Co-digestión anaerobia de estiércoles bovino, porcino y equino como alternativa para mejorar el potencial energético en digestores domésticos

Anaerobic co digestion from cattle, pig manure and horse manure as an alternative to improve the energetical potential in household digesters

Los digestores domésticos han sido utilizados para la gestión y valorización energética de estiércoles, en procesos de mono-digestión anaerobia. Sin embargo, el conocimiento es limitado con respecto a los rendimientos de biogás a partir de la co digestión de estiércoles. En este sentido, el objetivo de esta investigación fue determinar, mediante un diseño experimental usando la sinergia (Φ) como un indicador, las relaciones de mezcla adecuadas para digestión anaerobia de estiércoles, contribuyendo a obtener un mejor aprovechamiento tanto del digestor como de los residuos. En esta investigación se realizó un estudio de mezclas de diluciones de estiércol bovino, equino y porcino teniendo en cuenta como variables de respuesta el potencial de biometanización (PBM) y la sinergia (Φ). Los resultados demostraron que en el proceso de mono-digestión, en orden ascendente, los potenciales de biometanización fueron 10,44 N l CH₄/kgSV; 14,50 N l CH₄/kgSV; y 17,09 N l CH₄/kgSV para el estiércol bovino, porcino y equino respectivamente. La mezcla de estiércoles (binarias y ternarias), presentaron sinergias >1, y en consecuencia se obtuvieron mejores potenciales de biometanización. La mayor sinergia (3,63), la presentó la mezcla estiércol equino-bovino en proporción 35,5:64,5 (%p) respectivamente. A partir del potencial energético, los usuarios de los biodigestores domésticos podrán disponer de diferentes escenarios de codigestión de mezclas de estiércoles, para un mejor rendimiento en la producción de biogás.

Introducción

El Instituto Colombiano de Agricultura - ICA reportó que en Colombia para el año 2017 había 23,5 millones de cabezas de bovino, 1,4 millones de equinos y 5,3 millones de porcinos, presentando un aumento de 3,5%, 1,25% y 4,6% respectivamente en su población comparada con el año anterior. El desarrollo de esta actividad pecuaria genera grandes volúmenes de residuos: a) 8 kg de estiércol/100 kg de peso bovino  3,8 kg de estiércol/100 kg de peso de equino, y C) 2 kg de estiércol/100 kg de peso porcino. Sin embargo, a pesar de conocerse diferentes alternativas de gestión que brindan beneficios ambientales y promueven el desarrollo de las energías limpias, el manejo de estos desechos no ha sido aprovechado en su máximo potencial.

La digestión anaerobia (DA) se puede considerar como una alternativa para la gestión y valorización de los estiércoles proveniente de actividades pecuarias. La DA brinda tres beneficios: 1) producción de un biogás que puede ser utilizado como fuente de energía renovable, 2) reducción en la contaminación ambiental producida por sustancias presentes en el estiércol y 3) producción de un fertilizante de tipo orgánico. En la DA los sustratos son biodegradados, por microorganismos en un ambiente libre de oxígeno.