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Evaluación del digestato en diferentes etapas de estabilización: aplicación de análisis térmico y espectroscopia FTIR

Autores: González-Rojo, Silvia; Carrillo-Peña, Daniela; González, Rubén González; Gómez, Xiomar

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Evaluación del digestato en diferentes etapas de estabilización: aplicación de análisis térmico y espectroscopia FTIR


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería General

Palabras clave

Digestión anaeróbica
Biogás
Valorización térmica
Materia orgánica
Energía de activación
Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La digestión anaeróbica es un proceso biológico que transforma efluentes orgánicos de alta concentración en biogás con múltiples beneficios. Sin embargo, de manera concurrente con la transformación biológica de los orgánicos, también se deriva de este proceso una fase líquida con un alto contenido sólido. Valorizar esta fracción no es una tarea fácil si no se puede considerar una aplicación agronómica como una opción adecuada. La valorización térmica de esta fracción permite la extracción de energía, pero también da lugar a una inversión de capital adicional y aumenta la demanda energética del proceso global. Además, el tratamiento térmico del digestato debe lidiar con un material mineralizado. Los cambios en la materia orgánica debido a la digestión anaeróbica fueron estudiados en el presente manuscrito, evaluando el comportamiento térmico de las muestras, la energía de activación y la transformación orgánica utilizando la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Se estudiaron muestras digeridas de una mezcla compuesta por estiércol y glicerina (5% /). La estabilización causó una disminución drástica en los compuestos alifáticos, aumentando considerablemente el contenido mineral de la muestra. Los resultados de la calorimetría diferencial de barrido (DSC) indicaron un contenido energético de 11 kJ/g para el material de alimentación y una reducción a 9.6 kJ/g para la muestra estabilizada a largo plazo. La energía de activación de la alimentación fue de 249.5 kJ/mol, mientras que este valor se redujo a 70-80 kJ/mol para las muestras digeridas. Si la ruta de valorización seleccionada para los digestatos es la conversión térmica, el menor contenido energético y la estructura más compleja de estos materiales (mayor contenido de lignina y compuestos tipo proteína) deben evaluarse cuidadosamente.

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