Determinación del potencial energético para la obtención de biogás, a partir de la co-digestión anaerobia del co-sustrato cascarilla de arroz con excretas porcinas

La implementación de energías alternativas, son de gran importancia con respecto a la creciente generación de residuos del sector agropecuario en el departamento del Meta, en la búsqueda de la disminución de los impactos generados por los diversos sectores productivos del país. Es por ello que el presente estudio determino la factibilidad del uso de la cascarilla de arroz en co-digestión con excretas porcinas para la producción de biogás, aprovechando el potencial energético de este sustrato. Se determinó las características físico -químicas de la cascarilla de arroz como co-sustrato producido en la región del Meta, donde se obtuvo una proporción de 81,70% de ST , 79.80% de SV, datos con una desviación estándar de 3,4 - 4,4 respectivamente y disponibilidad de carbono consumible de 3.913,48mg/l, asociado a la naturaleza del sustrato, el cual contiene carbohidratos, proteínas y lípidos; lo anterior permitió considerar una noción inicial del potencial energético para realizar posteriormente un análisis a partir del volumen de Biogás;, y fue posible establecer que los factores de mayor influencia en este proceso fueron: pH, tiempo de digestión, calidad del inoculo, naturaleza del co-sustrato y altos niveles de nitrógeno. La factibilidad de producción de biogás del sustrato en co-digestión, se realizó teniendo en cuenta los parámetros descritos en el APHA (Standard Methods) para fracciones sólidas. El proceso, mantuvo condiciones de temperatura mesofílica constante de 37˚C, implementando el proceso de co-digestión anaerobia, por medio de un montaje experimental, usando 6 biodigestores, los cuales se analizaron en 4 corridas de 15 días cada una, variando en las mismas la cantidad de co-sustrato (cascarilla de arroz) analizada; previo a las corridas de análisis, se realizó una prueba piloto en la cual se identificó las características a modificar en los montajes posteriores. Se hizo seguimiento diario del volumen de Biogás obtenido en cada biodigestor, y así mismo se midió diariamente variables ambientales como temperatura, humedad relativa y presión. Lo anterior permitió establecer que el potencial energético del co-sustrato cascarilla de arroz con excretas porcinas óptimo fue de 20,81ml/grSV y un porcentaje de CH4 promedio del 50,6%, siendo factible para la implementación de biodigestores rurales como método de energía alternativa y posible solución al déficit energético.

The implementation of alternative energies, are of great importance with respect to the growing generation of waste from the agricultural sector in the department of Meta. The use of this kind of wastes, generated by various productive sectors of the country, can impact positively in the environment. Due to that, the present study determined the feasibility of using rice husk in co-digestion with swine manure for the production of biogas, taking advantage of the energy potential of this substrate. A physical and chemical characterization of the rice husk (produced in the Meta Region) was achieved as first step of the investigation. This substrate was constituted with 81,70% ST and 79.80% SV, data with a standardized deviation of 3,4 – 4,4 respectively and consumable carbon availability of 3,913.48mg/l, associated with the nature of the substrate, which contains carbohydrates, proteins and lipids; This allowed us to consider an initial notion of the energy potential to subsequently carry out an analysis based on the volume of biogas, and it was possible to establish that the factors of greatest influence in this process were: pH, time of digestion and inoculum quality, nature of the co-substrate and high levels of nitrogen. The feasibility of biogas production of the substrate in co-digestionwas carried out taking into account the parameters described in the APHA (Standard Methods) for solid fractions. The process, maintained mesophilic temperature conditions, of 37˚C, implementing the process of anaerobic co-digestion, by means of an experimental assembly, using 6 biodigesters, which were analyzed in 4 runs of 15 days each, varying in them the amount of co-substrate (rice husk) analyzed; prior to the runs of analysis, a pilot test was carried out in which the characteristics to be modified in the subsequent assemblies were identified. Daily monitoring of the volume of Biogas obtained in each biodigester was made, and environmental variables such as temperature, relative humidity and pressure were measured daily.The allowed establishing that the energy potential of the rice husk co-substrate with optimal pig excreta was 20,81ml/grSV and an average CH4 percentage of 50,6% being feasible for the implementation of rural biodigesters as an alternative energy method and possible solution to the energy deficit.

Ingeniero Ambiental

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Pregrado