Evaluación a escala de laboratorio de la adición de biochar en la co-digestión anaerobia de residuos verdes y de alimentos para la producción de biogás

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dc.contributor.advisorOviedo Ocaña, Edgar Ricardo
dc.contributor.advisorCastro Molano, Liliana Del Pilar
dc.contributor.advisorParra Orobio, Brayan Alexis
dc.contributor.authorGarcìa Gonzalez, Eduard Stiven
dc.contributor.authorPerez Herrera, Diego Alejandro
dc.contributor.evaluatorDomìnguez Rivera, Isabel Cristina
dc.contributor.evaluatorAvellaneda Vargas,Fredy Augusto
dc.date.accessioned2024-02-28T14:24:09Z
dc.date.available2024-02-28T14:24:09Z
dc.date.created2024-02-22
dc.date.issued2024-02-22
dc.description.abstractLa gestión eficiente de los residuos orgánicos, en particular los residuos de alimentos y residuos verdes, es un tema de creciente importancia hoy, impulsado por la necesidad de abordar los desafíos ambientales y avanzar hacia prácticas sostenibles. Los residuos de alimentos, representan una fracción significativa de los desechos sólidos urbanos. Por otro lado, los residuos verdes, que incluyen materiales vegetales y de jardinería, contribuyen a la carga total de residuos. La co-digestión anaerobia (Co-DA) se ha destacado como una estrategia prometedora para aprovechar estos residuos, transformándolos en recursos útiles, como el biogás; por ende, el objetivo de esta investigación fue evaluar la Co-DA de residuos verdes y de alimentos con la adición de biochar mediante ensayos de potencial bioquímico de metano, usando biorreactores de 500 mL con una relación de inóculo: sustrato de 1. Se realizaron nueve tratamientos, bajo condiciones mesofílicas (35°C) y una duración del ensayo de 27 días. Los ensayos mostraron que el tratamiento T9 (100% residuos de alimentos, 7.28 g/L concentración de biochar) exhibió el máximo potencial de biometanización (331.3 mLCH4/gSV) en el escenario de mono-digestión, mientras que, en condiciones de mezcla, T5 (50% residuos verdes, 50% residuos de alimentos, 5.94 g/L concentración de biochar) mostró el rendimiento más elevado (299.0 mL/gSV), no obstante, mediante un diseño de superficie de respuesta y la optimización de variables de salida, se determinó la proporción ideal de sustratos y biochar (83.84% residuos de alimentos, 16.16% residuos verdes, 6.43 g/L concentración de biochar), sumado a esto, con los modelos cinéticos evaluados se obtuvo que la adición de biochar mejoró la actividad microbiana, aceleró la descomposición de materiales orgánicos, aportó en el rápido consumo de material soluble y mostró un impacto positivo en la tasa máxima de producción de metano evidenciando la influencia positiva del biochar en la Co-DA.
dc.description.abstractenglishThe efficient management of organic waste, particularly food waste and green waste, is an issue of increasing importance today, driven by the need to address environmental challenges and move towards sustainable practices. Food waste represents a significant fraction of urban solid waste. On the other hand, green waste, which includes plant and garden materials, contributes to the total waste load. Anaerobic co-digestion (Co-DA) has been highlighted as a promising strategy to take advantage of this waste, transforming it into useful resources, such as biogas; Therefore, the objective of this research was to evaluate the Co-DA of green and food waste with the addition of biochar through biochemical methane potential assays, using 500 mL bioreactors with an inoculum: substrate ratio of 1. nine treatments, under mesophilic conditions (35°C) and a test duration of 27 days. The tests showed that treatment T9 (100% food waste, 7.28 g/L biochar concentration) exhibited the maximum biomethanation potential (331.3 mLCH4/gSV) in the mono-digestion scenario, while, under mixing conditions, T5 ( 50% green waste, 50% food waste, 5.94 g/L biochar concentration) showed the highest performance (299.0 mL/gSV), however, through a response surface design and optimization of output variables, it was determined the ideal proportion of substrates and biochar (83.84% food waste, 16.16% green waste, 6.43 g/L concentration of biochar), added to this, with the kinetic models evaluated it was obtained that the addition of biochar improved the microbial activity, accelerated the decomposition of organic materials, contributed to the rapid consumption of soluble material and showed a positive impact on the maximum methane production rate, evidencing the positive influence of biochar on Co-DA.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15909
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenieria Civil
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCo-digestión anaerobia
dc.subjectresiduos verdes
dc.subjectresiduos de alimentos
dc.subjectPotencial Bioquìmico de Metano
dc.subjectBiogàs
dc.subjectModelos cinèticos
dc.subject.keywordAnaerobic co-digestion
dc.subject.keywordgreen waste
dc.subject.keywordfood waste
dc.subject.keywordBiochemical methane potential
dc.subject.keywordbiogas
dc.subject.keywordkinetic models
dc.titleEvaluación a escala de laboratorio de la adición de biochar en la co-digestión anaerobia de residuos verdes y de alimentos para la producción de biogás
dc.title.englishLaboratory scale evaluation of biochar addition in anaerobic co-digestion of green and food waste for biogas production
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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