Efecto del pre-tratamiento térmico de arroz en la producción de biogás.
Páginas: 5 (1161 palabras)
Publicado: 23 de abril de 2014
Efecto del pre-tratamiento térmico de arroz en la producción de biogás.
Por: E. Fornah, M. Hernández
Introducción
El biogás se forma a partir de la degradación anaeróbica de la materia orgánica. Su producción es posible por una amplia variedad de residuos orgánicos como residuos domésticos, residuos de la actividad agrícola y ganadera, lodos primariosdel tratamiento de aguas residuales, entre otros, que en muchos casos se mezcla con pequeñas proporciones de materiales no degradables o materiales degradables no uniformes que pueden tardear el proceso de degradación o causar daño a los aparatos del reactor (Allan. E y Talat. M, 2007). Para evitar esos problemas, los sustratos se pasan a un proceso de pre-tratamiento antes la degradaciónanaeróbica. El pre-tratamiento es cualquier actividad realizada en los sustratos antes del proceso de digestión, con el objetivo de reducir la tasa de contaminación del material o para aumentar la eficiencia y la velocidad de la digestión, aumentando la producción y la calidad del biogás, reduciendo los tiempos de retención, higienizando los subproductos, evitar el daño a los aparatos del reactor ycreando unas condiciones óptimas para el crecimiento microbiano (Subramani et.al 2012). Dependiendo del tipo de reactor, el grado de pre-tratamiento será diferente. Algunas formas de acondicionar los residuos de entrada por pre-tratamiento son, reducción del tamaño de la partícula, espesamiento, calentamiento, control de pH, eliminación de metales y eliminación de gérmenes patógenos. En general, lospre-tratamientos facilitan la liberación del carbono de la materia orgánica contenida en el sustrato, aumentan la superficie específica del sustrato, solubilizan y degradan la mezcla. Con el objetivo de analizar el efecto del pre-tratamiento térmico en arroz sobre el rendimiento de biogás, metano y la velocidad de degradación de los sustratos, los autores de este informe realizaron un experimentoen el laboratorio de biogás de la Universidad EARTH. El experimento llevo a cabo en 4 reactores de 2 litros en donde se colocó 1500g de inoculo y se agregó 37, 3 g de arroz cocinado (45% ST y 94 % SVbs) en 2 botellas y 20g de arroz crudo (85 % ST y 92% SVbs) en las otras 2 botellas trabajando con la temperatura constante de 35°C durante 19 días, se midió la producción y la composición delbiogás.
Palabras clave: pre-tratamiento térmico, biogás, metano, biodegradable.
Resultados y discusión
Efecto de pre-tratamiento en la degradación de la materia orgánica y producción de biogás
Como se puede observar en el grafico 1, existe poca diferencia en la velocidad de la producción de biogás entre el arroz crudo y cocinado durante los primeros 8 días, lo cual tambiénsignifica un aumento en velocidad de la degradación de la materia orgánica. Se puede observar que al inicio la producción del arroz pre-tratado fue exponencial, tiene un pico más alto y un poco más acelerado que la del arroz crudo, pero esta producción disminuye rápidamente. La producción del arroz crudo es un poco más lenta pero se mantiene produciendo por más tiempo después los primeros 8 días. Al finalla producción de biogás o la degradación de materia orgánica de ambos sustratos se terminan al mismo tiempo.
Grafico 1: Comparación de la producción de biogás entre arroz cocinado y arroz crudo
El grafico 2 muestra la producción diaria del metano (CH4). Se puede observar que el comportamiento en la producción de CH4 es muy parecido al gráfico anterior de la producción de biogás. Al iniciola producción de metano es acelerada, lo cual se debe al efecto del pre-tratamiento pues este permite adelantar la hidrólisis del sustrato, por tal motivo la concentración de metano para arroz cocinado es mayor que la del arroz crudo durante los primeros 8 días. La producción de metano es rápida pero decae en pocos días mientras que la producción del arroz crudo se mantiene por más tiempo....
