestas fueron satisfactorias, denotándose en los alumnos diferentes formas de interpretación de los fenómenos observados. También se observó que diversos factores dentro de la vida académica pueden contribuir a estos resultados.Fil: Schiappa Pietra, Maximiliano. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe; ArgentinaFil: Avalis, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe; ArgentinaFil: Fuentes Mora, Mauren. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe; ArgentinaFil: Mazzieri, Vanina Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Liprandi, Domingo Antonio. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe; Argentin