La adicion de arcillas a la co-digestion de estiercol porcino y paja de arroz

La produccion porcina en Cuba de forma descentralizada (con un promedio de produccion de 1 730 800 cabezas por año), genera cada año mas de 5000 toneladas de residuales porcinos. La digestion anaerobia de una parte de estos residuos ha desempeñado un importante papel en los ultimos años como tecnologia de tratamiento y para el aprovechamiento energetico del metano producido.

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El estiercol porcino, constituye un buen sustrato para la digestion anaerobia, pues presenta gran capacidad estabilizadora y contiene gran variedad de nutrientes necesarios para los microorganismos anaerobios. Sin embargo, varios autores han informado sobre el fracaso de este proceso y por ende, la disminucion del potencial de metano, a causa de varios factores.

En este sentido, para mejorar la digestion anaerobia de estiercol porcino y con ello la produccion de metano, se ha demostrado el efecto positivo de la adicion de co-sustratos organicos de naturaleza agricola, con lo que se logra aprovechar la sinergia de las mezclas para compensar las carencias de nutrientes de cada sustrato por separado.

Las arcillas residuales del proceso de purificacion de aceites basicos industriales que se generan en la industria petroquimica cubana y que son basicamente bentonitas poseen una composicion cationica (Ca2+, Mg2+, Fe2+, Na2+ y K2+), similar a la de las zeolitas y otras arcillas que pueden utilizarse como aditivos inorganico en la digestion anaerobia del estiercol porcino para estimular la produccion de metano.

Los sustratos (estiercol porcino, paja de arroz y las arcillas residuales) fueron caracterizados segun su composicion fisico-quimica. Se determinaron los solidos totales (ST), volatiles (SV) y fijos (SF), el nitrogeno total y amoniacal segun metodos estandar.

La adicion de arcillas a la co-digestion de estiercol porcino y paja de arroz fue evaluada en un reactor tipo tanque agitado, de 10 L, el cual fue adaptado previamente a la co-digestion de ambos sustratos. El lodo anaerobio contenido en el reactor fue caracterizado durante este periodo y 30 d antes de la adicion de la arcillas el reactor fue alimentado con 1,0 y 1,5 gSV • L-1 • d-1 de velocidad de carga organica de estiercol y paja de arroz, respectivamente.

A la salida del reactor, se colecto el biogas producido durante dos horas por dia, para analizar la composicion de este (en CH4 y CO2), mediante un analizador de gases. Se determinaron los parametros fisico-quimicos dos veces por semana: el pH, la alcalinidad y la relacion de alcalinidades, segun metodos estandar. La concentracion de amoniaco libre gaseoso fue calculada teniendo en cuenta el pH dentro del reactor y la temperatura aparente. La concentracion de acidos grasos volatiles (AGV) fue determinada por titracion y por cromatografia de gases (Focus Thermo Scientific, detector de ionizacion de llama, columna Restek Stabilwax-DA).

Cada concentracion de arcilla estuvo en contacto con cada una de las concentraciones de ion amonio evaluadas. Los tubos se mantuvieron en baño maria en termostato a 37 ºC por 24 h.s

Se utilizo el modelo de la isoterma de adsorcion de Freundlich para determinar los coeficientes de adsorcion del material y la intensidad isotermica de esta adsorcion.

Antes de la adicion del co-sustrato paja de arroz al reactor de tanque agitado, la digestion anaerobia de estiercol porcino fue analizada a diferentes velocidades de carga organica de estiercol. En este caso, se encontro que los parametros fisico-quimicos (rendimiento y % (v/v) de metano, pH, N-NH4 + y NH3) fueron los esperados para este sustrato. A medida que se aumento la carga organica de estiercol, se observo un aumento significativo de la produccion volumetrica de metano, el rendimiento de este, el pH, la concentracion de nitrogeno amoniacal y el amoniaco libre.

Con la adicion del co-sustrato paja de arroz (1,5 gSV • L-1 • d-1), a la digestion anaerobia de 1,5 gVS • L-1 • d-1 de estiercol, se noto un incremento en la produccion volumetrica de metano, que fue significativamente diferente de la obtenida cuando solo se digiere estiercol porcino. Sin embargo, el rendimiento de metano se mantuvo en el mismo orden de magnitud, dado por la mayor carga organica adicionada, en terminos de solidos volatiles (SV), que aporta el co-sustrato paja de arroz.

Traduccion y Edicion por Carolina Brescia para Food News Latam.com

FUENTE: foodnewslatam.com

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