Caracterización microbológica de los lodos que intervienen en la digestión anaerobia de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos

Microbiological characterization of the sludge involved in the anaerobic digestion of the organic fraction of municipal solid waste

Entre las tecnologías anaerobias actualmente disponibles en el mercado, la digestión anaerobia de la Fracción Orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos (FORSU) se presenta como una alternativa destinada a disminuir el volumen de residuos depositados en los rellenos sanitarios, además de producir un gas combustible conocido como biogás (CH₄ y CO₂) y un efluente rico en nutrientes, el cual puede ser usado como bioabono. En este trabajo se presenta la caracterización microbiológica de lodos anaerobios utilizados durante el arranque y puesta en marcha de un reactor anaerobio en dos fases para el tratamiento de la FORSU. El inoculo utilizado se tomó de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de Río Frío y de un digestor anaerobio de residuos porcícolas. Las poblaciones bacterianas se evaluaron mediante el recuento de los grupos metabólicos por la técnica del Número Mas Probable (NMP); los grupos relacionados con la sensibilidad al oxígeno y la Actividad Metanogénica Especifica (AME) se determinaron empleando acetato, formato y etanol como sustratos.

INTRODUCCIÓN

Una de las tecnologías mas aplicadas para el tratamiento  de los residuos sólidos, especialmente de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), es la digestión anaerobia; por cuanto disminuirá considerablemente los volúmenes de residuos depositados en los rellenos sanitarios, además de producir biogás y un efluente con excelentes características para ser utilizado  como biofertllizante. Durante este proceso la materia orgánica es degradada  a metano a través de una serie de reacciones bioquímicas llevadas a cabo por diferentes grupos de bacterias, las cuales utilizan en forma secuencial los productos generados por cada uno de ellos. Estos grupos metabólicos están conformados por !as bacterias hidrolíticas, bacterias fermentativas (acidogénicas), bacterias acetogénicas y bacterias metanogénicas. El proceso se inicia con la hidrólisis de polímeros complejos (polisacáridos, proteínas y lípidos) que por acción de enzimas extracelulares son hidrolizados a moléculas de bajo peso molecular como los azúcares, aminoácidos, ácidos grasos de cadena  larga y alcoholes. Estos productos son transportados a través de la membrana celular para ser fermentados a ácidos grasos con bajo número de carbonos como los ácidos acético, fórmico, propiónico y butírico; compuestos reducidos como el etanol, además de Hidrógeno y dióxido de carbono. Las bacterias acetogénicas transforman los productos de la fermentación en acetato, hidrógeno y dióxido de carbono.  Finalmente las bacterias metanogénicas convierten los ácidos grasos a acetato, el acetato a metano y dióxido de carbono, o reducen el dióxido de carbono a metano. La estabilidad y eficiencia de los reactores anaerobios es usualmente determinada a través de algunos parámetros fisico-químicos como los Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV), la concentración de Ácidos Grasos Volátiles (AGV) y la cantidad y composición del biogás producido.

Sin embargo, son pocas las investigaciones encaminadas a evaluar los reactores a través de !as poblaciones metanogénicas.