¿Qué es un reactor CSTR?
El CSTR es un reactor de mezcla completa y continua, el diseño más usado en digestión anaerobia para producir biogás a partir de sustratos espesos.
Un reactor CSTR (Continuously Stirred Tank Reactor, reactor de tanque agitado continuo) es un digestor anaerobio de mezcla completa en el que el sustrato se alimenta y se descarga de forma continua mientras un sistema de agitación mantiene el contenido homogéneo. Es el diseño de digestor más difundido en plantas de biogás que procesan sustratos espesos como estiércol, purines, restos agroindustriales y cultivos energéticos.
La idea central del CSTR es simple: dentro del reactor la temperatura, la concentración de bacterias y el sustrato son (idealmente) uniformes en todo el volumen, gracias a la agitación. Eso favorece un contacto estable entre las bacterias y la materia orgánica y una producción de biogás pareja.
Cómo funciona
El CSTR opera en régimen continuo y a temperatura controlada. Sus elementos y parámetros típicos son:
- Alimentación continua o semicontinua: se carga sustrato varias veces al día y se descarga digestato en igual medida.
- Agitación: mecánica (agitadores sumergibles o de eje) o por recirculación de gas/líquido, para evitar sedimentos y costras.
- Calefacción: normalmente en rango mesófilo (~35–40 °C) o termófilo (~50–55 °C).
- Tiempo de retención hidráulico (TRH): típicamente 20–40 días para estiércol y codigestión.
Al ser de mezcla completa, el TRH (tiempo que el líquido permanece en el reactor) es igual al tiempo de retención de sólidos, algo que lo diferencia de reactores de biomasa retenida como el UASB.
Parámetros típicos de referencia
| Parámetro | Rango orientativo (CSTR) |
|---|---|
| Temperatura | 35–40 °C (mesófilo); 50–55 °C (termófilo) |
| Tiempo de retención (TRH) | 20–40 días |
| Carga orgánica (COV/OLR) | ~2–5 kg SV/m³·día |
| Sólidos totales del sustrato | ~4–12% (sustratos espesos) |
| Sustratos típicos | Estiércol, purines, restos agroindustriales, cultivos |
Estos valores son de ingeniería general y varían según el sustrato y el diseño; siempre se ajustan con ensayos y balance de la planta.
CSTR frente a UASB: cuándo conviene cada uno
No compiten: resuelven problemas distintos. El CSTR es ideal para sustratos con sólidos (estiércol, codigestión), mientras que el UASB brilla con efluentes líquidos diluidos y de alta carga soluble (cervecerías, lácteas).
- CSTR: sustratos espesos, alta producción de biogás, tolera sólidos; reactores grandes y con calefacción.
- UASB: efluentes líquidos, remoción de DBO del orden de 65–75%, reactores compactos y de bajo TRH (horas).
Dónde aplica en proyectos Tech Tank
El CSTR es la base de muchas de nuestras plantas de biogás y biodigestores para agroindustria, tambos y feedlots. Lo integramos con gasómetro de doble membrana, desulfuración y cogeneración en formato llave en mano. Para entender el concepto general, revisá qué es un biodigestor industrial; y si tu efluente es líquido y diluido, mirá qué es y cómo funciona un reactor UASB. Para definir la tecnología adecuada a tu sustrato, contactanos.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa CSTR?
CSTR viene del inglés Continuously Stirred Tank Reactor: reactor de tanque agitado continuo. Es un digestor anaerobio de mezcla completa alimentado de forma continua.
¿Para qué sustratos sirve un CSTR?
Para sustratos espesos con sólidos: estiércol, purines, restos agroindustriales y cultivos energéticos, muchas veces en codigestión. No es el mejor para efluentes líquidos muy diluidos, donde conviene un UASB.
¿Cuál es el tiempo de retención de un CSTR?
Típicamente entre 20 y 40 días, según el sustrato, la temperatura y la carga orgánica. Al ser de mezcla completa, el tiempo de retención de líquido y de sólidos coincide.
¿Qué diferencia hay entre un CSTR y un UASB?
El CSTR mezcla todo el volumen y retiene el sustrato días; el UASB retiene la biomasa en un manto de lodo granular y trata efluentes líquidos en horas. El CSTR va con sólidos, el UASB con líquidos.
¿Por qué se agita el reactor?
Para mantener homogéneos la temperatura y el sustrato, evitar sedimentación y costras, y asegurar contacto entre bacterias y materia orgánica, lo que estabiliza la producción de biogás.