Efecto del pre-tratamiento térmico de arroz en la producción de biogás.
Por: E. Fornah, M. Hernández
Introducción
El biogás se forma a partir de la degradación anaeróbica de la materia orgánica. Su producción es posible por una amplia variedad de residuos orgánicos como residuos domésticos, residuos de la actividad agrícola y ganadera, lodos primariosdel tratamiento de aguas residuales, entre otros, que en muchos casos se mezcla con pequeñas proporciones de materiales no degradables o materiales degradables no uniformes que pueden tardear el proceso de degradación o causar daño a los aparatos del reactor (Allan. E y Talat. M, 2007). Para evitar esos problemas, los sustratos se pasan a un proceso de pre-tratamiento antes la degradaciónanaeróbica. El pre-tratamiento es cualquier actividad realizada en los sustratos antes del proceso de digestión, con el objetivo de reducir la tasa de contaminación del material o para aumentar la eficiencia y la velocidad de la digestión, aumentando la producción y la calidad del biogás, reduciendo los tiempos de retención, higienizando los subproductos, evitar el daño a los aparatos del reactor ycreando unas condiciones óptimas para el crecimiento microbiano (Subramani et.al 2012). Dependiendo del tipo de reactor, el grado de pre-tratamiento será diferente. Algunas formas de acondicionar los residuos de entrada por pre-tratamiento son, reducción del tamaño de la partícula, espesamiento, calentamiento, control de pH, eliminación de metales y eliminación de gérmenes patógenos. En general, lospre-tratamientos facilitan la liberación del carbono de la materia orgánica contenida en el sustrato, aumentan la superficie específica del sustrato, solubilizan y degradan la mezcla. Con el objetivo de analizar el efecto del pre-tratamiento térmico en arroz sobre el rendimiento de biogás, metano y la velocidad de degradación de los sustratos, los autores de este informe realizaron un experimentoen el laboratorio de biogás de la Universidad EARTH. El experimento llevo a cabo en 4 reactores de 2 litros en donde se colocó 1500g de inoculo y se agregó 37, 3 g de arroz cocinado (45% ST y 94 % SVbs) en 2 botellas y 20g de arroz crudo (85 % ST y 92% SVbs) en las otras 2 botellas trabajando con la temperatura constante de 35°C durante 19 días, se midió la producción y la composición delbiogás.
Palabras clave: pre-tratamiento térmico, biogás, metano, biodegradable.
Resultados y discusión
Efecto de pre-tratamiento en la degradación de la materia orgánica y producción de biogás
Como se puede observar en el grafico 1, existe poca diferencia en la velocidad de la producción de biogás entre el arroz crudo y cocinado durante los primeros 8 días, lo cual tambiénsignifica un aumento en velocidad de la degradación de la materia orgánica. Se puede observar que al inicio la producción del arroz pre-tratado fue exponencial, tiene un pico más alto y un poco más acelerado que la del arroz crudo, pero esta producción disminuye rápidamente. La producción del arroz crudo es un poco más lenta pero se mantiene produciendo por más tiempo después los primeros 8 días. Al finalla producción de biogás o la degradación de materia orgánica de ambos sustratos se terminan al mismo tiempo.
Grafico 1: Comparación de la producción de biogás entre arroz cocinado y arroz crudo
El grafico 2 muestra la producción diaria del metano (CH4). Se puede observar que el comportamiento en la producción de CH4 es muy parecido al gráfico anterior de la producción de biogás. Al iniciola producción de metano es acelerada, lo cual se debe al efecto del pre-tratamiento pues este permite adelantar la hidrólisis del sustrato, por tal motivo la concentración de metano para arroz cocinado es mayor que la del arroz crudo durante los primeros 8 días. La producción de metano es rápida pero decae en pocos días mientras que la producción del arroz crudo se mantiene por más tiempo....
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