Effect of alkaline pre-treatment on the anaerobic biodegradability of coffee husk

• Kathy De la Cruz-Martorell ^[1] ; Yunet Gómez-Salcedo ^[1] ; Yainet Santander ^[1] ; David Javier Catagua Mera ^[2] ; Julio Cesar Dustet Mendoza ^[1] ; Ileana Pereda-Reyes ^[1]
  1. [1] Technological University of Havana "José Antonio Echeverría"
  2. [2] Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 92, 2019, págs. 36-41
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto del pre-tratamiento alcalino en la biodegradabilidad anaerobia de la cáscara del café
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• Resumen
  • español

    La biodegradabilidad de la cáscara del café durante la operación de reactores en discontinuo y en tanque agitado semi-continuo, se evaluó empleando el residual pre-tratado con Ca(OH)2 al 3% y sin pre-tratar. La operación en régimen semi-continuo se llevó a cabo en 4 etapas empleando relaciones de carga orgánica volumétrica (COV, [gSV L -1 d -1]) y de tiempo de retención hidráulico (TRH, [d]) (COV:TRH) de 0,1:90; 0,2:90; 0,2:45 y 0,2:30. Como resultado del pre-tratamiento se obtiene hasta 223% de solubilización de la materia orgánica. Sin embargo, el pre-tratamiento no brindó mejores resultados en la biodegradabilidad, observándose una tendencia negativa en el rendimiento de metano en la operación en semi-continuo, debido a la acumulación de compuestos resultantes del fraccionamiento de la lignina como es el caso de polifenoles, por lo que se decidió continuar empleando el residual sin pre-tratar. El mayor rendimiento de metano se obtuvo a 45:0,2 cuando se utilizó el residual sin pre-tratar obteniéndose 277 mLCH4 gSV-1 , para una productividad de metano de 1,1 L L-1 d -1. Al implementar la condición de 0,2: 30 se observó un lavado de biomasa en el sistema por lo que se recomienda operar a bajas COV y elevados TRH al tratar residuales sólidos cafetaleros.

  • English

    The present paper deals with the mono-digestion of coffee husk during the operation of batch reactors and semi-continuous stirred tank reactor (S-CSTR) using both pre-treated residual at 3% Ca(OH)2 and without pre-treatment. The semi-continuous operation was carried out in 4 stages at different organic loading rate (OLR, [gVS L -1 d -1]) and hydraulic retention time (HRT, [d]) (OLR:HRT) ratios (0.1:90, 0.2:90, 0.2:45 and 0.2:30). As a result of the pre-treatment, up to 223% of the organic matter solubilisation was obtained. However, pre-treatment did not provide better results in biodegradability, observing a negative trend in methane yield when operating in S-CSTR, due to the accumulation of compounds from the fractionation of the lignin as is the case of polyphenols. The operation was further developed using the residual without pre-treatment. The highest methane yield was obtained at 45:0.2 when using the residual without pre-treatment being with 277 mLCH4 gVS-1 , for a methane productivity of 1.1 L L-1 d -1. When implementing the 30:0.2 ratio, a biomass washout was observed in the system, so it is recommended to operate at low OLR and high HRT when treating solid coffee wastes.