LABORATORIO PROCESOS QUIMICOS
Páginas: 12 (2930 palabras)
Publicado: 7 de marzo de 2014
LABORATORIO 2
PRODUCCIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE METANO A TRAVÉS DEL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA EN AGUAS RESIDUALES.
INTRODUCCIÓN
La digestión anaerobia es un proceso biológico degradativo en el cual, parte de la materia orgánica contenida en un sustrato en es convertida en una mezcla de gases, principalmente metano y dióxido de carbono, mediante la acción de unconjunto de microrganismos en ausencia de aceptores de electrones de carácter orgánico ( O2, NO3-, SO4=). Este proceso es muy complejo tanto por el número de reacciones bioquímicas que tienen lugar como por la cantidad de microrganismos involucrados en ellas. De hecho, muchas de estas reacciones ocurren de forma simultánea.
Los estudios bioquímicos y microrganismos realizados hasta ahora,dividen el proceso de descomposición anaerobia de la materia orgánica en cuatro fases:
Hidrolisis
Etapa fermentativa o acidogénica
Etapa acetogénica
Etapa metanogénica
La primera fase es la hidrolisis de partículas y moléculas complejas (proteínas, hidratos de carbono y lípidos) que son hidratados por enzimas extracelulares producidas por los microorganismos acido génicos o fermentativos.Como resultado se produce compuestos solubles mas sencillos (aminoácidos, azucares y ácidos grasos de cadena larga) que son fermentados por las bacterias acidogénicas dando lugar, principalmente, ácidos grasos de cadena corta, alcoholes, hidrogeno, dióxido de carbono y otros compuesto intermedios. Los ácidos grasos de cadena corta son transformados en ácido acético, hidrogeno y dióxido de carbono,mediante la acción de los microorganismos acetogénicos. Por último, los microorganismos metanogénico producen metano a partir de acético, H2, y CO2.
En este laboratorio queremos cuantificar la producción de metano mediante el proceso de auto producción de lodos anaerobios y digestión anaerobia en una cantidad conocida de agua residual, cual es su comportamiento a través del tiempo y así tambiéndeterminar características cualitativas, como son el color y pH, una vez finalice el proceso de digestión.
OBJETIVOS
Tomar conciencia del cuidado y el manejo que deben darse cuando se trabaja con microrganismos y se realizan proceso donde se quiere llevar a cabo una digestión anaerobia.
Adquirir experiencia y conocimientos en lo que se refiere al proceso biológico llevados a cavo mediante ladigestión anaerobia de la materia orgánica presentes en las aguas residuales.
MARCO TEÓRICO
SISTEMA DE DESPLAZAMIENTO DE LÍQUIDO
El volumen de gas metano producido en experimentación de laboratorio puede medirse por desplazamiento de un líquido. El método mas común es el que utiliza la botella de mariotte, pero en este caso de utilizara botellas de suero, como sistema menor dedesplazamiento de liquido, como de muestra en la figura siguiente.
El liquido utilizado es una solución concentrada de NaOH o KOH en un rango entre 15 – 20 g/L. A medida que el biogás, pasa a través de esas soluciones de pH alto, el CO2 del biogás se convierte en carbonato y es absorbido dentro del líquido.
Únicamente el gas metano pasa a través de la solución y unvolumen equivalente es impulsado afuera de la botella. El líquido desplazado puede medirse en un cilindro graduado o puede pesarse. Si se pesa el líquido, se debe medir también su densidad para calcular el volumen. Las soluciones alcalinas deben contener un gran exceso de equivalentes de hidróxido para estar seguros que todo el CO2 es absorbido por el líquido
En los sistemas de desplazamiento,botellas de suero se deben controlar los escapes o fugas. Los frascos se deben llenar hasta la mitad con solución alcalina, debe cerrarse el tubo de gas y se deja por un día para permitir que el sistema se equilibre a la temperatura del cuarto. La taza de desplazamiento del líquido debe iniciarse al día siguiente y continuar su control por unos días. Si ocurre desplazamiento del líquido, la fuga en...
PRODUCCIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE METANO A TRAVÉS DEL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA EN AGUAS RESIDUALES.
INTRODUCCIÓN
La digestión anaerobia es un proceso biológico degradativo en el cual, parte de la materia orgánica contenida en un sustrato en es convertida en una mezcla de gases, principalmente metano y dióxido de carbono, mediante la acción de unconjunto de microrganismos en ausencia de aceptores de electrones de carácter orgánico ( O2, NO3-, SO4=). Este proceso es muy complejo tanto por el número de reacciones bioquímicas que tienen lugar como por la cantidad de microrganismos involucrados en ellas. De hecho, muchas de estas reacciones ocurren de forma simultánea.
Los estudios bioquímicos y microrganismos realizados hasta ahora,dividen el proceso de descomposición anaerobia de la materia orgánica en cuatro fases:
Hidrolisis
Etapa fermentativa o acidogénica
Etapa acetogénica
Etapa metanogénica
La primera fase es la hidrolisis de partículas y moléculas complejas (proteínas, hidratos de carbono y lípidos) que son hidratados por enzimas extracelulares producidas por los microorganismos acido génicos o fermentativos.Como resultado se produce compuestos solubles mas sencillos (aminoácidos, azucares y ácidos grasos de cadena larga) que son fermentados por las bacterias acidogénicas dando lugar, principalmente, ácidos grasos de cadena corta, alcoholes, hidrogeno, dióxido de carbono y otros compuesto intermedios. Los ácidos grasos de cadena corta son transformados en ácido acético, hidrogeno y dióxido de carbono,mediante la acción de los microorganismos acetogénicos. Por último, los microorganismos metanogénico producen metano a partir de acético, H2, y CO2.
En este laboratorio queremos cuantificar la producción de metano mediante el proceso de auto producción de lodos anaerobios y digestión anaerobia en una cantidad conocida de agua residual, cual es su comportamiento a través del tiempo y así tambiéndeterminar características cualitativas, como son el color y pH, una vez finalice el proceso de digestión.
OBJETIVOS
Tomar conciencia del cuidado y el manejo que deben darse cuando se trabaja con microrganismos y se realizan proceso donde se quiere llevar a cabo una digestión anaerobia.
Adquirir experiencia y conocimientos en lo que se refiere al proceso biológico llevados a cavo mediante ladigestión anaerobia de la materia orgánica presentes en las aguas residuales.
MARCO TEÓRICO
SISTEMA DE DESPLAZAMIENTO DE LÍQUIDO
El volumen de gas metano producido en experimentación de laboratorio puede medirse por desplazamiento de un líquido. El método mas común es el que utiliza la botella de mariotte, pero en este caso de utilizara botellas de suero, como sistema menor dedesplazamiento de liquido, como de muestra en la figura siguiente.
El liquido utilizado es una solución concentrada de NaOH o KOH en un rango entre 15 – 20 g/L. A medida que el biogás, pasa a través de esas soluciones de pH alto, el CO2 del biogás se convierte en carbonato y es absorbido dentro del líquido.
Únicamente el gas metano pasa a través de la solución y unvolumen equivalente es impulsado afuera de la botella. El líquido desplazado puede medirse en un cilindro graduado o puede pesarse. Si se pesa el líquido, se debe medir también su densidad para calcular el volumen. Las soluciones alcalinas deben contener un gran exceso de equivalentes de hidróxido para estar seguros que todo el CO2 es absorbido por el líquido
En los sistemas de desplazamiento,botellas de suero se deben controlar los escapes o fugas. Los frascos se deben llenar hasta la mitad con solución alcalina, debe cerrarse el tubo de gas y se deja por un día para permitir que el sistema se equilibre a la temperatura del cuarto. La taza de desplazamiento del líquido debe iniciarse al día siguiente y continuar su control por unos días. Si ocurre desplazamiento del líquido, la fuga en...
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