Evaluación de bioindicadores de control para poblaciones microbianas en digestores anaerobios

La aplicación de bioindicadores en el campo de la digestión anaerobia no está muy extendida y por lo general se queda en experiencias de laboratorio con objetivos meramente investigativos. En este trabajo, se ha querido llevar estos bioindicadores a otro nivel, demostrando que son útiles herramientas para la gestión de reactores anaerobios en el tratamiento de aguas residuales urbanas e industriales. Se han aplicado bioindicadores en diferentes inóculos para conocer su comportamiento y así poder desarrollar un protocolo de mantenimiento predictivo de anticipación a los problemas que puedan existir en digestores anaerobios. Esto tiene un contenido económico y ecológico de un gran calibre, ya que hasta ahora esto se ha hecho de manera rutinaria con indicadores físicoquímicos que no permiten prever situaciones no deseadas, cuando el problema ya ha aparecido. Se han utilizado como bioindicadores la actividad hidrolítica específica (AHE), la actividad acidogénica específica (AAE) y actividad metanogénica específica (AME). Como bioindicadores moleculares se han utilizado la extracción de ADN, la identificación de ácido ribonucleico ribosomal 16s (ARNr 16S) la coenzima A metilo (mcrA) y la adenosina fosfosulfato reductasa alfa (aprA). La primera etapa de la investigación ha consistido en optimizar los métodos de las actividades específicas, para lo cual se experimentaron con variables como la agitación de viales, la adición de nutrientes y tiempo de medición. También se ha optimizado el método de extracción de ADN, probando diferentes vías de purificación de las muestras de inóculos anaerobios que contienen una gran concentración de impurezas. Luego teniendo estos dos métodos a punto, se realizó la segunda etapa de la investigación que consistió en la aplicación de las actividades específicas y la extracción de ADN en cinco inóculos anaerobios, realizando paralelamente análisis fisicoquímicos y mediciones periódicas de metano para cuantificar las actividades específicas y correlacionarlas con los parámetros fisicoquímicos. Por su parte, en la tercera etapa de la investigación, se aplicaron todos los bioindicadores en tres inóculos diferentes del laboratorio del IRTA (Instituto de investigación y tecnología agroalimentaria) con el objetivo de obtener una muestra representativa para obtener información genética. En esta última etapa, primero se realizó el ensayo de actividades específicas, luego de un tiempo de medición de metano se tomaron las muestras para la extracción del ADN, para finalmente realizar el análisis genético por medio de la Quantitative Polimerasa chain reaction (qPCR). Se ha encontrado que la fase limitante para los inóculos estudiados fue la metanogénica, la actividad hidrolítica y la actividad acidogénica obtuvieron mejores resultados. Se han obtenido correlaciones positivas entre las actividades específicas y los parámetros fisicoquímicos y entre las actividades específicas y los bioindicadores moleculares. Se evidenció también como la producción de metano esta correlacionada con los bioindicadores moleculares, ya que los inóculos que tenían más producción de metano eran los que tenían más concentración de ADN. Estas correlaciones nos han ayudado a establecer que estos bioindicadores pueden complementarse con los parámetros fisicoquímicos para entender mejor el estado y la actividad del inóculo. Se ha comprobado que los bioindicadores moleculares son herramientas muy interesantes que permiten saber de la abundancia relativa y la actividad de las poblaciones microbianas en inóculos anaerobios. Finalmente, se desarrolla una guía de cómo utilizar estos bioindicadores en un biomantenimiento y biocontrol, que exponen soluciones prácticas y biológicas en los reactores anaerobios

An Intelligent Methodology for Modeling Semantic Knowledge in Industrial Networks

Networks has been involved in Industrial and IoT Applications for decades, creating new opportunities for more personalized services, improved security, greater automation and operational efficiency. Industry and businesses who prioritize and modernize their analytics strategy and technology to monetize their data will lead and succeed in our data-driven world. The network now provides even more detailed information through units and equipment databases, which provide details about the installed equipment, including models, designed capacity, performance and start / stop dates of the switches, routers, etc. repositories, digital files and business websites. Access to these collections is a serious challenge. Artificial intelligence and the Semantic Web provide a common framework for sharing and reusing knowledge in an efficient way. This article explores the architecture of intelligent agents to make the argument of an intelligent solution as opposed to traditional methods. We propose a new paradigm in which the intelligent management of the network is integrated into the conceptual repository of management information. This study focuses on an intelligent framework and language to formalize knowledge management descriptions and combine them with the existing SNMP management model. Based on the present proposal and the Internet management model, we describe the design and implementation of an integrated intelligent management platform called OntoNetwork

