Publicado

2016-10-01

Análisis del potencial metanogénico y energético de las aguas residuales de una planta de sacrificio bovino mediante digestión anaeróbica

Analysis of methanogenic and energetic potential from slaughterhouse wastewater using anaerobic digestion

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.56796

Palabras clave:

Digestión anaeróbica, estiércol bovino, potencial energético, planta de sacrificio bovino (es)
Anaerobic digestion, cattle manure, energetic potential, slaughterhouse (en)

Descargas

Autores/as

El potencial de biometanización para las aguas residuales de una planta de sacrificio bovino fue determinado para las temperaturas de operación de 37°C y 30°C con estiércol bovino pre incubado como fuente de inóculo. Los rendimientos de metano alcanzados fueron de 0,73 y 0,71 3CH4/kg VSad para las temperaturas de 37°C y 30°C respectivamente. El análisis estadístico muestra que no existen diferencias significativas en la producción máxima de metano a las diferentes temperaturas evaluadas. Adicionalmente se evaluó el potencial energético de las aguas residuales. La digestión anaeróbica de las aguas residuales producidas mensualmente en la planta de sacrificio bovino caso de estudio permitiría producir 16440 m3CH4. Esta cantidad, equivale a 31235kwh de energía eléctrica (47%) y 62500kwh (49%) de energía térmica del consumo de la planta
Biomethane potential for slaughterhouse wastewater was determined at operation temperatures of 37°C and 30°C with pre incubated cattle manure as inoculum source. Methane yields reached values of 0,73 and 0,71 m3CH4/kg VSadd at 37°C and 30°C respectively. The statistical analysis showed that no significant differences in the maximum methane production exist at the different temperatures evaluated. Additionally, energetic potential of slaughterhouse wastewater was evaluated. Wastewater produced monthly in the slaughterhouse case of study would produce 16440 m3CH4, by mean anaerobic digestion. Methane production corresponding to approximately 47% electric energy (31235kwh) and 49% (62500kwh) of thermal energy of slaughterhouse consumption.

Referencias

DANE, Sacrificio de ganado -ESAG- [en línea], Colombia, [consulta, 11 de noviembre de 2015]. Disponible en: http://www.dane.gov.co/index.php/agropecuarioalias/ estadisticas-de-sacrificio-de-ganado-esag

Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, Agenda prospectiva de investigación y desarrollo tecnológico para la cadena cárnica bovina de Colombia [en línea], Colombia, 2009 [consulta, 10 de diciembre de 2015]. Disponible en: http://sioc.minagricultura.gov.co/templates/sioc_cadenas/docs/1 189.pdf

FAO, Departamento de Agricultura y Protección del Consumidor [En línea], 1996 [consulta, 12 de noviembre de 2015]. Disponible en: http://www.fao.org/wairdocs/lead/x6114e/x6114e04.htm#2.%2 0slaughterhouses

Caixeta, C.E., Cammarota M.C. and Xavier A.M., Slaughterhouse wastewater treatment: Evaluation of a new threephase separation system in a UASB reactor, Bioresource Technology, 81, pp. 61-69, 2002. DOI: 10.1016/S0960- 8524(01)00070-0

Ministerio de Salud y Protección Social, Resolución 240 del 31 de enero de 2013 [en línea], Colombia, 2013. Disponible en: https://www.minsalud.gov.co/sites/rid/Lists/BibliotecaDigital/ri de/de/dij/resolucion-0240-de-2013.pdf

Chaux, G., Rojas, G. y Bolaños, L., Producción más limpia y viabilidad de tratamiento biológico para efluentes de mataderos en pequeñas localidades. Caso: Municipio de El Tambo (Colombia). Rev. Bio. Agro, 7 pp. 102-114, 2009.

Slimane, K., Fathya, S., Assia, K. and Hamza, M., Influence of inoculums/substrate ratios (ISRs) on the mesophilic anaerobic digestion of slaughterhouse waste in batch mode: Process stability and biogas production. Energy Procedia, 50(1), pp. 57- 63, 2014. DOI: 10.1016/j.egypro.2014.06.007

Jensen, P., Sullivan, T., Carney, C. and Batstone, D., Analysis of the potential to recover energy and nutrient resources from cattle slaughterhouses in Australia by employing anaerobic digestion. Applied Energy, 136, pp. 23-31, 2014. DOI: 10.1016/j.apenergy.2014.09.009

Angelidaki, I., Alves, M., Bolzonella, D., Borzacconi, L., Campos, J. L., Guwy, A.J., Kalyuzhnyi, S., Jenicek, P. and Van Lier, J.B., Defining the biomethane potential (BMP) of solid organic wastes and energy crops: a proposed protocol for batch assays. Water Science & Technology, 59(5), pp. 927-934, 2009. DOI: 10.2166/wst.2009.040

Jensen, P D., Ge, H. and Batstone D.J., Assesing the role of biochemical methane potential tests in determining anaerobic degradability rate and extent. Water Science & Technology, 64(4), pp. 880-886, 2011. DOI: 10.2166/wst.2011.662

Moset, V., Al-zohairi, N. and Møller, H.B., The impact of inoculum source, inoculum to substrate ratio and sample preservation on methane potential from different substrates. Biomass and Bioenergy, 83, pp. 474-482, 2015. DOI: 10.1016/j.biombioe.2015.10.018

Massé, D., Massé, L. and Bourgeois, N., Anaerobic processing of slaughterhouse wastewater in a SBR, Agriculture and Agri- Food Canada, pp. In Press, 2000.

