Tratamiento anaerobio de desechos lácticos y estiércol de cabra

Anaerobic treatment of lactic waste and goat manure

Se realizó una digestión anaerobia para la obtención de biogás a partir de residuos lácteos de crema, queso y suero de leche en combinación con estiércol de cabra,mediante el desarrollo de tres formulaciones, manteniendo constante la cantidad de los desechos de crema y queso y variando la cantidad de excreta de cabra y suero de leche. Se utilizó un inóculo de bacterias metanogénicas obtenido partir de una predigestión de estiércol de cabra. La temperatura de operación fue de 35 °C, con un pH de 7,0, determinándose el porcentaje de metano en el biogás por medio de cromatografía de gases. Los resultados mostraron que la mayor concentración de metano fue de 82%, obtenida con la formulación número tres.

Introducción

El biogás es el producto de la digestión anaeróbica y resultado de un proceso donde los materiales orgánicos son descompuestos por las bacterias en condiciones anaeróbicas. Es una mezcla de metano (60-70%), dióxido de carbono (40-30%), y otros gases como el sulfuro de hidrógeno, amoniaco, nitrógeno, hidrógeno y diversos compuestos orgánicos (TsaiyLin, 2009). Hoy en día  la electricidad y la producción de calor son los beneficios directos de la digestión anaeróbica. Además, otros beneficios de la producción de biogás incluyen la reducción de olores, la mineralización de nitrógeno orgánico, la reducción de patógenos, la disminución de gases de efecto invernadero y un mejor manejo de residuos orgánicos. Además, los residuos de digestión se pueden utilizar como fertilizantes (Sahlström, 2003; Mann y col., 2004).

La bioconversión de la materia orgánica en metano requiere de cuatro pasos y cinco grupos distintos de microorganismos. El primer paso es la hidrólisis (i). Los polímeros orgánicos, como proteínas, polisacáridos y las grasas, se hidrolizan a los monómeros correspondientes (azúcares, ácidos grasos de cadena larga, aminoácidos) por la acción de enzimas producidas por bacterias fermentativas (Angenent y col., 2004). En la fermentación (ii), los monómeros se convierten en ácidos grasos volátiles (AGV) y alcoholes. Luego, en la acetogénesis (iii), los AGV se convierten  en acetato e hidrógeno por la acción de bacterias acetogénicas estrictas productoras de hidrógeno; estas bacterias crecen mediante asociaciones sintróficas con bacterias metanogénicas hidrogenotróficas, que mantienen la presión parcial del hidrógeno.