Resumen:
Este trabajo presenta una propuesta de automatización de la célula de laboratorio
de biodegradación anaerobia del Centro de Desarrollo Tecnológico que se
establecerá como resultado del proyecto del Sistema General de Regalías
“Investigación y desarrollo en empaques biodegradables” (PEDCTiCAUCA, 2012)
ejecutado por el grupo de investigación CYTBIA durante 2014-2019, desde el cual
se validará la biodegradabilidad de cuatro paquetes tecnológicos desarrollados en
el proyecto y a futuro, a productos de organizaciones externas.
Inicia con el diagnóstico de la célula de proceso previa, utilizada por Camacho y
Aley en 2012, en un estudio de biodegradación anaerobia, basado en la norma
ASTM D5511-02 (Camacho & Aley, 2012), siendo ésta batch, de manufactura
rígida, uni producto y de ruta única, con nivel de automatización 0; presentando un
proceso altamente dependiente del laboratorista, 73% manual, con un grado de
dificultad de fases de proceso, alto 49% y documentación no estandarizada.
Se desarrollan las ingenierías: conceptual, básica y detallada del ensayo de
biodegradación anaerobia termófila en alta concentración de sólidos (BATACS)
con el estándar ISO 15985 (ISO, 2014a) y 6 pruebas de caracterización; el
principal aporte consiste en ofrecer flexibilidad a la célula, al separar el ensayo de
las pruebas; se realizan los modelos de proceso, físico, de control procedimental y
de recetas basados en ISA S.88, y diagramas PFD (13) y P&ID (7); la etapa de
preparación de inóculo es semicontinua, mientras que el ensayo BATACS y las
pruebas son tipo batch. En la biodegradación anaerobia el pH y la temperatura
son variables críticas, se garantiza el control de éstas, garantizando un ambiente
microbiano apto. Acorde con la cultura organizacional del laboratorista, se
seleccionan equipos nivel 0 de automatización y escenario Stand Alone,
garantizando exactitud y precisión de resultados; se reduce el grado de dificultad
de fases, siendo bajo en 79%. La implementación de la propuesta requiere de
inversiones en equipos aproximadas a $178´.048.552,0 pesos m/cte. Se presenta
el diagrama de distribución y de recorrido.
Se desarrollan aspectos como: cadena de valor, estación de almacenamiento de
reactivos y residuos, implementos y equipos de seguridad industrial, de respaldo
energético y procedimiento de manejo de residuos orgánicos y químicos.
