Evaluación de la viabilidad de convertir la fracción líquida separada de residuos de frutas y verduras en un digestor UASB
Autores: Tanguay-Rioux, Fabrice; Spreutels, Laurent; Roy, Caroline; Frigon, Jean-Claude
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación de la viabilidad de convertir la fracción líquida separada de residuos de frutas y verduras en un digestor UASB
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Digestión anaeróbica
Residuos de alimentos
Material orgánico
Tasa de hidrólisis
Digestor UASB
Producción de metano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La digestión anaeróbica de los desechos de comida todavía enfrenta desafíos importantes a pesar de su aplicación a nivel mundial. Una fracción importante de los desechos de comida está compuesta por material orgánico con una baja tasa de hidrólisis que a menudo no se degrada en los digestores. La adición de esta fracción menos hidrolizable en los digestores anaeróbicos requiere un tiempo de residencia hidráulica más largo, lo que lleva a un sobredimensionamiento de los digestores. Para superar este problema, se propone y se demuestra la conversión de la fracción líquida altamente biodegradable de desechos de frutas y verduras en un digestor de manto de lodo anaeróbico ascendente (UASB). La fracción más fácilmente biodegradable de los desechos se concentra en la fase líquida utilizando una separación de prensa de tornillo de 2 etapas. Luego, esta fracción líquida se digiere en un digestor UASB de 3.5 L a una alta tasa de carga orgánica. Se observó un buen y estable rendimiento hasta una tasa de carga orgánica (OLR) de 12 g DQO/(Lrx.d), con una producción específica de metano de 2.6 L CH/(Lrx.d) y una degradación del 85% de la DQO total inicial. En comparación con la conversión de los mismos desechos iniciales con un reactor de tanque agitado continuamente (CSTR), esta nueva estrategia de tratamiento conduce a una degradación de DQO un 10% menor, pero puede producir la misma cantidad de metano con un digestor que es la mitad de pequeño. La ampliación de este proceso podría contribuir a reducir los costos relacionados con la digestión anaeróbica de desechos de comida, al tiempo que reduce los esfuerzos de gestión asociados con el manejo de digestato y aumenta la estabilidad del proceso a altas tasas de carga orgánica.
Descripción
La digestión anaeróbica de los desechos de comida todavía enfrenta desafíos importantes a pesar de su aplicación a nivel mundial. Una fracción importante de los desechos de comida está compuesta por material orgánico con una baja tasa de hidrólisis que a menudo no se degrada en los digestores. La adición de esta fracción menos hidrolizable en los digestores anaeróbicos requiere un tiempo de residencia hidráulica más largo, lo que lleva a un sobredimensionamiento de los digestores. Para superar este problema, se propone y se demuestra la conversión de la fracción líquida altamente biodegradable de desechos de frutas y verduras en un digestor de manto de lodo anaeróbico ascendente (UASB). La fracción más fácilmente biodegradable de los desechos se concentra en la fase líquida utilizando una separación de prensa de tornillo de 2 etapas. Luego, esta fracción líquida se digiere en un digestor UASB de 3.5 L a una alta tasa de carga orgánica. Se observó un buen y estable rendimiento hasta una tasa de carga orgánica (OLR) de 12 g DQO/(Lrx.d), con una producción específica de metano de 2.6 L CH/(Lrx.d) y una degradación del 85% de la DQO total inicial. En comparación con la conversión de los mismos desechos iniciales con un reactor de tanque agitado continuamente (CSTR), esta nueva estrategia de tratamiento conduce a una degradación de DQO un 10% menor, pero puede producir la misma cantidad de metano con un digestor que es la mitad de pequeño. La ampliación de este proceso podría contribuir a reducir los costos relacionados con la digestión anaeróbica de desechos de comida, al tiempo que reduce los esfuerzos de gestión asociados con el manejo de digestato y aumenta la estabilidad del proceso a altas tasas de carga orgánica.