164730 20251203145554.0 TAZ-TFG-2025-3136 spa Arranz Ramos, Andrea Modeling of a bio-trickling filter for ammonia removal from air streams Modelado de un biofiltro percolador para la limpieza de amoniaco en corrientes de aire Zaragoza Universidad de Zaragoza 2025 Resumen disponible también en inglés by-nc-sa Creative Commons 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ La creciente necesidad de gestionar de forma sostenible los residuos generados en explotaciones agroganaderas ha impulsado el desarrollo de biorrefinerías capaces de valorizar tanto corrientes líquidas y sólidas como emisiones gaseosas. El presente Trabajo de Fin de Grado aborda el desarrollo de los modelos matemáticos necesarios para el análisis de un proceso de valorización que convierte una corriente de amoniaco en aire, proveniente de naves ganaderas, a nitrato para su uso como fertilizante. Dicho proceso forma parte de una biorrefinería que valoriza también el resto de los residuos sólidos y líquidos procedentes de explotaciones agroganaderas. El equipo clave del proceso de valorización es un filtro percolador (un sistema biológico diseñado para tratar gases contaminantes mediante la acción de microorganismos). El biofiltro será modelado hibridando dos estrategias complementarias. Por un lado, se utilizarán balances de materia y energía, junto con las correspondientes reacciones bioquímicas, para describir el comportamiento dinámico de los procesos físicos, químicos y biológicos involucrados. Dicho modelo se basa en representar el reactor como una red de reactores ideales, y será implementado haciendo uso de la librería en Python BioSTEAM orientada al modelado y análisis tecno-económico de biorefinerías. La segunda aproximación consistirá en el modelado detallado mediante técnicas de fluidodinámica computacional (CFD) de un volumen representativo elemental (REV) del biofiltro. Esto permitirá evaluar aspectos críticos como la distribución de flujo, la transferencia de masa y el tiempo de residencia, con el objetivo de encontrar las condiciones ´óptimas para el funcionamiento del biofiltro de forma precisa y con un bajo coste computacional. La estrategia de modelado planteada será extensible a otros biorreactores, facilitando un análisis preciso y acelerado de los mismos. El impacto de los resultados se verá beneficiado por la difusión de estos a través de código abierto basado en BioSTEAM.<br /> Graduado en Ingeniería Mecánica Derechos regulados por licencia Creative Commons 839629@unizar.es 2140118 http://zaguan.unizar.es/record/164730/files/TAZ-TFG-2025-3136_ANE.pdf Anexos (spa) 4018499 http://zaguan.unizar.es/record/164730/files/TAZ-TFG-2025-3136.pdf Memoria (spa) oai:zaguan.unizar.es:164730 driver trabajos-fin-grado 7 9 12 El desarrollo del modelo cinético y fluidodinámico aplicado a procesos de biorrefinerías permite optimizar la conversión de biomasa en biocombustibles, promoviendo el uso de fuentes de energía renovables más limpias y seguras. Además, la implementación de herramientas de modelado avanzadas favorece la innovación en el diseño y operación de reactores, impulsando el desarrollo de tecnologías industriales más eficientes y sostenibles. Por último, al mejorar el aprovechamiento de materias primas y reducir la generación de subproductos no deseados, el modelo contribuye a procesos más sostenibles y con menor impacto ambiental. Izquierdo Estallo, Salvador dir. Universidad de Zaragoza Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos Mecánica de Fluidos TAZ TFG EINA 20250627162921.CREATION_DATE deposita:2025-12-03