06 de junio de 2019
Resumen:
La digestión anaerobia se presenta como una de las soluciones para la gestión de residuos más aptas e integradoras al constituir una forma de reducción de disposición en vertedero, reciclaje y valorización, especialmente energética en forma de biogás (como energía renovable). Otra solución aún más factible es la co-digestión anaerobia, en la que se tratan de forma conjunta varios residuos, de tal manera que se aporta una solución inmediata, con aprovechamiento energético. La co-digestión lleva asociadas una serie de ventajas con respecto a la digestión simple, como la mejora en la cantidad de metano generado, su enriquecimiento, mayor velocidad y estabilidad de proceso.
Una solución óptima es la co-digestión de residuos alimentarios con fangos de depuradora. Si además se realiza en las instalaciones de la propia depuradora se consigue convertir una instalación ambientalmente necesaria en un generador de energía renovable.
El objetivo principal de la presente tesis es determinar la adaptabilidad de tratar conjuntamente los residuos alimentarios, provenientes de parques agroalimentarios de venta mayorista, con fangos de depuradora. Para ello se estudiará el comportamiento conjunto de la digestión de los residuos seleccionados con fango lenticular UASB de depuradora.
Se estudia el desarrollo de la digestión anaerobia de cada tipo de residuo escogido (residuo de verdura, carne y pescado), analizando el desarrollo del proceso, el biogás, metano e hidrógeno generados. Posteriormente se estudia el comportamiento de digestión de mezclas de residuos, y como afecta el ratio de mezcla al desarrollo del proceso, para determinar si es mejor tratar los residuos por separado o en conjunto, y se selecciona la mezcla que produce una sinergia mayor en el proceso. Para concluir se analiza el efecto en el proceso de diferentes pretratamientos de los sustratos, mediante acciones fácilmente accesibles en las instalaciones de estudio. Se determina con ello si se produce un incremento o sinergia en el proceso de digestión al pretratar los residuos antes de ser digeridos.
Con los resultados se ha conseguido determinar que los tres vectores de residuos (fruta y verdura, carne y pescado) se pueden tratar mediante digestión anaerobia. El residuo V es el que mayor cantidad de gas y metano genera con velocidad y estabilidad de proceso mayor. El residuo C se ve ligeramente afectado por inhibición por acidificación y el residuo P se inhibe por acumulación de amonio.
Al tratar los residuos en conjunto se consigue, en algunos casos, compensar las inhibiciones por acumulación de ácidos y de amonio, o en otros casos agravarlas. La mezcla que presenta una sinergia mayor, en términos de generación de biogás, metano, enriquecimiento, velocidad de proceso y estabilidad, es la mezcla en la que se unen los tres residuos en partes iguales.
Por último, se observa que el nivel de degradación de los residuos es bajo, al ser los sustratos particulados y el fango UASB resistente pero difícilmente accesible. Por ello se someten los sustratos a pretratamientos con el fin de mejorar la accesibilidad de los sustratos. Se emplean pretratamientos fácilmente accesibles en las instalaciones generadoras de los residuos escogidos, como congelación, ultracongelación y liofilización. En general el resultado de los pretratamientos es positivo, siendo el más adecuado la congelación, al mejorar enormemente la accesibilidad por rotura de membranas exteriores, mejora de la solubilidad, incremento de generación de biogás, enriquecimiento de metano e incremento de la velocidad del proceso.
Descriptores: Ingeniería y Tecnología del Medio Ambiente, Eliminación de Residuos, Fuentes no Convencionales de Energía
Cita:
C. Morales-Polo (2019), Co-digestión anaerobia y pretratamientos de residuos agroalimentarios con fangos UASB de depuradora. Caracterización BMP y análisis. Madrid (España).
