Estudio de la generación de gas metano a partir del agua residual del proceso de extracción de aceite crudo de palma en biodigestores experimentales

Contenido principal del artículo

Pablo Garzón
Valeria de Lourdes Ochoa-Herrera
Ródny Peñafiel

Resumen

En presente artículo reporta sobre la generación de metano en biodigestores experimentales a escala de laboratorio, utilizando acetato como sustrato y como inóculos agua y lodos provenientes de lagunas de tratamiento del agua residual de una extractora de aceite crudo de palma ubicada en la provincia de Esmeraldas, Ecuador. El agua residual que ingresa a las lagunas presenta elevadas concentraciones de demanda química de oxígeno (DQO), de sólidos totales (ST) y sólidos volátiles (SV) y un pH ácido. La actividad metanogénica específica (AME) de agua y lodos provenientes de las lagunas es muy baja, 0.032 y 0.035 gDQO-CH4 gSSV-1 d-1 respectivamente, sin embargo la actividad del licor mezcla del biodigestor después de 171 d de operación aumenta a 0.60 gDQO-CH4 gSSV-1 d-1. El biodigestor se alimentó con una carga orgánica de 0.28 gDQOacetato L-1 d-1, alcanzó un porcentaje de remoción de DQO de 89.2% y una tasa de generación de metano 1.17·10-3 molCH4 L-1 d-1.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Metrics

Cargando métricas ...

Detalles del artículo

Cómo citar
Garzón, P., Ochoa-Herrera, V. de L., & Peñafiel, R. (2015). Estudio de la generación de gas metano a partir del agua residual del proceso de extracción de aceite crudo de palma en biodigestores experimentales. ACI Avances En Ciencias E Ingenierías, 7(2). https://doi.org/10.18272/aci.v7i2.274
Sección
SECCIÓN C: INGENIERÍAS
Biografía del autor/a

Pablo Garzón, Universidad San Francisco de Quito

1 Universidad San Francisco de Quito (USFQ), Colegio de Ciencias e Ingeniería, Diego de Robles y Vía Interoceánica, Campus Cumbayá, Casilla Postal 17-1200-841, Quito, Ecuador

Valeria de Lourdes Ochoa-Herrera, Universidad San Francisco de Quito

1 Universidad San Francisco de Quito (USFQ), Colegio de Ciencias e Ingeniería, Diego de Robles y Vía Interoceánica, Campus Cumbayá, Casilla Postal 17-1200-841, Quito, Ecuador

Ródny Peñafiel, Universidad San Francisco de Quito

1 Universidad San Francisco de Quito (USFQ), Colegio de Ciencias e Ingeniería, Diego de Robles y Vía Interoceánica, Campus Cumbayá, Casilla Postal 17-1200-841, Quito, Ecuador

Citas

[1] Obidzinski, K.; Andriani, R.; Komarudin, H.; Andrianto, A. 2012. “Environmental and social impacts of oil palm plantations and their implications for biofuel production in Indonesia”. Ecology and Society, 17 (1): 25.

[2] Igwe, J.; Onyegbado C. 2007. “A review of palm oil mill effluent (POME) water treatment”. Glob. J. Environ. Res., 1: 54-62.

[3] Zahrim, A.; Nasimah A.; Hilal N. 2014. “Pollutants analysis during conventional palm oil mill effluent (POME) ponding system and decolourisation of anaerobically treated POME via calcium lactate-polyacrylamide”. J. Water Process Eng, 4: 159-165.

[4] Rupani, P.; Singh, R.; Ibrahim M.; Esa, N. 2010. “Review of current palm oil mill effluent (POME) treatment methods: vermicomposting as a sustainable practice”. World. Appl. Sci. J., 11: 70-81.

[5] Teng, T.; Wong, Y.; Ong, S.; Norhashimah, M.; Rafatullah, M. 2013. “Start-up Operation of Anaerobic Degradation Process for Palm Oil Mill Effluent in Anaerobic Bench Scale Reactor (ABSR)”. Procedia Environ. Sci., 18: 442-450. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.proenv.2013.04.059.

[6] Acosta, Y.; Cristina, M.; Abreu, O. 2005. “La digestión anaerobia. Aspectos teóricos. Parte I”. ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar XXXIX. 1: 35-48.

[7] Chandra, R.; Vijay, V; Subbarao, P.; Khura T. 2012. “Production of methane from anaerobic digestion of jatropha and pongamia oil cakes”. Appl. Energy., 93: 148-159. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2010.10.049.

[8] Thauer, R. 1998. “Biochemistry of methanogenesis: a tribute to Marjory Stephenson: 1998 Marjory Stephenson Prize Lecture”. Microbiology, 144: 2377-2406.

[9] Gujer, W.; Zehnder, A. 1983. “Conversion processes in anaerobic digestion”. Water Sci. Technol., 15: 127-167.

[10] Koster, I.; Cramer, A. 1987. “Inhibition of Methanogenesis from Acetate in Granular Sludge by Long-Chain Fatty Acids”. Appl. Envir. Microbiol., 53: 403-409.

[11] Stocker T.; Qin, D., Plattner G.; Tignor, M.; Allen, S.; Boschung, J., et al. 2013. “IPCC, 2013: climate change 2013: the physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change”. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, doi: http://dx.doi.org/10.1017/CBO9781107415324.

[12] Salomon, K.; Lora E. 2009. “Estimate of the electric energy generating potential for different sources of biogas in Brazil”. Biomass and Bioenergy, 33: 1101-1107.

