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Caracterización del crecimiento de biopelículas soportadas en un sistema de lecho de fijo utilizado para la digestión anaerobia de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos

Resumen

En esta trabajo, se evaluaron reactores metanogénicos de biopelícula adherida para el tratamiento del efluente generado por un reactor Hidrolítico/acidogénico con Fracción orgánica (FO) de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) como sustrato. En la selección del inóculo se utilizó, lodo porcícola, lodo PTAR y lodo mezcla (MEZC). Los resultados de la Actividad Metanogénica Específica (AME) en unidades de g DQO/ g SSV*d fue de 0.1233 para el lodo PTAR, 0.0454 para el porcícola y 0.1803 para MEZC. Los soportes evaluados para la inmovilización de los microorganismos fueron tusa de mazorca, luffa cilíndrica, ladrillo cerámico y espuma de poliuretano. La producción de biogás de los biorreactores fue de 0.232 (m3 CH4/kg DQOremovido) para el reactor con ladrillo cerámico como soporte, seguido por la tusa de mazorca con 0.211 m3 CH4/kg DQOremovido y la espuma de poliuretano 0.154 (m3 CH4/kg DQOremovido), por último la luffa cilíndrica con 0.111 (m3 CH4/kg DQOremovido), En la evaluación del reactor de biopelícula se utilizó como soporte el ladrillo cerámico. La producción de metano obtenida por el reactor fue de 0.27 (m3 CH4/kg DQOremovido/d). En el conteo e identificación de los microorganismos metanogénicos se observó la presencia de metanógenos acetoclásticos pertenecientes al género Methanotrix sp. y Methanosarcina sp., estos microorganismos utilizan el acetato como principal ruta metabólica para la producción de metano. Por otro lado, se identificó también la presencia de población metanogénica hidrogenofílica (Methanoccocus sp. y Methanobacterium sp.) que utilizan el formato para la producción de metano. Finalmente, el modelo matemático del reactor de película adherida fue validado por los resultados experimentales para la concentración de sustrato (Sb). Las predicciones del modelo con relación a la concentración de biomasa activa y la producción de metano presentaron diferencias entre los datos experimentales y el modelo, observándose una marcada diferencia al alcanzar el estado estacionario.