Carnes

REVISTA COLOMBIANA DE BIOTECNOLOGÍA VOL.VI No. 2 Diciembre 2004 78-89

Biodegradación de residuos orgánicos de plazas de mercado

Biodegradation of organic solid wastes from market places

Carlos Ariel Cardona Alzate*, Óscar Julián Sánchez Toro**, Julián Andrés Ramírez Arango***, Luis Eduardo Alzate Ramírez***

RESUMEN
En el presente trabajo secaracterizaron, clasificaron y acondicionaron los residuos orgánicos de la plaza de mercado de Manizales (Caldas), analizándose los posibles tratamientos para su conversión en productos de valor agregado. Se eligió transformar el almidón y la celulosa presentes en los residuos. Se establecieron las mejores condiciones de temperatura, pH y dosificación de enzima para transformar los polisacáridos enazúcares reductores. Para la transformación del almidón y la celulosa se utilizaron glucoamilasa y celulasas comerciales. La conversión de almidón alcanzó valores del 60% a 50 °C, y un pH de 6,0. La conversión de celulosa fue de un 4% a 60 °C y un pH de 4,0. Se llevó a cabo el estudio cinético de la hidrólisis de almidón con base en el modelo de Michaelis-Menten. A partir de la nueva materia prima(azúcares reductores) se obtuvo etanol. Igualmente se evaluó la producción de biogás y compost a partir de los residuos sólidos estudiados. En la producción de biogás se determinó que por cada kilogramo de residuos tratados se producen, en el rango de temperatura mesofílica, aproximadamente 4 L de biogás. A pesar de los valores relativamente bajos de la relación C/N para los residuos vegetales, seevidenció la posibilidad de llevar a cabo un proceso de compostaje para este tipo de desechos.

Palabras clave: hidrólisis enzimática, etanol, biogás, compostaje, almidón.

ABSTRACT
In this research, the organic wastes from local market place were characterized, classified and conditioned. Feasible conversion treatments into added value products were analyzed. The transformation ofstarch and cellulose contained in wastes was chosen. The best conditions of temperature, pH and enzyme doses were established in order to transform the polysaccharides into reducing sugars. Commercial glucoamylase and cellulases for converting starch and cellulose were used. Starch conversion reached 60% at 50 °C and pH of 6.0. Cellulose conversion was of 4% at 60 °C and pH of 4,0. The kineticresearch of starch hydrolysis based on Michaelis-Menten model was carried out. Ethanol was obtained from new-formed raw material (reducing sugars). In the same way, biogas and compost production was evaluated. It was determined that from each kilogram of treated wastes can be produced approximately 4 L of biogas at mesophilic range of temperature. It was recognized the possibility to carry out acomposting process of plant wastes, despite their relatively low values of C/N ratio.

Key words: Enzyme hydrolysis, ethanol, biogas, composting, starch.

* Ingeniero químico, M. Se, Ph. D., profesor asistente Departamento de Ingeniería Química, Universidad Nacional
de Colombia, Sede Manizales, Calle 27 No. 64-60, Manizales, Colombia. Correo electrónico:
ccardona@nevado. manizales. unal.edu.co.
** Ingeniero químico, M. Se, profesor asistente, Departamento de Ingeniería, Universidad de Caldas. Calle 65 No.
26-10, Manizales, Colombia. Profesor catedrático, Departamento de Ingeniería Química, Universidad Nacional de
Colombia, sede Manizales. Correo electrónico: osanchez@ucaldas.edu.co. *** Ingeniero químico.

Recibido: abril 16 de 2004.Aceptado: octubre 25 de 2004.

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BIODEGRADACIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS DE PLAZAS DE MERCADO


INTRODUCCIÓN

En el mundo se producen aproximadamente 1600 millones de toneladas por año de residuos sólidos (Skinner, 2000), los cuales generan graves problemas, no sólo por el deterioro progresivo del medio ambiente, sino también desde el punto de vista económico...