ANÁLISIS CINÉTICO DE LA BIODEGRADABILIDAD ANAEROBIA DE LA CACHAZA CON PRETRATAMIENTO TERMOALCALINO EN LA PRODUCCIÓN DE METANO

Jorge Manuel Ríos Obregón, Regla Bernal Gutiérrez, LM López González LM, J Jiménez Hernández, Leobel Morell Pérez

Resumen


La cachaza, es el principal residuo del proceso de fabricación de azúcar y su elevado volumen se ha convertido en un importante contaminante del entorno. El pretratamiento termoalcalino constituye un método eficaz dada la naturaleza de la cachaza y permite una mayor producción de metano en condiciones anaeróbicas. En esta investigación se realiza un análisis cinético de la biodegradabilidad anaeróbica de la cachaza previamente tratada, a diferentes tiempos, con hidróxido de sodio NaOH, como agente químico y temperatura de 75 0C.  Para el estudio se tomó cachaza proveniente el ingenio azucarero “Melanio Hernández”, provincia de Sancti Spíritus; Cuba y su caracterización físico-química se realizó mediante el análisis de sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV) y Ph. Se determinaron los parámetros cinéticos por digestión anaeróbica en condiciones mesófilicas (37± 1 ˚C) se obtiene que los modelos cinéticos que describieron el mejor comportamiento de la digestión anaerobia fueron el de Hill y Chapman con un alto coeficiente de correlación. Los menores rendimientos alcanzados comparados con la literatura para otros sustratos pueden estar afectados por compuestos no deseados que pudieran solubilizarse y afectar el proceso de digestión anaerobia. La oxidación de la lignina a compuestos fenólicos solubles es un riesgo por su posible efecto inhibitorio sobre el proceso de digestión anaerobia. Entre ellos, se encuentran ácidos, aldehídos y alcoholes aromáticos. También las reacciones de Maillard pueden ocurrir bajo condiciones termo-alcalinas con sustratos que contienen proteínas y carbohidratos, como es el caso de estudio, con la formación de compuestos recalcitrantes como son las melanoidinas.


Referencias


APHA-AWWA-WEF, Ed. 2012. Standard Methods for examination of water and wastewater. Washington DC, USA, American Public Health Association.

Baez-Smith, C. 2008 Production of Bioenergy Using Filter Cake Mud in Sugar Cane Mill Factories. in: SPRI. Florida, USA.

Bernal Gutiérrez, Regla María, López González, Lisbet, Ríos Obregón, Jorge Manuel, Jiménez Hernández, Janet, García Quintana, Yudel, & Arteaga Crespo, Yasiel. 2017. Thermoalkaline pretreatment influence on anaerobic biodegradability of filter cake for methane production. Paper presented at the MOL2NET 2017, International Conference on Multidisciplinary Sciences, 3rd edition.

Borja, R., Martín, A., Durán, M., & R., Maestro. 1992. Estudio cinético comparativo del proceso de digestión anaerobia del alpechín en los Límites mesofílico y termofílico de temperatura. Grasas y aceites, 43 (6). 341-346.

Contreras, L M., López, L, & Romero, O. 2006. Producción de biogás con fines energéticos. De lo histórico a lo estratégico. Revista futuros, 16(4), 1-8.

Cruz, F. 1991. Biogás de cachaza. Revista Energía., 2, 23 - 35.

Chang, Vincent S, Nagwani, Murlidhar, & Holtzapple, Mark T. 1998. Lime pretreatment of crop residues bagasse and wheat straw. Applied biochemistry and biotechnology, 74(3), 135-159.

González, H. Fernández, E. Collazo, Y. 1995. Nueva tecnología para el tratamiento de efluentes. Revista Ingeniería Química, 312 (4). 46-49.

Gossett, J M. Belser R L. 1982. Anaerobic digestion of waste activated sludge. Journal of the Environmental Engineering Division, 108(6), 1101-1120.

Gossett, J.M., Stuckey, D.C., Owen, W.F., & McCarty, P.L. 1982. Heat treatment and anaerobic digestion of refuse. J. Environ. Eng. Div., 108, 437–454.

Hendriks, A. T. W. M., & Zeeman, G. 2009. Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour Technol, 100(1), 10-18. doi: DOI 10.1016/j.biortech.2008.05.027

Hendriks, A., & Zeeman, G. 2009. Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology, 100(1), 10-18.

Linke, B. , & Schelle, H. 2000. Solid State Anaerobic Digestion of Organic Wastes. AgEng Warwick. EurAgEng. Paper Number 00-AP-025., 1-10.

Mähnert, P. 2007. Kinetik der Biogasproduktion aus nachwachsenden Rohstoffen und Gülle., Humboldt-Universität zu Berlin, Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät.

Meunchang, S., Alfons, JM. , Panichsakpatana, S., & Weaver, R W. 2005 Co-composting of filter cake and bagasse; by-products from a sugar mill. Bioresource technology., 96(4), 437-442.

Penaud, V., Delgenés, J.P., & Moletta, R. 1999. Thermo-chemical pretreatment of a microbial biomass: influence of sodium hydroxide addition on solubilization and anaerobic biodegradability. Enzyme and Microbial Technology, 25 258–263.

Radjaram, B., & Saravanane, R. 2011. Assessment of optimum dilution ratio for biohydrogen production by anaerobic co-digestion of press mud with sewage and water. Bioresource technology., 102(3), 2773-2780.

Sánchez, C. , de la Noval, B., Hernández, M I., Hernández, JC, .Hernández, A N, .García, D., . . . Fernández, F. 1996. BIOFERTILIZERS AND PLANT NUTRITION. Cultivos tropicales: CT., 17(3), 4.

Sarria, P. Solano, A. Preston, TR. 1990. Utilización de jugo de caña y cachaza panelera en la alimentación de cerdos. Livestock Research for Rural Development, 2(2), 92-100.

Velarde, S.E., León, O.M., Cuéllar, A.I., & Villegas, D.R. 2004. Production and application of compost (1th ed.). La Habana. Cuba.


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