633487892 Protocolo EA JULIO HDEZGLEZ 2016 1 1








Determinación por CG del porcentaje de metano en el biogás producido a nivel de laboratorio en tres rectores de lecho de lodo de flujo ascendente (RALLFA) operando 45,55 y 65°C
























































1. Antecedentes

En México, anualmente, se producen aproximadamente 1.5 millones de metros cúbicos de vinazas (Castro-González, 2004). Las vinazas son lasaguas residuales provenientes de la destilación del alcohol etílico. Con los sistemas de tratamiento convencionales para el tratamiento de aguas residuales, no se alcanza a cumplir con la norma oficial mexicana, principalmente por la gran cantidad y heterogeneidad del material orgánico disuelto (DOF, 1997).

Uno de los subproductos de la obtención de azúcar de caña son las mieles incristalizables ofinales (o también llamadas melazas), las cuales son empleadas como fuente de carbono para producir alcohol mediante un proceso bioquímico llamado fermentación o biorreacción alcohólica. En este proceso se generan entre
12 y 14 litros de aguas residuales por litro de alcohol destilado (Fig. 1). Estas aguas residuales son conocidas como vinazas y se caracterizan por tener un pH ácido en un intervalode 3 a 4, un elevado contenido de materia orgánica e inorgánica disuelta, coloidal y en suspensión medida como DQO entre 80 -120 g DQO L-1; sulfatos de 4 a 6 g L-1; potasio entre 6 y 8 g L-1 y sólidos totales de 80 a
120 g ST L-1. Otra problemática que presenta este residuo, es la elevada
temperatura a la cual es evacuado, entre 80 y 85°C, imposibilitando un tratamiento convencionalmediante procesos biológicos tradicionales, ya que la temperatura más adecuada para los microorganismos en dicho tratamiento se encuentra entre
30 y 35°C, para obtener eficiencias de remoción entre 55 y 60% (Durán y col.,
1994). Por otra parte el biogás generado durante el tratamiento de la vinaza es rico en metano, este puede ser utilizado en la planta de producción de etanol como fuente deenergía, por lo cual, una planta tratamiento de vinazas representa una fuente de ahorro para la industria generadora (Durán-de-Bazúa y col., 1988,
1991, 1994).

El tratamiento de las vinazas puede realizarse mediante un reactor anaerobio de lecho de lodos de flujo ascendente, conocido con las siglas RALLFA, el cual se refiere a una clase especial de reactor también conocido como de "alta tasa" para eltratamiento de aguas residuales. En el RALLFA el agua residual asciende a través de un lecho de lodo anaerobio donde los microorganismos transforman la materia orgánica para llevar a cabo su metabolismo. El movimiento ascendente de las burbujas de gas realiza la labor de homogeneizar el reactor sin necesidad de partes mecánicas. En la parte superior del reactor, se encuentra una campana invertida enla cual la fase acuosa es separada de los sólidos del lodo y del gas de tal forma que el gas y el efluente se pueden colectar por separado, sin que se extraigan los gránulos de lodo. El lecho de lodo está compuesto de microorganismos anaerobios pertenecientes a los dominios archaea y bacteria; que se distribuyen formando gránulos y llevando a cabo procesos de acidogénesis,acetogénesis, metanogénesis y reducción de sulfatos. Además de producción de biogás compuesto por CH4, CO2 y H2S (Castro-González, 2004).



Fig. 1. Diagrama de generación de vinazas (Castro-González, 2004)

2. Objetivos

 Realizar el seguimiento de la producción de metano por cromatografía de gases (CG), en tres reactores anaerobios que operan a 45, 55 y 65 °C, así como la conversión de compuestoscarbonosos medidos como demanda química de oxigeno solubles a metano y CO2

3. Metodología de trabajo
3.1 Descripción de los reactores biológicos
En el presente trabajo se utilizarán tres reactores (Fig. 2).de un volumen de 3 L de tipo RALLFA, (A, B y C), los cuales se mantendrán a una temperatura de 45, 55 y
65°C, respectivamente. Están construidos de vidrio. Tienen dos tubos...