Optimización de la codigestión anaerobia de sobrantes alimenticios de restaurante y estiercol bovino

Abstract

En este trabajo se optimizó desde un enfoque estadístico la co digestión anaerobia de sobrantes alimenticios de restaurante (SAR) y estiércol bovino (EB). La optimización se evaluó en términos de la estabilidad del proceso en función de la carga orgánica y la relación de mezcla entre sustratos. La investigación se realizó en 3 etapas. Durante la primera etapa se identificaron las limitaciones operacionales de la digestión anaerobia de SAR. Para cargas orgánicas, representadas en operación discontinua por relaciones inóculo/sustrato de 0,5 y 1, el proceso reportó bajos rendimientos de producción entre 0,14 y 0,07 m3/kgSV. Por otro lado, la digestión de SAR en operación semi continua reportó inhibición por acidificación a una concentración de ácidos grasos volátiles (AGV) de 4000 mg/l para una velocidad de carga orgánica (VCO) de 2 gSV/l. En la segunda etapa se evaluó el efecto de la carga orgánica y la relación de mezcla de sustratos en el desempeño de la codigestión anaerobia de sobrantes alimenticios de restaurante con estiércol bovino. La co digestión de SAR con EB alcanzó un rendimiento de 0,93 m3 CH4 /kgVS como máximo rendimiento de metano para una carga orgánica de 18 gSV / l y 90:10 proporción de mezcla SAR:EB. Luego, se optimizaron estadísticamente las variables: carga orgánica y relación de mezcla, mediante la ubicación de un diseño central compuesto sobre una región operacional estratégica. La superficie de respuesta del diseño central compuesto reportó como punto de operación óptimo una relación de mezcla SAR/EB de 79/21 a una carga orgánica de 21 gSV/l. Finalmente en la última etapa se validó el óptimo mediante la operación en discontinuo de la codigestión a distintas VCO. Se logró operar en condiciones estables a una VCO de 3 gSV/l soportando concentraciones de AGV de 10000 mg/l.