Caracterización de grupos trófi cos durante un proceso de digestión anaerobia con lodo estiércol bovino usando un método de bajo costo
Characterization of trophic groups throughout an anaerobic digestion process with cattle manure slurry using a low-cost method
Este documento es un artículo elaborado por María Soledad Alzate Moncada y Mabel Quintero Silva (Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia) para ION Vol 29. Núm. 1.
Characterization of trophic groups throughout an anaerobic digestion process with cattle manure slurry using a low-cost method
Caracterización de grupos trófi cos durante un proceso de digestión anaerobia con lodo estiércol bovino usando un método de bajo costo
Este estudio identificó y cuantificó poblaciones microbianas presentes en un lodo de estiércol bovino, responsables de la degradación anaerobia de residuos de cocina usando pruebas de actividad y Número Mas Probable para grupos tróficos clave del proceso. Las actividades hidrolítica, acidogénica, acetogénica, metanogénica acetoclástica y metanogénica hidrógeno trófica fueron evaluadas usando como sustratos modelo almidón, glucosa, una mezcla de propionato – butirato, acetato y formiato, respectivamente. La digestión anaerobia de residuos de cocina fue llevada a cabo durante 35 días en reactores batch de 50mL, conteniendo una relación inóculo sustrato de 3. Las muestras fueron tomadas de los digestores cada 7 días para evaluar las poblaciones microbianas por recuento de grupos metabólicos. Este estudio demuestra que hay una asociación entre la actividad de la biomasa y la población de los grupos tróficos relacionados. Adicionalmente, el lodo estiércol bovino es un inóculo con una alta calidad para iniciar el proceso de digestión anaerobia con residuos de cocina. Por otra parte, la relación MA/FB y MA/SRB son parámetros microbiológicos importantes para evaluar el desempeño del reactor. Finalmente, la digestión anaerobia de residuos de cocina, alcanzó un coeficiente de rendimiento de 0,41m3CH4/kgVS usando CMS como inóculo.
Introducción
La digestión anaeróbica -AD- es un proceso bioquímico muy complejo desarrollado por la coexistencia simbiótica de microorganismos del dominio de las Bacterias y Arqueas. Los grupos tróficos implicados pertenecen a tres grandes grupos fisiológicos: bacterias hidrolíticas-acidógenas, bacterias acetógenas y arqueas metanógenas. Además, las bacterias reductoras de sulfato pueden competir con otros grupos metabólicos por el hidrógeno, el acetato y los ácidos grasos de cadena corta para generar sulfuro de hidrógeno y el proceso puede acabar fracasando. Las investigaciones microbianas de AD se han centrado en la secuenciación genética. Se utilizan técnicas cualitativas como DGGE, PCR, MAR, TRFLP para identificar las especies relativas presentes en las comunidades microbianas y sus cambios. El procedimiento FISH permite identificar y cuantificar los microorganismos a cualquier nivel taxonómico. Sin embargo, algunas muestras tienen restricciones y la técnica puede ser tediosa, subjetiva, compleja y cara. Además, la cuantificación de grupos tróficos mediante esta técnica es difícil porque no se basa en propiedades fisiológicas. La cuantificación de la comunidad microbiana permite estimar la calidad del inóculo y la afinidad con un sustrato específico. Además, la caracterización de los grupos tróficos microbianos permite alcanzar un rendimiento adecuado del digestor anaeróbico debido a comunidades metabólicas bien equilibradas con altos niveles de actividad.
El restaurante de Bienestar Universitario de la Universidad Industrial de Santander en Bucaramanga (Colombia), atiende a una población creciente de alrededor de 2000 estudiantes que dejan unos 200kg/día de sobras cocinadas.
Este documento es un artículo elaborado por María Soledad Alzate Moncada y Mabel Quintero Silva (Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia) para ION Vol 29. Núm. 1. Publicación de Universidad Industrial de Santander - UIS. Contacto: [email protected]
