Producción y recuperación de biogás en vertederos controlados de residuos sólidos urbanos: análisis de variables y modelización

Résumé

Los restos de vegetales, los animales muertos y también sus excrementos, se descomponen en la Naturaleza normalmente en contacto con el oxígeno del aire. Es lo que se conoce como degradación aerobia y en ella actúan microorganismos que consumen oxígeno en su metabolismo. Sin embargo, a veces la degradación de la materia orgánica se produce en ausencia del oxígeno del aire, esto es, en condiciones anaerobias. En estos casos, los microorganismos que actúan son del tipo anaerobio y su actividad, además de ir acompañada de un menor aumento de la temperatura, produce una mezcla gaseosa combustible compuesta principalmente de metano, dióxido de carbono, vapor de agua e hidrógeno. Esta mezcla gaseosa resultado de una degradación anaerobia se observa en las minas de carbón y se conoce como grisú; en los yacimientos petrolíferos, donde se denomina gas natural; o en los cementerios, donde es la causante de los llamados fuegos fatuos, por citar algunos ejemplos. De forma artificial, la degradación anaerobia es utilizada para la depuración de las aguas residuales urbanas, para la eliminación de los residuos sólidos urbanos en vertederos controlados y para el tratamiento de los excrementos de animales estabulados, conociéndose el gas generado en todos. En esta tesis se analiza la generación y recuperación del biogás en un vertedero, diseñando una serie de modelos matemáticos, proponiendo distintos ensayos de campo y definiendo los criterios que técnicamente deben ser tenidos en cuenta para controlar ambientalmente y aprovechar energéticamente este fenómeno.