Cuetos, M.J., Gómez, X., Otero, M. and Morán, A., Anaerobic digestion of solid slaughterhouse waste (SHW) at laboratory scale: Influence of co-digestion with the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW). Biochemical Engineering Journal, 40(1), pp. 99-106, 2008. DOI: 10.1016/j.bej.2007.11.019

Ortner, M., Leitzinger, K., Skupien, S., Bochmann, G. and Fuchs, W., Efficient anaerobic mono-digestion of N-rich slaughterhouse waste: Influence of ammonia, temperature and trace elements. Bioresource Technology, 174, pp. 222-232, 2014. DOI: 10.1016/j.biortech.2014.10.023

Heinfelt, A. and Angelidaki, I., Anaerobic digestion of slaughterhouse by-products. Biomass and bioenergy, 33(8), pp. 1046-1054, 2009. DOI: 10.1016/j.biombioe.2009.03.004

Alzate, M.S. and Quintero, M., Characterization of trophic groups throughout an anaerobic digestion process with cattle manure slurry using a low-cost method. Revista ION, 29(1), pp. 117-123, 2016. DOI: 10.18273/revion.v29n1-2016010

APHA, AWWA & WEF, Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association, Washington, D.C.: American Public Health Association, 2005.

Miller, G., Use of dinitrosalicylic cid ragent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, 31(3), pp. 426-428, 1959. DOI: 10.1021/ac60147a030

Jobling, B.J., Thai, S.M., Fritz, T., Esteves, S.R., Dinsdale, R.M. and Guwy, A.J., An improved titration model reducing over estimation of total volatile fatty acids in anaerobic digestion of energy crop, animal slurry and food waste. Water Enviroment Research, 64, pp. 162-170, 2014. DOI: 10.1016/j.watres.2014.05.020

AccuWeather, Tiempo meteorólogico Aguachica [en línea]. Colombia, 2015 [consulta, 10 de diciembre de 2015]. Disponible en: http://www.accuweather.com/es/co/aguachica/101961/month/10 1961?monyr=10/01/2015

Lombardi, M. and Tricase, C., State of the art and prospects of Italian biogas production from animal sewage: Technicaleconomic considerations. Renewable Energy, 34(3), pp. 477- 485, 2009. DOI: 10.1016/j.renene.2008.06.013

Aguilar, M., Sáez, J., Lloréns, M., Soler, A. and Ortuño, J., Nutrient removal and sludge production in the coagulation– flocculation process. Water Research, 36(11), pp. 2910-2919, 2002. DOI: 10.1016/S0043-1354(01)00508-5

Rodríguez, J., Rodríguez, I., Pedraza, E., Balagurusamy, N., Sosa, G. and Garza, Y., Kinetics of anaerobic treatment of slaughterhouse wastewater in batch and upflow anaerobic sludge blanket reactor. Bioresource Technology. 85(3), pp. 235-241, 2002. DOI: 10.1016/S0960-8524(02)00141-4

Ruiz, M., Veiga, P.d.S. and Blázquez, R., Treatment of slaughterhouse wastewater in a UASB reactor and an anaerobic filter. Bioresource Technology, 60(3), pp. 251-258, 1997. DOI: 10.1016/S0960-8524(97)00020-5

Le Hyaric, R., Chardin, C., Benbelkacem, H., Bollon, J., Bayard, R., Escudié, R. and Buffiére, P., Influence of the substrate concentration and moisture content on the specific methanogenic activity of dry mesophilic municipal solid waste digestate spiked with propionate. Bioresource Technology, 102(2), pp. 822-827, 2011. DOI: 10.1016/j.biortech.2010.08.124

Ware, A. and Power, N., What is the effect of mandatory pasteurisation on the biogas transformation of solid slaughterhouse wastes?. Waste Management, 48, pp. 503-512, 2016. DOI: 10.1016/j.wasman.2015.10.013

Rivera, D., Plata, L., Castro, L., Guzmán, C. y Escalante, H., Aprovechamiento del subproducto sólido de la digestión anaerobia del bagazo de fique (furcraea macrophylla) para el acondicionamiento de suelos. Revista Ion, 25(1), pp. 25-34, 2012.

Khanal, S.K., Anaerobic biotechnology for bioenergy Production: Principles and applications, Iowa, USA: Blackwell Publishing, 2008, pp. 29-63. DOI: 10.1002/9780813804545

Pitk, P., Kaparaju, P. and Vilu, R., Methane potential of sterilized solid slaughterhouse wastes. Bioresource Technology, 116, pp. 42-46, 2012. DOI: 10.1016/j.biortech.2012.04.038

Martí, N., Phosphorus precipitation in anaerobic digestion process, Florida, USA: Boca Raton, 2006, pp. 4-12.

Córdoba, V., Fernández, M. and Santalla, E., The effect of different inoculums on anaerobic digestion of swine wastewater. Journal of Environmental Chemical Engineering. 4(1), pp. 115- 122, 2016. DOI: 10.1016/j.jece.2015.11.003

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

1338

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Cómo citar

[1]
“Análisis del potencial metanogénico y energético de las aguas residuales de una planta de sacrificio bovino mediante digestión anaeróbica”, DYNA, vol. 83, no. 199, pp. 41–49, Oct. 2016, doi: 10.15446/dyna.v83n199.56796.