Implementación de un montaje de referencia para la evaluación del potencial bioquímico de metano en la degradación de contaminantes provenientes de la agroindustria colombiana

Abstract

El presente trabajo tuvo como finalidad implementar un montaje de referencia para la evaluación a escala de laboratorio del potencial bioquímico de metano (PBM) de una muestra de lodo anaerobio para la degradación de contaminantes provenientes de la agroindustria colombiana, utilizando como sustrato modelo de fácil degradación, el glicerol. Los ensayos de biodegradación a pequeña escala con el propósito de establecer una técnica confiable de PBM, se realizaron en biorreactores de 300 mL y las variables de control fueron la influencia de la relación substrato/inoculo (S/I) y la concentración del sustrato, en tanto que las variables de respuesta fueron la generación de biogás, la remoción de la demanda química de oxígeno (DQO) y el pH. De un diseño experimental exploratorio (-1, 0. 1) que comprometía 9 test, se logró acotar el intervalo de trabajo para la relación, que llevó a que finalmente en un ensayo final con tres réplicas con relación S/I de 3.2, se pudiera constatar que en condiciones de biodegradación anaerobia del glicerol, sin ajuste de pH ni de nutrientes, el consumo de DQO se encuentre alrededor del 30% lo que es coherente con las ecuaciones teóricas de producción de biogás, pero que es posible que luego del quinto día de experimentación, la actividad metanogénica se detenga como resultado de la rápida acidificación del medio y que el biogás resultante sea predominante en CO2 y no en CH4. En una segunda etapa de la experimentación se logró demostrar que el experimento es replicable en biorreactores de mayor escala (Bioflo 110) con producciones similares de biogás y remociones de DQO; los cuales fueron intervenidos para establecer los rangos operacionales de las variables agitación y temperatura de calentamiento. Un experimento realizado a esta escala a 37 ºC y agitación mecánica constante de 270 rpm, logró la mayor remoción de DQO en todo el estudio (41%)