Evaluación del potencial de Metanización de residuos sólidos Urbanos, estiércol de cerdo y de La industria cacaotera en Colombia

Colombia tiene un alto potencial de biomasa residual (derivada de sus procesos productivos e industriales), que actualmente no es tratada con tecnología eficiente para ser aprovechada. Dicho material residual además de contener una alta carga orgánica, es altamente putrescible lo que provoca la gene...

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Autores:: Rodríguez, Camila
Acevedo Pabón, Paola Andrea
Santis Navarro, Angélica María
Ángel, Jhon
Rivero, Edwin
Cabeza Rojas, Iván Orlando

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2016

Institución:: Universidad Cooperativa de Colombia

Repositorio:: Repositorio UCC

Idioma:

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description	Colombia tiene un alto potencial de biomasa residual (derivada de sus procesos productivos e industriales), que actualmente no es tratada con tecnología eficiente para ser aprovechada. Dicho material residual además de contener una alta carga orgánica, es altamente putrescible lo que provoca la generación de grandes impactos ambientales, así como problemas asociados al sector productivo donde se originan. En este estudio, se evaluaron tres sustratos en condición estática: Residuos sólidos urbanos (RSU), residuos de la industria cacaotera (RIC) y estiércol de cerdo (EC). Se desarrolló un proceso de codigestión anaeróbica, por medio de ensayo con reactores batch de 250 mL, en condiciones mesofilicas (32ºC – 36ºC), obteniendo el potencial bioquímico de metano (BPM) de cada uno y de la mezcla; a estos residuos se les realizó una caracterización físicoquímica donde se determinaron valores de sólidos volátiles, sólidos totales, materia orgánica, nitrógeno Kjeldhal y demanda química de oxígeno (DQO). Para continuar el proceso, se determinó una relación óptima de C/N entre 20-30 para la mezcla establecida y se realizó bajo triplicado variando los gramos de solidos volátiles, bajo condición estática, del cual se determinó que la M1 (g SV de 0,5), fue la mezcla en donde se obtuvo un mayor potencial de metano con 2729.289 mL CH4/g SV. Los resultados obtenidos según el BPM individual, los residuos sólidos urbanos fueron el sustrato con un óptimo metanogénico de 73%, seguido del estiércol de cerdo con un 54.78% y por último los residuos de la industria cacaotera con un 29.18%.
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En este estudio, se evaluaron tres sustratos en condición estática: Residuos sólidos urbanos (RSU), residuos de la industria cacaotera (RIC) y estiércol de cerdo (EC). Se desarrolló un proceso de codigestión anaeróbica, por medio de ensayo con reactores batch de 250 mL, en condiciones mesofilicas (32ºC – 36ºC), obteniendo el potencial bioquímico de metano (BPM) de cada uno y de la mezcla; a estos residuos se les realizó una caracterización físicoquímica donde se determinaron valores de sólidos volátiles, sólidos totales, materia orgánica, nitrógeno Kjeldhal y demanda química de oxígeno (DQO). Para continuar el proceso, se determinó una relación óptima de C/N entre 20-30 para la mezcla establecida y se realizó bajo triplicado variando los gramos de solidos volátiles, bajo condición estática, del cual se determinó que la M1 (g SV de 0,5), fue la mezcla en donde se obtuvo un mayor potencial de metano con 2729.289 mL CH4/g SV. Los resultados obtenidos según el BPM individual, los residuos sólidos urbanos fueron el sustrato con un óptimo metanogénico de 73%, seguido del estiércol de cerdo con un 54.78% y por último los residuos de la industria cacaotera con un 29.18%.Colombia has a high potential of residual biomass (derived from their production and industrial processes), which currently is not treated with efficient technology to be exploited. Such residual material in addition to contain a high organic load, is highly putrescible causing the generation of large environmental impacts and problems associated with the productive sector where they originate. In this study, three substrates were evaluated in static condition: Municipal solid waste (MSW), waste from the cocoa industry (WCI) and pig manure (PM). Anaerobic co-digestion process was developed by testing using batch reactors of 250 mL in mesophilic conditions (32ºC - 36ºC), obtaining the biochemical methane potential (BMP) of each one and of the mixture; these residues underwent