Sinergia de residuos de café y estiércol que garantice la eficiencia de la Co-Digestión anaeróbica a operación semicontinuo en biorreactor tubular

Abstract

El procesamiento del café genera pulpa y aguas mieles, dos residuos con gran potencial energético pero que, al fermentar rápidamente, acumulan ácidos grasos volátiles (AGV) y desestabilizan la digestión anaerobia. Para evitarlo, este estudio evaluó la co-digestión de estos residuos utilizando estiércol bovino como agente estabilizador. Mediante un diseño de mezclas simplex-lattice, analizamos el potencial bioquímico de metano (PBM). Evaluados por separado, las aguas mieles alcanzaron el mayor rendimiento (741,73 NL CH₄ kg SV⁻¹), seguidas por la pulpa (457,41) y el estiércol (342,16). Aunque los modelos estadísticos evidenciaron un efecto antagónico en la producción total de biogás al mezclar los tres sustratos, demostraron que la verdadera ventaja del sistema es que el estiércol logra frenar eficazmente los AGV. La optimización determinó que la mezcla ideal es 50 % aguas mieles, 25 % pulpa y 25 % estiércol bovino (en sólidos volátiles). Esta proporción proyectó un PBM de 501,25 NL CH₄ kg SV⁻¹ y mantuvo los AGV controlados en 484,72 mg L⁻¹.Al probar esta combinación en un biodigestor tubular semicontinuo, el sistema funcionó de forma estable produciendo 1,4 NL CH₄ al día, con remociones de materia orgánica del 55 % (SV) y 48 % (DQO). Sin embargo, tras 96 días de operación continua, el rendimiento decayó debido a una nueva acumulación de AGV.