ABSTRACT
La digestión anaerobia es una tecnología atractiva para el manejo de residuos al producir energía en forma de biogás y estabilizar la materia orgánica. En este estudio, se evaluó el proceso de co-digestión de vinaza y gallinaza de jaula como una alternativa de manejo y estabilización de residuos generados por la agroindustria colombiana. Se llevaron a cabo, ensayos de biometanización en relaciones de mezcla vinaza y gallinaza de 1:0, 3:1, 1:3 y 0:1 en base a VS. La relación de 3:1 de vinaza y gallinaza permitió aumentar la producción específica de metano en un 55% respecto a la producción específica ponderada de 0.65 m³ CH4/kg VS. Las mezclas entre los sustratos presentaron un efecto sinérgico positivo. La gallinaza de jaula mejoró la capacidad de amortiguación de la mezcla, disminuyendo el riesgo de acidificación por cambio drástico en el pH durante la digestión de la vinaza. Por otra parte, la vinaza permitió diluir la concentración total de nitrógeno amoniacal evitando la inhibición de amoniaco. Dado el aumento de la producción de metano, el co-tratamiento de vinaza y gallinaza mejora la recuperación de energía y la viabilidad económica de la instalación de la planta de biogás como parte de la cadena de producción de etanol.
Anaerobic digestion is an attractive technology for waste management meanwhile energy is recovering. This study evaluated the feasibility of codigesting vinasse and chicken manure (CM) as management alternative for Colombian agro industries. Biochemical methane potential was tested for different vinasse to CM ratios of 1:0, 3:1, 1:3 and 0:1 on VS basis. Vinasse and CM ratio of 3:1 increased the specific methane production up to 55% regard to the weighted specific methane production of 0.65 m³CH4/kg VS. Mixtures between the substrates had a positive synergistic effect. CM improved buffer capacity diminishing the risk on acidification by drastic pH shift during vinasse digestion. Furthermore, vinasse allowed dilution of total ammonia nitrogen concentration avoiding ammonia inhibition. Since a higher methane production, vinasse and CM co-treatment improves the energy-recovery and economic feasibility of installing biogas plant as part of the ethanol production chain.
ABSTRACT
El propósito de este estudio fue evaluar el efecto de la carga orgánica expresada en función de la relación inóculo/sustrato (RIS) sobre el potencial de biometanización de la gallinaza de jaula usando como inóculo lodo estiércol bovino. Se llevaron a cabo ensayos de biodegradación anaerobia a temperatura mesofílica de 39 °C. Para cada una de las cargas orgánicas evaluadas (16.6, 11.0, 8.3, 6.6 y 5.5 g SV/L) se cuantificaron las variables: ácidos grasos volátiles totales, alcalinidad, concentración amonio y volumen acumulado de metano. El mayor potencial de biometanización (0.58 m³ CH4/kg SV) se alcanzó cuando la biodegradación anaerobia se llevó a cabo con una RIS de 1.0. Los resultados obtenidos demuestran que la gallinaza es un sustrato potencial para ser degradado por digestión anaerobia y el rendimiento del proceso es directamente proporcional a la concentración de sustrato. Este estudio también confirma que la RIS permite diluir la concentración de compuestos inhibitorios como el amonio en el caso de la gallinaza de jaula.
The aim of this study was to evaluate the effect of inoculum to substrate radio (ISR) on biomethane potential of chicken manure using cattle slurry as inoculum. Biomethane potential assays were carried out at 39 °C mesophilic temperature. Total fatty acids, total alkalinity, ammonium concentration and accumulative methane volume were measured to evaluate organic load (16.6, 11.0, 8.3, 6.6 y 5.5 g VS/L). The highest biomethane potential (0.58 m³ CH4/kg SV) was reached when anaerobic biodegradation was carried out to ISR of 1.0. The results demonstrated that chicken manure is a potential substrate to be degraded by anaerobic digestion and process performance is directly proportional to substrate concentration. This study also confirms that ISR allow dilution of inhibitory components as ammonium by the case of chicken manure.