Análisis de biodegradabilidad de gallinaza y lactosuero y su potencial de biometanización a escala de laboratorio

Abstract

La acumulación o tratamiento inadecuado de las deyecciones ganaderas ha encauzado otras vías de estudio para su gestión. Con la digestión anaeróbica pueden degradarse parcialmente en un ambiente controlado, evitando su liberación de metano a la atmósfera. La captura de este gas puede aprovecharse para su conversión en energía. En este trabajo se llevaron a cabo tratamientos anaeróbicos a escala laboratorio de gallinaza y lactosuero en co-digestión y degradaciones unitarias para obtener el máximo biogás posible. Para ello se ha realizado un cálculo teórico de biogás a partir de lactosuero, gallinaza y una mezcla estudiada de estos dos residuos, que ha proporcionado un rendimiento de metano 591 L CH4/kg de sólidos volátiles (SV), 331,14 L CH4/kg SV, y 434,98 L CH4/kg SV, respectivamente. También se realizó un análisis de biodegradabilidad en discontinuo, con reactores artesanales, que dieron un rendimiento de metano para lactosuero inoculado 691,92 L CH4/kg SV, gallinaza inoculada 282,08 L CH4/kg SV, y mezcla inoculada con 357,41 L CH4/kg SV. Finalmente se ha imitando las condiciones mecánicas y biológicas de una planta de biogás, elaborando un reactor de forma artesanal en régimen mesofílico y continuo para analizar la degradación de la mezcla de los sustratos en estudio, del cual se obtuvo un rendimiento de metano de 370 L CH4/kg SV. Este metano se extrapoló a los datos de residuos de la granja ADISFUER SL. para calcular su aprovechamiento en motores de co-generación, obteniéndose una energía eléctrica de 762,7 kWhe/día, y una energía térmica de 1525,4 kWht /día. En los distintos estudios se observó que la gallinaza incrementa su potencial metanogénico con el lactosuero, además que hace posible su tratamiento sin adición de agua.

The accumulation or inadequate treatment of excrement on cattle farms has channeled other ways of study for their management. By anaerobic digestion they can be partially degraded in a controlled environment, avoiding methane releases into the atmosphere. The capture of this gas can be harnessed to its energy conversion. Laboratory scale anaerobic treatments of poultry manure and whey in co-digestion and unit degradations were carried out in this study in order to maximize biogas collection. Biogas theoretical calculations from whey, poultry manure and a examined mixture of those two waste has been made, delivering a methane yield of 591 L CH4/Kg of volatile solids (SV), 331,14 L CH4/Kg SV, y 434,98 L CH4/Kg SV, respectively. Biodegradability batch analysis with artisanal reactors has also been made, which resulted in a methane yield for inoculated whey 691,92 L CH4/Kg SV, inoculated poultry manure 282,08 L CH4/Kg SV, and an inoculated mixture with 357,41 L CH4/Kg SV. Finally, the mechanical and biological conditions of a biogas plant have been replicated, developing an artisanally reactor in mesophyllic and continuous scheme so as to analyse the mixture degradation of the substrates under examination, obtaining a methane yield of 370 L CH4/Kg SV. This methane was extrapolated to the ADISFUER S.L. farm data waste in order to calculate its harnessing in co-generation engines, delivering 762,7 kWeh/day of electricity and 1525,4 kWth/day of thermal energy. Different studies showed that poultry manure increases its methanogenic potential with whey, further that it makes possible its processing without water addition.