Obtención de metano mediante el tratamiento de vinazas de etanol hidratado utilizando un reactor anaerobio de manto de lodos modificado [recurso electrónico] / Elda Isaura España Gamboa

Tesis (Maestría en Ciencias en Energía Renovable) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2010.

Un Reactor Anaerobio de Manto de Lodos (RANMAL) modificado a escala laboratorio fue utilizado para la obtención de metano mediante el tratamiento de vinazas de etanol hidratado. El comportamiento del flujo dentro del reactor fue estudiado y definido por medio de trazadores de conductividad y tinciones como un flujo de mezcla completa. El reactor fue operado a condiciones mesofílicas, alimentado semi-continuamente con vinazas de etanol hidratado. El inóculo consistió de un lodo granular proveniente de un RANMAL operado en el tratamiento de vinazas formadas durante la producción de etanol de residuos de plátano. El período de arranque fue de 9 días con una carga orgánica de 5.9 Kg DQO/m3-día, alcanzando una eficiencia de remoción de DQO del 97 por ciento y una concentración de 58 por ciento de metano en el biogás. El estudio demostró que a una carga óptima, 17.05 Kg DQO/m3-día, la eficiencia de remoción de DQO fue 66 por ciento, alcanzando un rendimiento de metano de 0.40 m3/Kg DQOrem, con una concentración de 84 por ciento de metano en el biogás. Estos resultados obtenidos demostraron que este RANMAL modificado para el tratamiento de las vinazas fue exitoso y sobrepasó los valores encontrados en investigaciones previas. También se observó que el efluente del tratamiento anaerobio presentó una disminución en las características químicas en comparación con las vinazas, a excepción del potasio, sulfuro, y nitrógeno amoniacal. Donde, estos dos últimos son conocidos como inhibidores de la digestión anaerobia, sin embargo, la concentración alcanzada de éstos a la carga orgánica de 17.05 Kg DQO/m3-día no afectó la producción de metano. Durante la operación a carga óptima, se determinó a partir de muestras procedentes del manto, arqueas metanogénicas y bacterias colonizadoras en el RANMAL. Los iniciadores utilizados para la amplificación del gen ADNr 16S de los Dominios Archaea y Bacteria, mostró la presencia de las subclases ? -, ? -, ? -, y ? de las Proteobacterias, bacterias gram positivas con bajo contenido en GC (Guanina-Citosina), bacterias reductoras de sulfato (BRS), Bacillus y Clostridium. Bacterias gram positivas con alto contenido en GC estuvieron ausentes, esto es benéfico para futuros usos del efluente obtenido de la digestión anaerobia, ya que este grupo incluye especies bacterianas consideradas como patógenos. De igual forma, se identificó que las arqueas metanogénicas que favorecieron la producción de metano pertenecieron a los órdenes Methanobacteriales y Methanosarcinales.