[13] APHA. 2012. “Standard methods for the examination of water and wastewater, American Public Health Association Washington”. 22nd. Washington, DC: American Public Health Association.

[14] U.S. EPA, 2000. “Anaerobic Lagoon”. Wastewater Technology Fact Sheet, Cincinnati Ohio.

[15] Torres, P.; Pérez, A. 2010. “Actividad Metanogénica Específica: Una herramienta de control y optimización de sistemas de tratamiento anaerobio de aguas residuales”. Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente, 9: 5-14

[16] Chan Y; Chong, M.; Law C. 2010. “Biological treatment of anaerobically digested palm oil mill effluent (POME) using a Lab-Scale Sequencing Batch Reactor (SBR)”. J. Environ. Manage., 91: 1738-1746. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.03.021.

[17] Metcalf & Eddy 2014. “Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery”. 5th Edition AECOM. New York.

[18] Poh P.; Yong, W.; Chong M. 2010. “Palm oil mill effluent (POME) characteristic in high crop season and the applicability of high-rate anaerobic bioreactors for the treatment of POME”. Ind. Eng. Chem. Res., 49: 11732-11740. doi: http://dx.doi.org/10.1021/ie101486w.

[19] Najafpour G.; Zinatizadeh, L.; Mohamed, R.; Hasnain Isa, M.; Nasrollahzadeh, H. 2006. “High-rate anaerobic digestion of palm oil mill effluent in an upflow anaerobic sludge-fixed film bioreactor”. Process Biochem., 41: 370-379. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.procbio.2005.06.031.

[20] Cheng X.; Li, Q.; Liu C. 2012. “Coproduction of hydrogen and methane via anaerobic fermentation of cornstalk waste in continuous stirred tank reactor integrated with up-flow anaerobic sludge bed”. Bioresour. Technol., 114: 327-333. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2012.03.038.

[21] Zinatizadeh L.; Mohamed, R.; Abdullah, Z.; Mashitah M.; Hasnain Isa, M.; Najafpour, G. 2006. “Process modeling and analysis of palm oil mill effluent treatment in an up-flow anaerobic sludge fixed film bioreactor using response surface methodology (RSM)”. Water Res., 40: 3193-3208. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2006.07.005.

[22] Abdurahman, N.; Rosli Y.; Azhari N. 2013. “The Performance Evaluation of Anaerobic Methods for Palm Oil Mill Effluent (POME) Treatment: A Review”. Int. Perspect. Water Qual. Manag. Pollut. Control., 87-106. doi: http://dx.doi.org/10.5772/54331.

[23] Zeng, R.; Lemaire, R.; Yuan Z.; Keller, J. 2003. “Simultaneous nitrification, denitrification, and phosphorus removal in a lab-scale sequencing batch reactor”. Biotechnol. Bioeng., 84: 170-178.

[24] Klüber, H.; Conrad, R. 1998. “Effects of nitrate, nitrite, NO and N2 O on methanogenesis and other redox processes in anoxic rice field soil”. FEMSMicrobiol. Ecol., 25: 301-318.

[25] Rojas, M.; Netto, A.; Zaiat, M. 2008. “Actividad metanogénica específica en un reactor anaerobio - Aerobio aplicado al tratamiento de agua residual doméstica”. Interciencia, 33: 284-289.

[26] Lozano, C.; Mendoza, M.; de Arango, M.; Monroy E. 2009. “Microbiological characterization and specific methanogenic activity of anaerobe sludges used in urban solid waste treatment”. Waste Manag., 29: 704-711. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.wasman.2008.06.021.

[27] Colleran, E.; Concannon, F.; Golden, T.; Geoghegan, F.; Crumlish, B.; Killilea, E. et al. 1992. “Use of methanogenic activity tests to characterize anaerobic sludges, screen for anaerobic biodegradability and determine toxicity thresholds against individual anaerobic trophic”. Water Sci. Technol., 25: 31-40.

[28] Guerra, R.; González, S.; Trupiano, A.; Figueroa, M. 2001. “Perfiles de actividad metanogénica específica en un reactor UASB (reactor anaeróbico de flujo ascendente y manto de lodos) utilizado para el tratamiento de líquidos cloacales pre-sedimentados”. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 5: 19-22.

[29] Theuretzbacher, F.; Lizasoain, J.; Lefever, C.; Saylor, M.; Enguidanos, R.; Weran, N. et al. 2015. “Steam explosion pretreatment of wheat straw to improve methane yields: Investigation of the degradation kinetics of structural compounds during anaerobic digestion”. Bioresour Technol., 179: 299-305. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2014.12.008.

[30] Lowe S.; Jain M.; Zeikus, J. 1993. “Biology, ecology, and biotechnological applications of anaerobic bacteria adapted to environmental stresses in temperature, pH, salinity, or substrates”. Microbiol. Rev., 57: 451-509. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC372919/.

[31] Pazmiño, G.; Peñafiel, R. 2015. “Determinación de generación de metano y remoción de carga orgánica en las lagunas anaerobias del sistema de tratamiento de aguas residuales de una empresa extractora de aceite de palma africana”. Universidad San Francisco de Quito, Tesis de Ingeniería Ambiental: Quito.

[32] Bouallagui, H.; Ben Cheikh, R.; Marouani, L.; Hamdi, M. 2003. “Mesophilic biogas production from fruit and vegetable waste in a tubular digester”. Bioresour. Technol, 86: 85-89.

Artículos más leídos del mismo autor/a