Cinética de la digestión anaeróbica de excretas porcinas para la obtención de biogás en laboratorio

Resumen

La biodigestión anaeróbica es un proceso bioquímico natural, mediante el cual materiales orgánicos complejos son desdoblados por algunas comunidades microbianas hasta producir biomoléculas elementales y biogas, en ausencia de oxígeno. El proceso se realiza en cuatro etapas: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis. La generación de CH4 se puede seguir mediante análisis y modelos cinéticos como los de Gompertz y Monod. El objetivo del trabajo fue evaluar el comportamiento cinético de biogases: CH4, CO2, H2S, producidos por biodigestión anaeróbica de excretas porcinas tratadas con inóculo microbiano, mediante modelos cinéticos de Gompertz y Monod. Se trabajó con datos recolectados en campo provenientes de un biodigestor de geomembrana instalado en un predio cercano a Fusagasugá, en Cundinamarca, Colombia, y con tres prototipos de biodigestores emplazados en laboratorio, cuyo afluente eran excretas porcinas e inóculo microbiano (IM), el seguimiento a la producción de biogas se realizó mediante termohigrómetro digital y medidor multiparamétrico de gases A-ALT5X-ALKB. Mediante DCA se encontraron diferencias significativas (p <0,05) entre los parámetros cinéticos evaluados, expresados a través de los modelos cinéticos trabajados, lo que es atribuible al control de variables como: tipo y composición del afluente, temperatura del biodigestato, pH y evolución del DQO. El mejor comportamiento cinético se observó en el biodigestor que operó a temperatura cercana a 38 ºC, dado que el cambio de volumen del biogas y las concentraciones de CH4, CO2, H2S y NH3 en el tiempo, fueron explicados adecuadamente mediante los modelos cinéticos de Gompertz y Monod.