Evaluación de la limpieza del biogás de la digestión anaerobia de estiércol de cerdo  utilizando un sistema de filtración como estrategia para la valorización del sustrato

Díaz Rincón, Silianna*; Pabón Laguado, Andrés**

Evaluación de la limpieza del biogás de la digestión anaerobia de estiércol de cerdo utilizando un sistema de filtración como estrategia para la valorización del sustrato

dc.contributor.advisor	Ostos Rojas, Iván Mauricio (Director)
dc.contributor.author	Díaz Rincón, Silianna*
dc.contributor.author	Pabón Laguado, Andrés**
dc.creator.degree	Trabajo de Grado para optar al título de Bioingeniera*
dc.creator.degree	Trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero en Energías**
dc.date.accessioned	2026-06-03T18:52:56Z
dc.date.available	2026-06-03T18:52:56Z
dc.date.issued	2026
dc.description	La digestión anaerobia es un proceso realizado por microorganismos en ausencia de oxígeno, que degrada la materia orgánica del estiércol de cerdo y produce biogás, fuente energética renovable. Aunque en las granjas porcícolas de Colombia se han instalado digestores tubulares, se presentan dificultades con su mantenimiento y monitoreo. Además, es importante considerar que las impurezas del biogás, como el dióxido de carbono, ácido sulfhídrico y vapor de agua, pueden perjudicar la salud humana y el ambiente. La evaluación de un sistema de filtración con materiales adsorbentes comerciales podría ser una solución innovadora en el contexto rural colombiano. En la presente investigación, se evaluó la limpieza del biogás de la digestión anaerobia de estiércol de cerdo en una planta piloto, con un sistema de filtración con carbón activado, óxido de hierro y gel de sílice. Se caracterizó el estiércol y el inóculo y se controló la agitación, temperatura y pH. Durante seis semanas se tomaron muestras para análisis de sólidos y se estudió el rendimiento del sistema de filtración, con un enfoque en los días 65 a 107, en los que la producción de biogás fue más estable. Por último, se estudió la potencial valorización energética del EC y se determinó que, después de pasar por los filtros, el biogás sería apto para su uso en una estufa y un generador eléctrico de 750 W. Se redujo la concentración de CO2, humedad relativa y H2S en 53%, 65.7% y 78.5%, respectivamente y aumentó la concentración de CH4 un 4.5%. La implementación de este sistema de limpieza reduciría riesgos sanitarios y ambientales del uso de biogás sin filtrar.
dc.description.abstract	Anaerobic digestion is a process carried out by microorganisms in the absence of oxygen, that degrades the organic matter in swine manure and produces biogas, a renewable energy source. Even though tubular digesters have been installed on pig farms in Colombia, difficulties arise from their maintenance and monitoring. In addition, it is important to consider that biogas impurities, such as carbon dioxide, hydrogen sulfide and water vapor, can be harmful to human health and the environment. The evaluation of a filtration system using commercial adsorbent materials could represent an innovative solution in the colombian rural context. In this study, cleaning of biogas from the anaerobic digestion of pig manure was evaluated in a pilot plant, equipped with a filtration system with activated carbon, iron oxide and silica gel. The manure and inoculum were characterized, and agitation, temperature and pH were controlled. Over six weeks, samples were collected for solid analysis and the performance of the filtration process was studied, focusing on days 65 to 107, when biogas production was more stable. Finally, the potential energetic valorization of swine manure was assessed, determining that, after passing through the filters, the biogas would be suitable for use in a stove and a 750-W electric generator. Concentrations of CO2, relative humidity and H2S were reduced by 53%, 65.7% y 78.5%, respectively and CH4 concentration increased 4.5%. Implementing this filtration system would reduce health and environmental risks associated with unfiltered biogas.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	31 páginas
dc.identifier.citation	Díaz Rincón, S., & Pabón Laguado, A., (2026). Evaluación de la limpieza del biogás de la digestión anaerobia de estiércol de cerdo utilizando un sistema de filtración como estrategia para la valorización del sustrato. Universidad Santiago de Cali.
dc.identifier.uri	https://repositorio.usc.edu.co/handle/20.500.12421/9435
dc.language.iso	es
dc.publisher	Universidad Santiago de Cali
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería
dc.publisher.program	Ingeniería en Energías
dc.publisher.program	Bioingeniería
dc.pubplace.city	Cali
dc.pubplace.state	Valle del Cauca
dc.rights.acceso	Acceso Abierto
dc.rights.cc	Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.source.institution	Universidad Santiago de Cali
dc.source.repository	Repositorio Institucional USC
dc.subject	Limpieza de biogás
dc.subject	Adsorción
dc.subject	Digestión anaerobia
dc.subject	Valorización del sustrato
dc.subject	Estiércol porcino
dc.subject.keyword	Biogas Cleaning
dc.subject.keyword	Adsorption
dc.subject.keyword	Anaerobic digestion
dc.subject.keyword	Substrate valorization
dc.subject.keyword	Swine manure
dc.title	Evaluación de la limpieza del biogás de la digestión anaerobia de estiércol de cerdo utilizando un sistema de filtración como estrategia para la valorización del sustrato
dc.type	Thesis
dc.type.spa	Investigación