physicochemical characterization where were determined values of volatile solids, total solids, organic matter, nitrogen Kjeldahl and chemical oxygen demand (COD). To continue the process, an optimal ratio of C/N 20-30 for the set mixture was determined and was made under triplicate by varying the grams of volatile solids under static condition, it was determined that the M1 (g SV 0,5), was the mixture where the greatest potential of methane was obtained with 2729,289 mL CH4 / g SV. The results obtained according to the individual BMP, municipal solid waste were the substrate with a methanogenic optimum of 73 %, followed by pig manure with 54.78 % and finally the cocoa industry waste with 29.18 %.aura.rodrigueza@campusucc.edu.copaola.acevedop@campusucc.edu.coangelica.santisn@campusucc.edu.cojohn.angelr@campusucc.edu.coedwin.riveror@campusucc.edu.coivancabeza@usantotomas.edu.coUniversidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Industrial, BogotáIngeniería IndustrialBogotáBiomasaCodigestión anaerobiaPotencial bioquímico de metano (BPM)Residuos orgánicosTG 2016 IIN 8296Anaerobic co-digestionBiochemical methane potential (BMP)BiomassOrganic waste.Evaluación del potencial de Metanización de residuos sólidos Urbanos, estiércol de cerdo y de La industria cacaotera en ColombiaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAtribución – No comercial – Sin Derivarinfo:eu-repo/semantics/closedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbAlibardi, L., & Cossu, R. (2015). Composition variability of the organic fraction of municipal solid waste and effects on hydrogen and methane production potentials. Waste Management, 147-155.Browne, J., Allen, E., & Murphy, J. (2014). Assessing the variability in biomethane production from the organic fraction of municipal solid waste in batch and continuous operation. Applied Energy, 307-314Federación Nacional de Cacaoteros. (2013). Guía Ambiental Para el Cultivo Del Cacao. Bogotá, Colombia: ministerio de agricultura y desarrollo rural.Unidad Administrativa Especial De Servicios Públicos. (2011). Caracterización De Los Residuos Sólidos Residenciales Generados En La Ciudad de Bogotá (UAESP). Bogotá, Colombia.Yepes, S., Montoya Naranjo, L., & Orozco Sánchez, F. (2008). Valorización de residuos agroindustriales – frutas – en medellín y el sur del valle del aburrá, colombia. Facultad Nacional de Agronomía, Medellín, 4422-4431.Veeken, A., & Hamelers, B. (1999). 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Industria del Cacao: Mercado nacional e internacional. Mexico.Unidad Administrativa Especial De Servicios Públicos. (2011). Caracterización De Los Residuos Sólidos Residenciales Generados En La Ciudad de Bogotá (UAESP). Bogotá, Colombia.Nielfa, A., Cano, R., Vinot, M., Fernández, E., & Polancoa, M. F. (2015). Anaerobic digestion modeling of the maincomponents of organic fraction of municipal solidwaste. Process Safety and Environmental Protection, 180–187.Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. (2006). Anuario Estadistico del Sectopr Agropecuario. Bogotá.Unidad Administrativa Especial De Servicios Públicos. (2011). Caracterización De Los Residuos Sólidos Residenciales Generados En La Ciudad de Bogotá (UAESP). Bogotá, Colombia.Alibardi, L., & Cossu, R. (2015). Composition variability of the organic fraction of municipal solid waste and effects on hydrogen and methane production potentials. 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Tunja.PublicationORIGINAL2016_evaluacion_potencial_residuos.pdf2016_evaluacion_potencial_residuos.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf407634https://repository.ucc.edu.co/bitstreams/48fa73f0-9559-4dbe-ba7a-80a9f91d3eb3/download65fdd95a8ffed284ccea8054a8e7d230MD512016_evaluacion_potencial_residuos_ficharae.pdf2016_evaluacion_potencial_residuos_ficharae.pdfFicha RAEapplication/pdf473376https://repository.ucc.edu.co/bitstreams/be5a232e-3d2d-48a8-8b3d-e1309349c141/download76c0345075042e2ab70fdf1af8cf88b2MD522016_evaluacion_potencial_residuos_derechospatrimonales.pdf2016_evaluacion_potencial_residuos_derechospatrimonales.pdfDerechos patrimonialesapplication/pdf252442https://repository.ucc.edu.co/bitstreams/2c1b5162-a37c-469a-9586-0d71a3055b37/downloaddafece133d4f6c9aa413a5281ac9985cMD532016_evaluacion_potencial_residuos_autorizacionweb.pdf2016_evaluacion_potencial_residuos_autorizacionweb.pdfpublicación 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