Biometanización de residuos vegetales sometidos a hidrólisis enzimática y codigeridos con ayuda de bacilo y lodos de depuradora

Abstract

En esta investigación se ha realizado el estudio del proceso de producción de biogás a partir de residuos (biometanización1), por tratarse de un recurso energético renovable, abundante y que contribuye en la transición hacia un modelo económico-social sostenible por dos vías: ▪ El desplazamiento del modelo energético actual basado en el uso de combustibles no renovables, contaminantes y perjudiciales para el medio ambiente y la sociedad. ▪ La gestión de residuos de una forma menos dañina para el medioambiente basada en la minimización de residuos que son vertidos y su valorización económica. El estudio trata la biometanización de residuos vegetales, en búsqueda de un proceso alternativo para valorizar residuos de tipo agrícola y procedentes de labores de jardinería o de limpieza forestal. Se propone un proceso ayudado por un pretratamiento aeróbico (hidrólisis enzimática2) y por una bacteria comercial (bacilo), además del empleo de un inóculo (lodos de depuradora) y residuos orgánicos domésticos (FORSU3). La efectividad de este proceso ha sido estudiada a través de la medida de la cantidad y composición del gas producido en varios experimentos bajo condiciones diferentes, estudiando principalmente la eficacia de la hidrólisis enzimática, del uso de inóculo y del tipo de mezcla a tratar. El estudio ha consistido en el seguimiento de la degradación de residuos de poda de césped (césped4) y de residuos agrícolas mezclados en bruto (mezcla5), en diferentes condiciones de aplicación de inóculo e hidrólisis enzimática. Las diferentes muestras han sido degradadas en biodigestores a escala de laboratorio captándose diariamente el gas producido durante el proceso en frascos medidores de volumen y posteriormente siendo analizados mediante un cromatógrafo de gases. Los datos de volumen y composición han proporcionado las curvas de distribución de composición y de producción para cada experimento, que se han sido comparadas para valorar la efectividad del proceso encontrando principalmente que: ▪ La metanización mejora con el uso de inóculo. ▪ La metanización mejora con la hidrólisis enzimática si su aplicación es conjunta con el uso de inóculo. ▪ Se sospecha la producción de alcoholes en dicho proceso.

In this research, the study of the biogas production process from waste (biomethanization6) has been carried out, as it is a renewable energy resource, abundant and that contributes to the transition towards a sustainable economic-social model in two ways: ▪ The displacement of the current energy model based on the use of non-renewable, polluting fuels that are harmful to the environment and society. ▪ The management of waste in a less harmful way for the environment based on the minimization of waste that is discharged and its economic recovery. The study deals with the biomethanization of vegetable waste, thus seeking an alternative process to recover agricultural waste and from gardening or forest cleaning. A process aided by an aerobic pretreatment (enzymatic hydrolysis7) and by a commercial bacterium (bacillus) is proposed, in addition to the use of inoculum (sewage sludge) and domestic organic waste (FORSU8). The effectiveness of this process has been studied through the measurement of the amount and composition of the gas produced in several experiments under different conditions, mainly studying the efficiency of enzymatic hydrolysis, the use of inoculum and the type of mixture to be treated. The study has consisted of monitoring the degradation of lawn pruning residues (turf9 ) and agricultural residues mixed raw (mixture10), under different conditions of application of inoculum and enzymatic hydrolysis. The different samples have been degraded in biodigesters at laboratory scale, capturing the gas produced during the process daily in volume measuring bottles and subsequently being analyzed by a gas chromatograph. The volume and composition data have provided the composition and production distribution curves for each experiment, which have been compared to assess the effectiveness of the process, mainly finding that: ▪ Methanization improves with the use of inoculum. ▪ Methanization improves with enzymatic hydrolysis if its application is combined with the use of inoculum. ▪ The production of alcohols in this process is suspected.