Tratamiento Anaeróbico de Residuos Alimentarios con Recirculación de Biogás a Temperatura Psicrófila
Autores: Torsha, Tafannum; Mulligan, Catherine N.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Tratamiento Anaeróbico de Residuos Alimentarios con Recirculación de Biogás a Temperatura Psicrófila
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Gestión y eliminación de residuos
Palabras clave
Desperdicio de alimentos
Tratamiento anaeróbico
Temperaturas psicrófilas
Recirculación de biogás
Generación de biometano
Sólidos volátiles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los desechos alimentarios han surgido como una preocupación urgente, por lo que las técnicas avanzadas para valorizar los desechos alimentarios en materiales ricos en nutrientes, así como en energía renovable, son de suma importancia. La excepcional biodegradabilidad de los desechos alimentarios los convierte en un sustrato altamente adecuado para el tratamiento anaeróbico. Esto conduce a la producción de energía y a una reducción de la huella de carbono. Sin embargo, en territorios fríos como Canadá, la digestión anaeróbica mesofílica convencional a 30-40 grados Celsius puede requerir cantidades sustanciales de energía. En consecuencia, este estudio introduce un nuevo enfoque para tratar los desechos alimentarios a temperaturas psicrofílicas (1-20 grados Celsius). Las temperaturas más bajas pueden afectar negativamente los procesos celulares durante el tratamiento anaeróbico, haciendo que los sustratos sean menos accesibles para los organismos microscópicos. Para abordar este desafío asociado con las temperaturas más bajas, el estudio presenta una estrategia innovadora de recirculación de biogás. Los objetivos principales de este estudio son evaluar la viabilidad del tratamiento anaeróbico de los desechos alimentarios a temperaturas psicrofílicas e investigar la efectividad de la reintegración del biogás producido al sistema anaeróbico para mejorar la generación de biometano y la estabilidad del sistema. Se realizaron experimentos por lotes sobre desechos alimentarios en diversas evaluaciones, tanto con como sin recirculación de biogás. Los resultados revelaron una concentración de metano que oscilaba entre el 68% y el 93% cuando se empleó la recirculación de biogás, mientras que sin esta técnica, la concentración de metano variaba entre el 10% y el 45%. Además, con la recirculación de biogás, la reducción de sólidos volátiles alcanzó un máximo del 92%, y hubo una disminución del 82% en la demanda química de oxígeno. En conclusión, la utilización de la recirculación de biogás en el rango de temperaturas psicrofílicas mejoró la producción de biometano y la reducción de sólidos volátiles y de la demanda química de oxígeno. Este estudio subraya el potencial de emplear el tratamiento anaeróbico con la reintegración del biogás producido en el sistema en regiones frías como una opción económicamente viable y sostenible para tratar los desechos alimentarios con un consumo energético mínimo.
Descripción
Los desechos alimentarios han surgido como una preocupación urgente, por lo que las técnicas avanzadas para valorizar los desechos alimentarios en materiales ricos en nutrientes, así como en energía renovable, son de suma importancia. La excepcional biodegradabilidad de los desechos alimentarios los convierte en un sustrato altamente adecuado para el tratamiento anaeróbico. Esto conduce a la producción de energía y a una reducción de la huella de carbono. Sin embargo, en territorios fríos como Canadá, la digestión anaeróbica mesofílica convencional a 30-40 grados Celsius puede requerir cantidades sustanciales de energía. En consecuencia, este estudio introduce un nuevo enfoque para tratar los desechos alimentarios a temperaturas psicrofílicas (1-20 grados Celsius). Las temperaturas más bajas pueden afectar negativamente los procesos celulares durante el tratamiento anaeróbico, haciendo que los sustratos sean menos accesibles para los organismos microscópicos. Para abordar este desafío asociado con las temperaturas más bajas, el estudio presenta una estrategia innovadora de recirculación de biogás. Los objetivos principales de este estudio son evaluar la viabilidad del tratamiento anaeróbico de los desechos alimentarios a temperaturas psicrofílicas e investigar la efectividad de la reintegración del biogás producido al sistema anaeróbico para mejorar la generación de biometano y la estabilidad del sistema. Se realizaron experimentos por lotes sobre desechos alimentarios en diversas evaluaciones, tanto con como sin recirculación de biogás. Los resultados revelaron una concentración de metano que oscilaba entre el 68% y el 93% cuando se empleó la recirculación de biogás, mientras que sin esta técnica, la concentración de metano variaba entre el 10% y el 45%. Además, con la recirculación de biogás, la reducción de sólidos volátiles alcanzó un máximo del 92%, y hubo una disminución del 82% en la demanda química de oxígeno. En conclusión, la utilización de la recirculación de biogás en el rango de temperaturas psicrofílicas mejoró la producción de biometano y la reducción de sólidos volátiles y de la demanda química de oxígeno. Este estudio subraya el potencial de emplear el tratamiento anaeróbico con la reintegración del biogás producido en el sistema en regiones frías como una opción económicamente viable y sostenible para tratar los desechos alimentarios con un consumo energético mínimo.