Puesta en marcha y operación de un reactor de digestión anaerobia tratando residuos de alimentos cocinados de las cafeterías de la Universidad Autónoma de Occidente

Los desperdicios de alimentos en los sectores de venta al por menor, servicios de alimentación y hogares, se asocian con problemáticas a nivel global como la seguridad alimentaria, pérdidas económicas, emisiones de gases efecto invernadero causantes del cambio climático y representan un desperdicio en los recursos. Una opción es destinándolos a tratamientos biológicos como es el caso de la digestión anaerobia donde se podría devolver fertilizante natural a los suelos y reducir las emisiones de gases efecto invernadero en la atmosfera, mediante la generación de energía a partir del biogás rico en metano. Esta investigación estableció las condiciones operacionales para el funcionamiento estable de un digestor anaerobio tratando los residuos de alimentos cocinados generados en las cafeterías de la Universidad Autónoma de Occidente. Definiendo las condiciones operacionales para el arranque del biodigestor, analizando el comportamiento desde la etapa de arranque hasta el funcionamiento estable y así se formuló un plan de operación, mantenimiento y control para el funcionamiento estable del reactor de digestión anaerobia. Los residuos de alimentos cocinados generados en la universidad son aproximadamente 60 kg/d que por su contenido de humedad, condiciones fisicoquímicas y carga orgánica mostraron ser un sustrato idóneo y apto para este tratamiento biológico. El biodigestor reporto un buen desempeño, con una producción de metano (CH4) 50,5% aproximadamente y reportó una remoción del 94% de DQO tratando el total de los residuos de alimentos cocinados generados en las cafeterías de la UAO. El digestato resulto ser estable con un pH alcalino en un rango de 6,6 a 7,45 y como variable indicadora SV/ST de 45,62% indicando la posible presencia de material lignocelulósico. Es por ello que se requiere una identificación del tipo de materia orgánica que conforma los SV. Si bien se conoce que los servicios de alimentación de diferentes instituciones generan cantidades considerables de residuos, específicamente de residuos de alimentos cocinados, esta tecnología serviría para la transición energética en contextos como en Cali - Valle del Cauca y es necesario que se implemente en las diferentes instituciones con servicios de alimentación y evitar la disposición de estos en un relleno sanitario.

Food waste in the retail, food service and household sectors is associated with global issues such as food safety, economic losses, greenhouse gas emissions that cause climate change, and represents a waste of resources. One option is to use them in biological treatments such as anaerobic digestion, where natural fertilizer can be returned to the soil and greenhouse gas emissions into the atmosphere can be reduced by generating energy from methane-rich biogas. This research established the operational conditions for the stable operation of an anaerobic digester treating cooked food waste generated in the cafeterias of the Universidad Autónoma de Occidente. Defining the operational conditions for the start-up of the biodigester, analyzing the behavior from the start-up stage to the stable operation and thus formulating an operation, maintenance and control plan for the stable operation of the anaerobic digestion reactor. The cooked food waste generated at the university is approximately 60 kg/d, which due to its moisture content, physicochemical conditions and organic load proved to be a suitable substrate for this biological treatment. The biodigester reported a good performance, with a methane (CH4) production of approximately 50.5% and reported a 94% COD removal, treating the total of cooked food waste generated in the cafeterias of the UAO in the UAO cafeterias. The digestate proved to be stable with an alkaline pH in the range of 6.6 to 7.45 and as an indicator variable SV/ST of 45.62% indicating the possible presence of lignocellulosic material. This is why an identification of the type of organic matter that makes up the SVs is required. Although it is known that the food services of different institutions generate considerable amounts of waste, specifically cooked food waste, this technology would be useful for the energy transition in contexts such as Cali - Valle del Cauca and it is necessary to implement it in the different institutions with food services and avoid the disposal of these wastes in a landfill

Pasantía de investigación (Ingeniera Ambiental)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2024

Pregrado

Ingeniero(a) Ambiental