tratamiento anaerobico

Tratamiento anaeróbico de los residuos
La digestión anaerobia, o biodigestión, es una tecnología que permite mejorar el aprovechamiento energético tradicional de la biomasa, tanto desde el punto de vista medioambiental, como social y económico. Al mismo tiempo, permite una gestión sostenible de los residuos orgánicos, convirtiéndolos en un recurso para generar biogás (energía renovable) y biol(fertilizante natural).

METANO Y BIOGÁS. El biogás es una mezcla de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) y peque­ñas cantidades de hidrógeno, nitrógeno, monóxido de carbono y otros componentes. Esta mezcla de gases es combustible si el contenido de metano es mayor del 50%. En la digestión anaeróbica de la materia orgánica prim­eramente los materiales orgánicos complejos son descompuestos enácidos orgánicos sencillos, alcoholes y CO2; luego los ácidos orgánicos sencillos y el CO2 son ya sea oxidados o reducidos a metano.

Las condiciones óptimas para que ocurra este proceso incluyen:
Oxígeno: este es un proceso anaeróbico por lo que no debe haber oxígeno/aire.
Temperatura: la temperatura óptima es 15-35ºC. Con temperaturas apropiadas los microorganismos son más activos y se producebiogás a una velocidad superior.
Humedad: el agua debe representar alrededor del 90% del peso de la excreta. Demasiada agua puede reducir la tasa de producción de biogás por unidad de volumen; muy poca agua causa una acumulación de ácidos acéticos que inhiben la fermentación y la producción de biogás.
Acidez: los microorganismos necesitan condiciones neutrales o levemente alcalinas, el pH óptimo seencuentra alrededor de 7.0-8.5
Proporción C:N: el carbono y el nitrógeno son los principales nutrientes que necesitan los microorganismos. La proporción óptima de C:N es 25:1 - 30:1. Demasiado carbono digiere el nitrógeno rápidamente y el proceso se vuelve más lento; muy poco carbono se consume rápidamente, el proceso se detiene y el exceso de nitrógeno se escapa en forma de amoníaco.Alcalinidad: Para asegurar la capacidad tampón y evitar la acidificación. Es recomendable una alcalinidad superior a 1.5 g/l de carbonato de calcio (CaCO3).
Sólidos totales: Este parámetro no tiene una regla fija, puede variar de acuerdo al tipo de sustrato empleado; sin embargo en sistemas continuos alimentados con mezclas de estiércoles acuosas se ha determinado un porcentaje óptimo de sólidos totales deentre 8% y 12%.
Nutrientes: Estos los proporciona el tipo de sustrato empleado en la fermentación con valores que aseguren el crecimiento de los microorganismos, siendo los principales el carbono y el nitrógeno, debiendo estar presentes sales minerales como fósforo, azufre, potasio magnesio, hierro calcio manganeso, zinc, molibdeno y otros.
Tóxicos e inhibidores: La concentración ha de ser lamínima posible.
Introducción de inóculos: Se realiza para acortar tiempos en la etapa de arranque del proceso fermentativo, utilizando fangos de otro digestor que contenga un alto contenido de bacterias activas, con lo que se logra la estabilización e incremento de la producción de gas.

Los parámetros operacionales hacen referencia a las condiciones de trabajo de los reactores:
Temperatura. Para eldesarrollo óptimo del proceso se diferencian dos rangos de temperatura, el mesofílico de 30°C a 40°C y el termofílicos de 55°C a 60°C donde se asegura alta producción de biogás en corto tiempo y destrucción de patógenos.
Agitación - mezclado. De acuerdo al tipo de reactor, la agitación debe asegurar la transferencia del sustrato y energía a cada grupo de bacterias para favorecer su óptimodesempeño, así como mantener el medio homogenizado evitando “costras y espacios muertos” al interior del digestor, igualmente permite mantener concentraciones bajas de metabolitos inhibidores que impidan su desarrollo. Los mecanismos son variados, pueden ser desde mezclado manual, manejo de entrada y salida de líquidos o complejos equipos de agitación por hélice, inyectores y recirculadores de...