Evaluación de la digestión y co-digestión anaerobia de residuos de comida y de poda en bioreactores a escala laboratorio

Autor: Juan Camilo Solarte Toro, Beatriz Helena Aristizábal Zuluaga, Juan Pablo Mariscal Moreno
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Revista Ion, Vol 30, Iss 1, Pp 105-116 (2017)
ISSN: 2145-8480
0120-100X
DOI: 10.18273/revion.v30n1-2017008
Popis: espanolEl deterioro ambiental provocado por el alto consumo de combustibles fosiles y la inadecuada disposicion de residuos solidos, ha incentivado su conversion en productos energeticos de alto valor agregado a partir de diferentes procesos biotecnologicos con el fin de compensar parte de la demanda energetica. En este trabajo se evalua la eficiencia, el rendimiento y la productividad del proceso de digestion y co-digestion anaerobia de residuos de comida y poda para valorar su viabilidad como sustratos en la generacion de biogas. El seguimiento y evaluacion del proceso de digestion mesofila se realizo usando biorreactores por lotes con un volumen activo de 3L, una Relacion Inoculo a Sustrato (RIS) de 0,25 (solidos totales) y una relacion residuos de comida a poda de 1,6 (solidos totales) en el ensayo de co-digestion. En los ensayos realizados se obtuvieron eficiencias de produccion de biogas del 38% y 49% con respecto al potencial teorico (determinado a partir de la ecuacion de Buswell) para los residuos de poda y comida respectivamente en mono-digestion, y un 66% para la mezcla poda-comida. El modelo de Gompertz de crecimiento de biomasa fue utilizado para simular la generacion de biogas en cada proceso. Estos resultados y el seguimiento del pH durante la digestion, permiten concluir que la mezcla de residuos de comida con residuos de poda mejora los rendimientos de produccion de biogas y la estabilidad del sistema en terminos de pH, siendo una alternativa para la generacion de bioenergia a partir de residuos de cotidiana generacion en las ciudades colombianas EnglishEnvironmental degradation caused by high consumption of fossil fuels and improper disposal of solid waste have encouraged its conversion into high value-added products like bioenergy from different biotechnological processes in order to offset some of the energy requirements. This work aims to evaluate the efficiency, performance and productivity of anaerobic digestion and co-digestion processes of food waste and grass cuttings to assess its viability as substrates in biogas generation. The mesophilic anaerobic digestion process was monitored and conducted for selected waste fractions by using 3L batch bioreactors (active volume), Inoculum to Substrate Ratio (ISR) of 0.25 (total solids), and food to grass cuttings ratio of 1.6 (total solids). The achieved biogas production efficiencies were 38% and 49% for mono-digestion of both grass cuttings and food waste. Biogas generation by co-digestion increased process efficiency up to 66%. The theoretical methane potential was calculated based on Buswell equation and the Gompertz model for biomass growth was used to simulate the biogas accumulation. The results suggest that mixing food waste to grass cuttings increase biogas yield and prevents an excessive pH decrease. Co-digestion of these substrates is a good alternative for bioenergy production using daily generated waste in Colombian cities with a higher yield than mono-substrate degradation. portuguesA degradacao ambiental, causada pelo alto consumo de combustiveis fosseis e a disposicao inadequada dos residuos solidos, gerou a transformacao desses residuos em produtos energeticos de alto valor agregado a partir de varios processos biotecnologicos a fim de restaurar parte da demanda de energia. O objetivo deste trabalho e avaliar a eficiencia, o desempenho e a produtividade do processo digestao e co- digestao de residuos de alimentos e poda a fim de estimar a sua viabilidade como substratos na geracao de biogas. O acompanhamento e a avaliacao do processo de digestao, em condicoes mesofilas, foram realizados a traves do ensaio do Potencial Quimico do Metano (BMP) dos residuos em biorreatores descontinuos de 3L, com uma Relacao Inoculo Substrato (RIS) de 0,25 (solidos totais) e uma relacao residuo de alimento e poda de 1,6 (solidos totais) no processo de co-digestao. Nos processos realizados foram obtidas eficiencias de producao de metano de 38%, 49% e 66% com respeito ao potencial teorico calculado a partir da equacao de Buswell para os residuos de poda, de comida e a mistura desses respectivamente. O modelo de Gompertz para crescimento de biomassa foi utilizado para simular a acumulacao de biogas. Os resultados permitem concluir que a co-digestao de residuos de alimentos e poda e uma alternativa tangivel para gerar bioenergia, a partir do aproveitamento de residuos que sao produzidos na cotidianidade nas cidades colombianas, e apresenta um melhor desempenho do que a degradacao mono-substrato.
Databáze: OpenAIRE
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