Resumen de Biohidrógeno a partir de la fermentación oscura de las aguas residuales de la industria cervecera: evaluación preliminar

Angélica M. Méndez, Tatiana R. Chaparro, Juan Rueda Bayona

• español

  El gas hidrógeno se considera como la energía del futuro por ser renovable, limpia y no generar emisiones de gases de efecto invernadero como producto final de su combustión. Entre los procesos que existen para producir hidrógeno se encuentra la producción biológica a partir de aguas residuales con altos contenidos de carbohidratos mediante procesos anaerobios. La utilización del agua residual como fuente de biomasa para producir hidrógeno se considera una alternativa económica debido a que la materia prima es abundante y de fácil acceso. Con base en lo anterior, el presente estudio evaluó la producción de hidrógeno a partir de aguas residuales de la industria cervecera tratadas en un reactor anaerobio de manto de lodos y flujo ascendente (UASB) a escala de laboratorio. Para esto, se aplicó un choque térmico (90 °C/15 min) al inóculo, para inhibir a los microorganismos metanogénicos y promover la producción de H2. Los resultados mostraron que con un valor de carga orgánica volumétrica de 9.1 gDQO/L.D., pH de 5.5 y un tiempo de detención hidráulica (TDH) de 2 h, el valor máximo de contenido porcentual de hidrógeno en el biogás fue de 21 %, lo que correspondió a un rendimiento de 6.50 mMolH2/l. A partir de los resultados, se encontró que la variación en la composición inicial del agua residual influyó en la estabilidad y continuidad de la producción del gas hidrógeno (H2). Por último, este estudio encontró la presencia de gas metano (CH4) junto con el gas hidrógeno, a pesar de mantener los valores de pH próximos a 5.5, y haber aplicado el choque térmico al inóculo.

• English

  Hydrogen gas is considered the energy of the future because it is renewable, clean, and does not generate greenhouse gas emissions. Among the existing processes for producing hydrogen, it is found biological production from residual wastewater with a high content of carbohydrates treated with an anaerobic process. The utilization of wastewater for hydrogen production is considered an economical alternative because the raw material is abundant and easy to access. In this sense, the present study assessed the hydrogen production from the wastewater of the beer industry treated by Up-flow Anaerobic Sludge Blanket Reactors (UASB). Then, it was applied a thermal shock (90 °C/15 min) to the inoculum, with a previous dark fermentation treatment. The results revealed that with an organic volumetric load of 9.1 gDQO/L.D., pH of 5.5, and a hydraulic retention time (HRT) of 2 h, the maximum percentage of hydrogen gas was 21 % which corresponds to a yield of hydrogen of 6.50 mMolH2/l. According to the results was found that the initial compound of wastewater influenced the stability and continuity of hydrogen gas (H2). Finally, this study identified the uncommon presence of methane gas (CH4) with hydrogen gas, despite keeping pH values nearby to 5.5, and has applied a thermal shock to the inoculum.