Influence of pH and the C/N ratio on the biogas production of wastewater

• Alexandra Cerón-Vivas ^[1] ; Karen Tatiana Cáceres Cáceres ^[1] ; Alejandro Rincón Pérez ^[1] ; Álvaro Andrés Cajigas Cerón ^[1]
  1. [1] Pontífica Universidad Javeriana

     Pontífica Universidad Javeriana

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 92, 2019, págs. 88-95
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Influencia del pH y la relación C/N sobre la producción de biogás de aguas residuales
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• Resumen
  • español

    Las aguas residuales de instituciones son consideradas de baja carga y pueden poseer bajas relaciones C/N y valores de pH superiores a 7.0 unidades. En países en desarrollo el tratamiento anaerobio de aguas residuales de baja carga se usa ampliamente. Sin embargo, las remociones de DQO y la producción de biogás pueden ser bajas debido a inhibiciones en el proceso. Para mejorar la calidad del efluente, el postratamiento aerobio ha sido usado. El objetivo de este estudio fue investigar la influencia del pH y la relación C/N sobre la producción de metano del agua residual de una institución educativa, teniendo en cuenta la recirculación de lodo aerobio hacia el reactor anaerobio. Se utilizó un diseño factorial 32 , evaluando valores de pH de 6.9±0.1, 7.5±0.05 y 9.0±0.5 y relaciones C/N de 4.9±0.2, 8.2±0.18 y 14.2±0.17. Se realizaron además pruebas de potencial bioquímico de metano (PBM) utilizando como inóculo un lodo con actividad hidrólitica de 2.79 gDQO/gSSV-d, actividad acidogénica de 2.80 gDQO/gSSV-d y actividad metanogénica de 0.14 gDQOCH4/gSSV. Los resultados indicaron que con el aumento de la relación C/N, se incrementó la producción de metano. El máximo PBM fue de 318 L CH4/kgSSV con pH inicial de 7.5 y relación C/N de 8.2±0.18; sin embargo, con la relación C/N de 14.2±017 se observó mayor porcentaje de remoción de DQO y una tasa de producción máxima más alta.

  • English

    Wastewater from institutions are considered with low strength and they may have a low C/N ratio and pH values higher than 7.0 units. In developing countries, anaerobic treatment for low strength wastewater is widely applied. However, COD removals and biogas production can be low due to inhibitions in the process. To improve the effluent quality, aerobic posttreatment has been used. The aim of this study was accessing the influence of pH and C/N ratio on methane yield of institutional wastewater, taking into account the aerobic sludge recirculation towards the anaerobic reactor. A factorial design 32 was used, evaluating different pH values: 6.9±0.1, 7.5±0.05 and 9.0±0.5; and C/N ratio: 4.9±0.2, 8.2±0.18 and 14.2±0.17. Biochemical methane (BMP) tests were performed using as inoculum a sludge with the hydrolytic, acidogenic and specific methanogenic activity of 2.79 gCOD/gVSS-d, 2.80 gCOD/gVSS-d and 0.14 gCODCH4/gVSS-d, respectively. Results indicating that with high C/N ratio, the methane yield increased. The maximum BMP was 318 L CH4/kgVSS with pH 7.5 and C/N ratio of 8.2±0.18; however, with the C/N ratio of 14.2±017 a major COD removal and methane production rate were observed.