Estudio de la producción de biogás y biohidrógeno a partir de la codigestión anaerobia y la fermentación oscura del estiércol bovino como inóculo y el mucílago de café a modo de sustrato
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2018
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
En este trabajo se estudia la producción de biogás y biohidrógeno a partir de la codigestión anaerobia (a temperatura ambiente) y fermentación oscura (a T=50°C) del estiércol bovino como inóculo y el mucilago de café a modo de sustrato. Los ensayos se llevaron a cabo con una relación inóculo/sustrato 9:1 y evaluando el proceso sin aclimatación y con aclimatación a los 8 y 27 días (EBA- 8 días y EBA-27 días). Se midieron y monitorearon los parámetros fisicoquímicos como pH, alcalinidad, ácidos grasos volátiles (AGV), sólidos totales (ST) y volátiles (SV), CHONS, demanda química de oxígeno (DQO), PCR, metabolitos y azúcares reductores; se midió diariamente, durante 5 semanas, el volumen de biogás generado por desplazamiento alcalino y finalmente, se caracterizó el mismo por cromatografía de gases. Bajo estas condiciones, la mayor producción de biogás se presentó para el proceso con aclimatación inóculo-sustrato de 27 días, con un PBM de 144,814 ml CH4/ g SV para codigestión anaerobia y 175,322 ml CH4/ g SV en el caso de fermentación oscura. Del mismo modo, los resultados por cromatografía de gases indican que se obtuvo un biogás rico en metano (mayor al 50%) tanto para la codigestión anaerobia como para la fermentación oscura.
Para la obtención de H2 se propuso realizar mejoras para el proceso de fermentación oscura, incluyendo un pretratamiento al estiércol bovino y la adición de un buffer a los reactores, obteniendo de este modo, la inhibición de la etapa metanogénica.
Abstract
In this work we study the production of biogas and biohydrogen from the anaerobic codigestion (at room temperature) and dark fermentation (at T = 50 ° C) of the bovine manure as inoculum and the coffee mucilage as a substrate. The tests were carried out with an inoculum / substrate ratio of 9: 1 and the process was evaluated without acclimation and with acclimation at 8 and 27 days (EBA- 8 days and EBA-27 days). Physicochemical parameters such as pH, alkalinity, volatile fatty acids (VFA), total (ST) and volatile (SV) solids, CHONS, chemical oxygen demand (COD), PCR, metabolites and reducing sugars were measured and monitored; the volume of biogas generated by alkaline displacement was measured daily for 5 weeks and, finally, it was characterized by gas chromatography. Under these conditions, the highest production of biogas was presented for the process with acclimation inoculum-substrate of 27 days, with a PBM of 144.814 ml CH4 / g SV for anaerobic codigestion and 175.322 ml CH4 / g SV in the case of dark fermentation. In the same way, the results by gas chromatography indicate that a biogas rich in methane (greater than 50%) was obtained for both anaerobic codigestion and dark fermentation.
To obtain H2 it was proposed to make improvements for the dark fermentation process, including a pretreatment to bovine manure and the addition of a buffer to the reactors, obtaining in this way, the inhibition of the methanogenic stage.
Idioma
spa
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Citación
Vega Vásquez, K. A. Santos Tristancho, Y. M. (2018). Estudio de la producción de biogás y biohidrógeno a partir de la codigestión anaerobia y la fermentación oscura del estiércol bovino como inóculo y el mucílago de café a modo de sustrato. [Trabajo de pregrado]. Universidad Santo Tomás, Bucaramanga, Colombia.
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