Processos biológicos de tratamento do soro de leite para a produção de biogas e hidrogénio. Revisão da literatura
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Universidad Industrial de Santander
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A industria leitera caracteriza-se por uma elevada geração de soro de leite, um subproduto do processo de fabricação do queijo, com um elevado conteúdo em materia orgánica na forma de lactose, proteínas e outros compostos a partir da leite. Por esta razão, considera-se um material suscetível de ser valorizado mediante a recuperação destes produtos para posteriores aplicações alimentárias, farmacéuticas a para a obtenção de biocombustíveis. Uma das alternativas para proveitar a energía é a aplicação de tratamentos anaeróbios, sendo uma das tecnologias mais usadas com os residuos sólidos, líquidos , e também as águas residuais. O lacstosuero é considerado um substrato com um elevado potencial para a geração de biogás, é por isso que têm sido aplicado em diferentes estudos. No entanto, apresenta difculdades devido à sua tendência para a acidifcação e a limitação de nutrientes que poden causar falhas durante o processo. Por esta razão, temos promovido outras alternativas, tais como os processos de co-digestão com outros materiais ou a fermentação escura orientada para a produção de hidrogénio. Este artigo centra-se numa revisão blibliográfca dos principáis trabalhos que têm sido desenvolvidos aplicando os processos acima descritos, com uma apresentação dos resultados mais relevantes obtidos considerando a infuência das condições de operação e os fatores que afetam à produção.
Dairy industry is characterized by high generation of cheese whey, a byproduct from cheese factories with a high organic matter content in the form of lactose, proteins and other compounds coming from processed milk. If it is not properly disposed it might favour serious environmental pollution problems. However, it is possible the application of recovery technologies in order to obtain its main compounds for further applications such as food or pharmaceutical industry, and for obtaining biofuels. Nowadays, biofuels are an important source of renewable energy as potential future alternative for fossil fuels. For this reason, energetic valorisation of cheese whey has become an interensting alternative. Anaerobic digestion is considered one of the most used technologies in wastewater and solid waste treatments. Several studies have been conducted with cheese whey as a suitable substrate with a considerable biogas potential production. However, it presents some disadvantages due to the rapid acidifcation tendency and nutrient content limitations that might favor failures in the process. For this reason, alternatives like anaerobic co-digestion with other substrates or dark fermentation for hydrogen production have been proposed. This paper intends to review the main works developed applying the mentioned technologies along with its most relevant results considering operation conditions infuence and the environmental factors affecting production.
La industria láctea se caracteriza por generar lactosuero como subproducto del proceso de elaboración del queso. El lactosuero presenta un elevado contenido en materia orgánica en forma de lactosa, proteínas y otros compuestos procedentes de la leche. Su vertido incontrolado puede ocasionar problemas de contaminación con un grave impacto ambiental. Sin embargo, la recuperación de algunos componentes del lactosuero permite valorizar este subproducto, encontrando aplicación en la industria alimentaria, farmacéutica y recientemente en la conversión del lactosuero para la producción de biocombustibles. Actualmente, los biocombustibles son una fuente potencial de energía renovable con un papel importante como posibles sustitutos de los combustibles fósiles. Por este motivo, la opción de gestionar el lactosuero mediante una valorización energética ha adquirido gran interés durante los últimos años. Entre las alternativas disponibles de aprovechamiento energético, se encuentra la digestión anaerobia, la cual es una de las tecnologías más empleadas para el tratamiento de diverso tipo de residuos. En el caso del lactosuero, se han desarrollado múltiples trabajos en los que se han utilizado diferentes configuraciones y condiciones de operación con el objetivo de mejorar el funcionamiento del proceso. Gracias a estos trabajos se han podido identificar algunos de los factores que limitan su aplicación como son: la tendencia a la acidificación o la limitación de nutrientes. Por este motivo se han promovido otras alternativas como son los procesos de co-digestión con varios materiales o la fermentación oscura. El objetivo de este artículo es la realización de una revisión bibliográfica de los principales trabajos realizados en los que se contemplan los procesos biológicos anteriormente mencionados. Se presentan los resultados más relevantes, así como la influencia de las condiciones de operación y los factores que afectan a la producción de biogás.
Dairy industry is characterized by high generation of cheese whey, a byproduct from cheese factories with a high organic matter content in the form of lactose, proteins and other compounds coming from processed milk. If it is not properly disposed it might favour serious environmental pollution problems. However, it is possible the application of recovery technologies in order to obtain its main compounds for further applications such as food or pharmaceutical industry, and for obtaining biofuels. Nowadays, biofuels are an important source of renewable energy as potential future alternative for fossil fuels. For this reason, energetic valorisation of cheese whey has become an interensting alternative. Anaerobic digestion is considered one of the most used technologies in wastewater and solid waste treatments. Several studies have been conducted with cheese whey as a suitable substrate with a considerable biogas potential production. However, it presents some disadvantages due to the rapid acidifcation tendency and nutrient content limitations that might favor failures in the process. For this reason, alternatives like anaerobic co-digestion with other substrates or dark fermentation for hydrogen production have been proposed. This paper intends to review the main works developed applying the mentioned technologies along with its most relevant results considering operation conditions infuence and the environmental factors affecting production.
La industria láctea se caracteriza por generar lactosuero como subproducto del proceso de elaboración del queso. El lactosuero presenta un elevado contenido en materia orgánica en forma de lactosa, proteínas y otros compuestos procedentes de la leche. Su vertido incontrolado puede ocasionar problemas de contaminación con un grave impacto ambiental. Sin embargo, la recuperación de algunos componentes del lactosuero permite valorizar este subproducto, encontrando aplicación en la industria alimentaria, farmacéutica y recientemente en la conversión del lactosuero para la producción de biocombustibles. Actualmente, los biocombustibles son una fuente potencial de energía renovable con un papel importante como posibles sustitutos de los combustibles fósiles. Por este motivo, la opción de gestionar el lactosuero mediante una valorización energética ha adquirido gran interés durante los últimos años. Entre las alternativas disponibles de aprovechamiento energético, se encuentra la digestión anaerobia, la cual es una de las tecnologías más empleadas para el tratamiento de diverso tipo de residuos. En el caso del lactosuero, se han desarrollado múltiples trabajos en los que se han utilizado diferentes configuraciones y condiciones de operación con el objetivo de mejorar el funcionamiento del proceso. Gracias a estos trabajos se han podido identificar algunos de los factores que limitan su aplicación como son: la tendencia a la acidificación o la limitación de nutrientes. Por este motivo se han promovido otras alternativas como son los procesos de co-digestión con varios materiales o la fermentación oscura. El objetivo de este artículo es la realización de una revisión bibliográfica de los principales trabajos realizados en los que se contemplan los procesos biológicos anteriormente mencionados. Se presentan los resultados más relevantes, así como la influencia de las condiciones de operación y los factores que afectan a la producción de biogás.
Keywords
Cheese Whey, Biogas, Hydrogen, Fermentation., Lactosuero, Biogás, Hidrógeno, Fermentación., Soro de Leite, Biogás, Hidrogênio, Fermentação.