Estudio de optimización del proceso de digestión anaerobia para la generación de biogás a través de la codigestión con cenizas y pretratamientos termo-químicos

Abstract

[ES] La Digestión Anaerobia (DA) es un proceso natural donde ciertos microorganismos degradan la materia orgánica proveniente de residuos como pueden ser la biomasa forestal, residuos agroindustriales o lodos de estaciones EDAR, entre otros. El resultado de dicho proceso es la generación de un biogás energéticamente valorable y un sustrato inocuo y estéril que puede ser liberado al medio aprovechando su alta carga nutritiva para el suelo. El objetivo del presente TFG trata de optimizar este proceso natural implementando además su potencial de reciclado a través del consumo de cenizas volantes de una empresa termoeléctrica ubicada en Concon, municipio de la V Región de Valparaíso, Chile. Se conoce según la bibliografía (Huiliñir et al. 2015) que las trazas de ciertos metales presentes en dichas cenizas pueden mejorar la actividad metabólica de algunos microorganismos, aunque en excesiva concentración pueden empeorar o incluso inhibir dicha actividad. A su vez se va a describir la influencia de aplicar ciertos pretratamientos termoquímicos a los lodos a digerir para dilucidar de qué manera mejoran el proceso de DA y reducen el tiempo de producción del gas. Se medirán el efecto de los tratamientos nombrados sobre las variaciones de demanda química de oxígeno (DQO), de concentración de sólidos suspendidos volátiles (SSV) y volumen de biogás generado. Éste documento es parte de una investigación con un mayor alcance llevada a cabo en la Universidad Técnica Federico Santa María de Valparaíso (V Región) de Chile, que pretende como resultado final, la obtención de biometano e hidrógeno a través de biogás generado por DA.

[EN] The Anaerobic Digestion (AD) is a natural process where certain microorganisms decompose organic matter coming from wastes as forest biomass, agroindustrial wastes or wastewater sludge from sewage plants, among other products. The result of this process is an energetically valuable biogas production and an inocuous and sterilized substract which can be released to the environment profiting from its high content of soil nutrients. The aim of this TFG is to optimize this natural process and also improving its recycling potential through the consumption of fly ashes from a thermoelectric plant located in Concon, V region of Valparaíso, Chile. Is known due to the bibliography (Huiliñir et al, 2015) that the traces of certain metals present in those fly ashes are able to enhance the metabolic activity of some microorganisms which perform the anaerobic digestion. Furthermore, a high concentration of those particles can get worst or even inhibit the methanogen activity. Likewise is going to be described the influence of certain thermochemical pretreatments into that sledges with the aim of know which are enhancements over them (anaerobic digestion improvement and biogas production time reduction). Those treatment effects are going to be measured by the chemical oxygen demand (CDO) variation, the volatile suspended solids (VSS) concentration and the generated biogas volume.