Evaluación de lodos de PTAR municipales como inóculos en la digestión anaerobia de biorresiduos
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Description
The quantity and quality of inoculum used in the Anaerobic Digestion (AD), impact seriously on the biodegradability and the amount of methane produced. This research evaluated the effect of the source of inoculum municipal wastewater treatment plant (WWTP) on the production of methane as a source of renewable energy AD from Municipal Biowaste (MB), analyzing the Substrate-Inoculum (S/I) ratio and the buffering capacity of the inoculum as key aspects. The experiments were performed on a laboratory scale by testing Biochemical Methane Potential (BMP) in the mesophilic range with a retention time of solids (RTS) 21 days; two inoculums from UASB reactors and the other of an anaerobic sludge digester. The S/I ratios ranged between 0.5 and 12gVSsubstrate gVS-1 inoculum. Although it was found that there were no statistically signifcant differences between the inoculum (p>0.05), the inoculum from the anaerobic digester presented a better performance because of its greater capacity buffer. The S/I ratio showed statistically signifcant differences (p<0,05), being below 1 ratio that presented the best productions of methane (> 70mLCH4 gVS-1 substrate ) hydrolysis rates (from 0,15 to 0,21d-1) and phases of lethargy (2,7-9,3d).
A quantidade e qualidade do inoculo utilizada na Digestão Anaerobia (DA), um impacto signifcativo sobre a biodegradabilidade e a quantidade de metano produzido. Esta pesquisa avaliou o efeito da fonte de inóculo de estações de tratamento, águas residuais municipais (ETARM) na produção de metano como fonte de energia renovável, a partir de DA resíduos biológicos de origem municipal (RBOM) analisando como aspectos importantes a relação substrato-inóculo (S/I), a capacidade buffer do inoculo Os experimentos foram realizados em escala laboratorial por testes bioquímicos metano (BMP) na gama mesofílica com um tempo de retenção dos sólidos (TRS) de 21 dias; Dois inóculos foram de reatores UASB e outra de um digestor de lodo anaeróbio. O S/I a relação variou entre 0,5 e 12gSVsubstrato gSV-1 inoculo Embora verifcou-se que não houve diferenças estatisticamente signifcativas entre o inóculo (p>0,05) o inóculo do digestor anaeróbico apresentou um desempenho melhor por causa de seu buffer de maio capacidade. A relação S/I mostrou diferenças estatisticamente signifcativa (p<0,05), sendo as relações menores a 1 que apresentaram as melhores produções de metano (> 70mLCH4gSV-1substrato) taxas de hidrólise (de 0,15 a 0,21d-1) e fases de letargia (2,7-9,3d).
La cantidad y calidad del inóculo empleado en los procesos de Digestión Anaerobia (DA), incide significativamente sobre la biodegradabilidad y la cantidad de metano que se produce. Esta investigación evaluó el efecto de la procedencia de inóculos de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales (PTAR) sobre la producción de metano como una fuente de energía renovable, a partir de la DA de Biorresiduos de Origen Municipal (BOM), analizando como aspectos claves la relación Sustrato Inóculo (S/I) y la capacidad buffer del inóculo. Los experimentos se realizaron a escala de laboratorio mediante ensayos de Potencial Bioquímico de Metano (PBM) en el rango mesofílico con un Tiempo de Retención de Sólidos (TRS) de 21 días; dos de los inóculos procedieron de reactores UASB y el otro de un digestor anaerobio de lodos. Las relaciones S/I oscilaron entre 0,5 y 12gSVsustrato gSV-1 inóculo. Aunque se encontró que no existen diferencias estadísticas significativas entre los inóculos (p>0,05), el inóculo procedente del digestor anaerobio presentó un mejor desempeño debido a su mayor capacidad buffer. La relación S/I presentó diferencias estadísticas significativas (p<0,05), siendo las relaciones inferiores a 1 las que presentaron las mejores producciones de metano (>70mLCH4gSV-1 sustrato), tasas de hidrólisis (0,15-0,21d-1) y fases de latencia (2,7-9,3d).
A quantidade e qualidade do inoculo utilizada na Digestão Anaerobia (DA), um impacto signifcativo sobre a biodegradabilidade e a quantidade de metano produzido. Esta pesquisa avaliou o efeito da fonte de inóculo de estações de tratamento, águas residuais municipais (ETARM) na produção de metano como fonte de energia renovável, a partir de DA resíduos biológicos de origem municipal (RBOM) analisando como aspectos importantes a relação substrato-inóculo (S/I), a capacidade buffer do inoculo Os experimentos foram realizados em escala laboratorial por testes bioquímicos metano (BMP) na gama mesofílica com um tempo de retenção dos sólidos (TRS) de 21 dias; Dois inóculos foram de reatores UASB e outra de um digestor de lodo anaeróbio. O S/I a relação variou entre 0,5 e 12gSVsubstrato gSV-1 inoculo Embora verifcou-se que não houve diferenças estatisticamente signifcativas entre o inóculo (p>0,05) o inóculo do digestor anaeróbico apresentou um desempenho melhor por causa de seu buffer de maio capacidade. A relação S/I mostrou diferenças estatisticamente signifcativa (p<0,05), sendo as relações menores a 1 que apresentaram as melhores produções de metano (> 70mLCH4gSV-1substrato) taxas de hidrólise (de 0,15 a 0,21d-1) e fases de letargia (2,7-9,3d).
La cantidad y calidad del inóculo empleado en los procesos de Digestión Anaerobia (DA), incide significativamente sobre la biodegradabilidad y la cantidad de metano que se produce. Esta investigación evaluó el efecto de la procedencia de inóculos de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales (PTAR) sobre la producción de metano como una fuente de energía renovable, a partir de la DA de Biorresiduos de Origen Municipal (BOM), analizando como aspectos claves la relación Sustrato Inóculo (S/I) y la capacidad buffer del inóculo. Los experimentos se realizaron a escala de laboratorio mediante ensayos de Potencial Bioquímico de Metano (PBM) en el rango mesofílico con un Tiempo de Retención de Sólidos (TRS) de 21 días; dos de los inóculos procedieron de reactores UASB y el otro de un digestor anaerobio de lodos. Las relaciones S/I oscilaron entre 0,5 y 12gSVsustrato gSV-1 inóculo. Aunque se encontró que no existen diferencias estadísticas significativas entre los inóculos (p>0,05), el inóculo procedente del digestor anaerobio presentó un mejor desempeño debido a su mayor capacidad buffer. La relación S/I presentó diferencias estadísticas significativas (p<0,05), siendo las relaciones inferiores a 1 las que presentaron las mejores producciones de metano (>70mLCH4gSV-1 sustrato), tasas de hidrólisis (0,15-0,21d-1) y fases de latencia (2,7-9,3d).
Keywords
Biowaste, Renewable Energy, Hydrolysis, Anaerobic Sludge, Methane, Substrate-Inoculum Ratio., Biorresiduos, Energía Renovable, Hidrólisis, Lodos Anaerobios, Metano, Relación Sustrato-Inóculo., Resíduos Biológicos, Energía Renovável, Hidrólise, Lodo Anaeróbio, Metano, Relação Substrato-Inoculo.