Hydrolysis evolution in a codigestion reactor at various hydraulic residence times

Evolución de la hidrólisis en un reactor de codigestión, empleando diferentes tiempos de residencia hidráulica

El objetivo de este trabajo, fue estudiar la influencia de dos tiempos de residencia hidráulica (TRH) diferentes, durante 5 y 10 días, en el proceso de hidrólisis-solubilización en un reactor de codigestión. Se empleó agua de la llave para simular la recirculación de lixiviado tratado, se mezclaron residuos sólidos orgánicos (RSO), seleccionados de residuos sólidos urbanos (RSU), y lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales urbanas, se caracterizaron y luego se trataron mediante codigestión anaerobia. A su vez, se empleó un biorreactor piloto, con volumen total de 27.2 L, el cual se cargó con cantidades iguales (peso/peso) de RSO y lodos, que ocuparon un volumen útil de 13 L. El biorreactor se llenó totalmente con agua de la llave, con el fin de asegurar una humedad elevada. Como estrategia para favorecer el mezclado y mantener el contacto biomasa-sustrato, se recirculó agua de manera continua, que simulaba el efluente tratado. La influencia de los TRH en el desempeño del proceso se determinó a través de la caracterización fisicoquímica del efluente. Finalmente, los resultados indican que el TRH es un factor determinante en la eficiencia del sistema; reduciendo el TRH se incrementó la hidrodinámica y la velocidad de la cinética de solubilización de la materia orgánica en el biorreactor. El tiempo de estabilización de los sólidos se redujo de 20 a 10 días, cuando el TRH disminuyó de 10 a 5 días.

Introducción

En México, aproximadamente el 50% de la basura que se lleva a los sitios de disposición final está compuesta por materia orgánica fácilmente putrescible como restos de comida, residuos de jardín, papel y cartón. Sólo el 65% de los 42.2 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos generados en 2012 fueron dispuestos en rellenos sanitarios (SEMARNAT 2012). La crisis creada por la escasez de sitios de disposición final de residuos se ve agravada por la generación de lodos de las plantas de tratamiento de aguas residuales (Nel- son et al., 2004). Ambos residuos se consideran un problema para los lugares de disposición final debido a su alto contenido en materia orgánica y humedad, además de su potencial como emisores de gases de efecto invernadero dada su posible biodegradabilidad (Bouallagui et al., 2005).

La digestión anaeróbica (DA) ha surgido como una opción atractiva para el tratamiento de los residuos sólidos orgánicos dado que puede utilizar una gran variedad de sustratos (como los mencionados anteriormente), produce energía renovable, no requiere suministro de oxígeno y su producto final puede ser utilizado como mejorador del suelo mediante un simple tratamiento (Bouallagui et al., 2005; Khalid et al., 2011).