Evaluación de lodos de PTAR municipales como inóculos en la digestión anaerobia de biorresiduos

Evaluation of sewage sludge from municipal WWTP as inoculum in the anaerobic digestion of biowaste

La cantidad y calidad del inóculo empleado en los procesos de Digestión Anaerobia (DA), incide significativamente sobre la biodegradabilidad y la cantidad de metano que se produce. Esta investigación evaluó el efecto de la procedencia de inóculos de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales (PTAR) sobre la producción de metano como una fuente de energía renovable, a partir de la DA de Biorresiduos de Origen Municipal (BOM), analizando como aspectos claves la relación Sustrato-Inóculo (S/I) y la capacidad buffer del inóculo. Los experimentos se realizaron a escala de laboratorio mediante ensayos de Potencial Bioquímico de Metano (PBM) en el rango mesofílico con un Tiempo de Retención de Sólidos (TRS) de 21 días; dos de los inóculos procedieron de reactores UASB y el otro de un digestor anaerobio de lodos. Las relaciones S/I oscilaron entre 0,5 y 12gSV_sustrato gSV^-1_inóculo. Aunque se encontró que no existen diferencias estadísticas significativas entre los inóculos (p>0,05), el inóculo procedente del digestor anaerobio presentó un mejor desempeño debido a su mayor capacidad buffer. La relación S/I presentó diferencias estadísticas significativas (p<0,05), siendo las relaciones inferiores a 1 las que presentaron las mejores producciones de metano (>70mLCH4 gSV^-1_sustrato), tasas de hidrólisis (0,15-0,21d-1) y fases de latencia (2,7-9,3d).

Introducción

Los Biorresiduos de Origen Municipal (BOM) constituyen la fracción predominante en los Residuos Sólidos Municipales (RSM), donde en países desarrollados esta proporción puede llegar al 40% mientras que en los países en desarrollo oscila entre el 50 y 60%. Los BOM se caracterizan por presentar propiedades fisicoquímicas con un alto potencial contaminante; estas particularidades los hacen  potencialmente  aprovechables  para la producción de energía renovable en forma de metano a partir de procesos de Digestión Anaerobia (DA). Al mismo tiempo, esta opción tecnológica presenta un claro aporte al control de contaminación que generan estos residuos.

Las pruebas de biodegradabilidad anaerobia como el Potencial Bioquímico de Metano (PBM), permiten evaluar la susceptibilidad de los Biorresiduos de Origen Municipal (BOM) de ser sometidos a este proceso y evaluar aspectos de importancia como la tasa de hidrólisis, fase de latencia, posibles efectos inhibitorios y las máximas eficiencias de transformación esperadas durante la transformación de los BOM.

Para garantizar la estabilidad del  proceso  de DA de BOM, se deben tener en cuenta factores asociados, entre otros, a condiciones ambientales (pH, temperatura, concentración de nutrientes en el medio, entre otros) y la relación Sustrato-Inóculo (S/I); adicionalmente, la cantidad y calidad del inóculo es un factor que puede variar por su origen y la adaptación de las bacterias al sustrato a degradar.