Biodegradabilidad de residuos de alimentos preparados bajo condiciones mesofílicas y termofílicas utilizando un reactor anaeróbico de mezcla completa.
Resumen
En esta investigación se realizó la digestión anaeróbica de residuos de alimentos preparados (RAP) en un reactor anaeróbico de mezcla completa (RAMC) de 3,5 L, con flujo discontinuo bajo condiciones mesofílicas (CM) a 37 ºC y termofílicas (CT) a 55 °C. El objetivo fue evaluar la biodegradabilidad de RAP con distintos lodos biológicos y tiempos de retención hidráulicos (TRH). Antes de la degradación, se realizó un ensayo de biodegradabilidad con diferentes proporciones de carbohidratos (C) frutas y vegetales (FV) y proteínas (P) en el que se obtuvo una mayor producción de biogás al trabajar con la proporción C:FV:P 24:71:5 en CM y CT. La misma se utilizó en el RAMC con TRH de 30, 25 y 15 d en CM y CT. Para la CM se obtuvieron remociones en ST de 59 % y 67 %, SV de 76 % y 81 % para los TRH de 30 y 25 d, con producciones de metano de 0,64 L/gSVremovido y 0,31 L/gSVremovido. Durante el TRH de 15 d se registró una inestabilidad debido a concentraciones de CO2 del 60 %. Durante la CT (TRH de 30 d) se removieron 67 % de ST, 80 % de SV y se registraron producciones de metano de 0,58 L/gSVremovido. Cuando se implementó el TRH de 25 d se incrementaron los ácidos grasos volátiles hasta 2916 mg/L y se detuvo el tratamiento. Las mejores remociones y producción de biogás se generaron durante el TRH de 30 d en CM con el lodo EFLUENTE CACHAZA.
Descargas
Lenguajes:
esReferencias bibliográficas
De Baere, L. (2000). Anaerobic digestion of solid waste: state-of-the art. Water Science and Technology, 41, pp. 283-290.
Lu, J., Gavala, H., & Skiadas, I. (2008). Improving anaerobic sewage sludge digestion by implementation of a hyper-thermophilic prehydrolysis step. Journal of Environmental Management, 88, pp. 881-889. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2007.04.020
De la Rubia, M., Pérez, M., Romero, L., & Sales, D. (2001). Digestión anaerobia termofílica versus digestión anaerobia mesofílica de lodos de EDAR. Residuos, 11(62), pp. 64-68.
Lloret, E., Pastor, L., Pradas, P., & Pascual, J. (2013). Semi full-scale thermophilic anaerobic digestion (TAnD) for advanced treatment of sewage sludge: Stabilization process and pathogen reduction. Chemical Engineering Journal, 232, pp. 42-50. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2013.07.062
Environment Protection Agency (EPA). (2010). Municipal solid waste in the United States: 2009 Facts and figures EPA530-R-10-012. Washington, D.C. EE.UU., p. 198.
Sosnowski, P., Wieczorek, S., & Ledakowicz. (2003). Anaerobic co-digestion of sewage sludge and organic fraction of municipal solid wastes. Advances in Environmental Research, 7, pp. 609-616. http://dx.doi.org/10.1016/S1093-0191(02)00049-7
Azcón, B. & Talón, M. (2000). Fundamentos de Fisiología Vegetal (Primera Edición). Madrid, Espa-a: McGraw Hill. P. 522.
Zhanga, L., Ouyanga, W. & Lia, A. (2012). Essential role of trace elements in continuous anaerobic digestion of food waste. Procedia Environmental Sciences, 16, pp. 102-111. http://dx.doi.org/10.1016/j.proenv.2012.10.014
Li, R., Chen, S, & Li, X. (2010). Biogas production from anaerobic co-digestion of food waste with dairy manure in a two-phase digestion system. Appl Biochem Biotechnol, 160, pp. 643-654. http://dx.doi.org/10.1007/s12010-009-8533-z
American Public Health Association (APHA). American Water Works Association (AWWA) & Water Environment Federation (WEF). (1998). Standard methods for the examination of water and wastewater (20th Edition). Washington, D.C., EE. UU.: American Public Health Association.
Van Reeuwijk, L.P. (Ed.). (1993). Procedures for soil analysis (4th Edition). Technical paper No. 9. Wageningen, Países Bajos: International Soil Reference and Information Center (ISRIC).
Guerrero, L. & Montalvo, S. (2003). Tratamiento anaerobio de residuos. Valparaíso, Chile: Talleres Gráficos Fermín Pastén, p. 413.
Elango, D., Pulikesi, M., Baskaralingam, P., Ramamurthi, V. & Sivanesan, S. (2007). Production of biogas from municipal solid waste with domestic sewage. Journal of Hazardous Materials, 141 (1), pp. 301-304. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.07.003
Scaglione, D., Caffaz, S., Ficara, E., Malpei, F. & Lubello, C. (2008). A simple method to evaluate the short-term biogas yield in anaerobic codigestion of WAS and organic wastes. Water Science & Technology, 59 (8), pp. 1615-1622. http://dx.doi.org/10.2166/wst.2008.502
Akunna, J., Abdullahi, Y. & Stewart, N. (2007). Anaerobic digestion of municipal solid wastes containing variable proportions of waste types. Water Science & Technology, 56 (8), pp. 143-149. http://dx.doi.org/10.2166/wst.2007.725
PROSAB. (1999). Tratamento de Esgotos Sanitarios por Processo Anaerobio e Disposicao Controlada no solo (Primera Edición). Rio de Janeiro, Brasil: PROSAB, p. 411.
Bouallagui, H., Haouari, O., Touhami, Y., Ben Cheikh, R., Marouani, L. & Hamdi, M. (2004). Effect of temperature on the performance of an anaerobic tubular reactor treating fruit and vegetable waste. Process Biochemistry, 39, pp. 2143-2148. http://dx.doi.org/10.1016/j.procbio.2003.11.022
Bouallagui, H., Lahdheb, H., Ben Romdan, E., Rachdi, B. & Hamdi, M. (2009). Improvement of fruit and vegetable waste anaerobic digestion performance and stability with co-substrates addition. Journal of Environmental Management, 90, pp. 1844-1849. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2008.12.002
Forster-Carneiro, T., Pérez, M., Romero, L. & Sales, D. (2007). Dry-thermophilic anaerobic digestion of organic fraction of the municipal solid waste: Focusing on the inoculum sources. Bioresource technology, 98, pp. 3195-3203. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2006.07.008
Mohan, S. & Bindhu, B. (2008). Effect of phase separation on anaerobic digestion of kitchen waste. J. Environ. Eng. Sci. 7, pp. 91-103. http://dx.doi.org/10.1139/S07-039
Angelidakia, I., Chen, X. Cui, J., Kaparaju, P. & Ellegaard, L. (2006). Thermophilic anaerobic digestion of source-sorted organic fraction of household municipal solid waste: Start-up procedure for continuously stirred tank reactor. Water Research, 40, pp. 2621-2628. http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2006.05.015
Bouallagui, H., Touhami, Y., Ben Cheikh, R. & Hamdi, M. (2005). Bioreactor performance in anaerobic digestion of fruit and vegetable wastes. Process Biochemistry, 40, pp. 989-995. http://dx.doi.org/10.1016/j.procbio.2004.03.007
Gómez, X., Cuetos, M., Cara, J., Morán, A. & García, A. (2006). Anaerobic co-digestion of primary sludge and the fruit and vegetable fraction of the municipal solid wastes Conditions for mixing and evaluation of the organic loading rate. Renewable Energy, 31, pp. 2017-2024. http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2005.09.029