Methanogenic, Acidogenic and Hydrolytic activity tests of an anaerobic sludge of municipal wastewater plant

The determination of methanogenic and non-methanogenic activity requires careful analysis because don’t exist a standardized method to find this bioindicator. Therefore, we wanted to evaluate and optimize this analytical method for the characterization of anaerobic sludge. We did five experiments, where we changed variables such as agitation, nutrients supply, measurement time and substrate concentration. We have used 150 ml vials in which they were filled inoculum from anaerobic digester sludge. These vials were introduced in an incubator at 37 ° C, twice in a day we measure the pressure of biogas and the methane production. At the beginning and the end of the experiment, we measure OCD, volatile suspended solids (VSS), pH, and (VFA/AT) ratio. Finally, it was observed that experiment 5 without agitation, with nutrient supply and with seven days of measurement, was the best to obtain a better behavior in all specific activities. The calculation of these activities and the chemical analysis corroborate the previous result that we find in literature

Challenges for citizens in energy management system of smart cities

Much has been written about the rapidly emerging, the disruptive impact being detected on every aspect of how machines and their operational technology communicate with one another, with the underlying information technology platforms. Within the smart city exists an infrastructure of interconnected objects, people, systems, and information resources together with intelligent services to allow them to process information on the physical and the virtual world. In this paper, the authors talk about the advantages and the uses of these technologies in the smart city and the new challenges of citizens to reduce energy consumption and global warming. This paper attempts to address these new approaches and the requirements involved and to articulate it in a concise and concrete way. The aim is to assist decision makers, architects, developers, and implementers in changing the character of the smart city initiatives from ones based on simple transformation to ones involving play shifts in the way that devices are identified, management and controlled.Ministry of Economy and Competitiveness of Spain TEC2013-40767-

Utilización del metano generado en un reactor anaerobio como fuente de energía en una industria de gaseosas

El propósito de esta tesis fue demostrar la viabilidad de la utilización del biogás en el sector industrial, el proyecto se llevó a cabo en las instalaciones de la empresa Gaseosas Del Llano Postobon S.A, más exactamente en la planta de tratamiento de agua residual de la empresa. El caudal de vertimiento de agua azucarada era de 4m3 /h, con una carga orgánica de 204Kg DQO /día. La producción de biogás en la PTAR era de 15.2m3 /h. Para determinar su composición se llevó a cabo, una caracterización a la salida de la conducción, caracterizando metano, ácido sulfhídrico y dióxido de carbono. A partir de esta medición se propuso diseñar un sistema para la remoción de H2S ya que se encontraba con una concentración de 230 ppm, muy por arriba de la tolerable por el ser humano. Se decidió, diseñar tres torres de lecho fijo para comparar la eficiencia de cada uno. Estos se diferenciaron por su área y su posición vertical u horizontal. Como medio se utilizó óxido de hierro que se ubicó dentro de cada uno de las torres. El biogás fue conducido por manguera para gas de ½” el cual condujo el biogás a las torres para posteriormente utilizarlo como fuente de energía. A la salida de cada torre se midieron los tres gases mencionados para determinar su eficiencia. Para la utilización del biogás se instaló una estufa a gas en el laboratorio de la planta de tratamiento.. La unidad quedó instalada para su uso en la PTAR con su correspondiente torre. Luego de llevar a cabo el ensayo piloto, se resolvió acoger los datos generados en este, para aplicarlos a una escala mayor en la empresa de gaseosas. Con este fin, se hizo un estudio de los consumos de energía térmica como eléctrica que requiere el proceso de producción de gaseosas; además se tuvo en cuenta la cantidad de biogás y la capacidad de generación de energía que puede tener. Se llegó a la conclusión de usar el biogás en un porcentaje del consumo de energía de la empresa, más exactamente en suplir la demanda del compresor y de la planta de generación de energía que se usa en casos de bajas de carga. Para esto se desarrollaron dos alternativas: la primera fue la sustitución del combustible(ACPM) que usa el motor de la planta generadora de energía; la segunda alternativa se basa en un modulo de cogeneración que reemplazaría la energía eléctrica que consume el compresor. Esta alternativa es novedosa, ya que al mismo tiempo que genera energía eléctrica provee de energía térmica a la empresa, aprovechando el calor de los gases de salida. Con las alternativas de utilización del biogás se inició un estudio económico para saber cual de estas opciones era la más viable para los requerimientos de la empresa y sus posibilidades de capital. Se manejó un flujo de fondos para hacer un análisis financiero según, tres indicadores de rentabilidad