Digestión anaeróbica de desechos de frutas y hortalizas en reactores semicontinuos de un mercado municipal en Tumbaco, Ecuador

• Castelo, Paulina ^[1] ; Peñafiel, Ródny David ^[1] ; Ochoa-Herrera, Valeria de Lourdes ^[1]
  1. [1] Universidad San Francisco de Quito

     Universidad San Francisco de Quito

     Quito, Ecuador

     
• Localización: ACI Avances en Ciencias e Ingenierías, ISSN-e 2528-7788, ISSN 1390-5384, Vol. 6, Nº. 2, 2014
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Anaerobic digestion of fruit and vegetable waste in semi-continuous reactors from a municipal market in Tumbaco, Ecuador
• Enlaces
  • Texto completo
• Dialnet Métricas: 1 Cita
• Resumen
  • español

    En Ecuador se generan una gran cantidad de residuos orgánicos. En el año 2010, el promedio de recolección de desechos en el Distrito Metropolitano de Quito fue de aproximadamente 1500 t por día, de los cuales más del 60% fueron identificados como residuos orgánicos. Los rellenos sanitarios que son comúnmente empleados en el país para el tratamiento de desechos generan grandes problemas al medio ambiente y a la salud pública. El tratamiento biológico de residuos orgánicos bajo condiciones anaerobias constituye una alternativa viable para estabilizar la materia orgánica, proteger el medio ambiente y reducir el riesgo de afección a la salud pública; adicionalmente, se generan productos con valor agregado como son el biogás y el fertilizante orgánico que pueden ser empleados como fuente de energía alternativa y en las actividades agrícolas, respectivamente. En el presente trabajo de investigación, el tratamiento anaeróbico de residuos sólidos de frutas y vegetales (RFV) del mercado central de Tumbaco fue estudiado en cuatro biorreactores de 4L en modo de operación semi-continuo escala laboratorio. En primer lugar los RFV fueron caracterizados para ser utilizados como materia prima en el proceso de digestión anaeróbica. A continuación, los biorreactores fueron incubados con 10% de inóculo microbiano preparado y diferentes porcentajes en peso de residuos de frutas y vegetales con el fin de identificar la concentración optima de carga orgánica. La composición del inoculo microbiano preparado fue 40% de lodos granulares provenientes del biodigestor de una planta de tratamiento de aguas de la ciudad de Quito y 90% (v/v) de estiércol vacuno disuelto. Los biodigestores mesófilos de mezcla completa fueron alimentaron con diferentes porcentajes en peso de RFV equivalentes a 5, 7.5, 10 and 12.5% sólidos totales. Los bioreactores fueron operados durante 90 días en tres períodos correspondientes a las diferentes alimentaciones. La mayor produccion acumulada de metano se alcanzó con el biorreactor alimentado con 5% RFV registrando un valor de 2401.90 L CH4 kg SV-1. Finalmente, una tecnología efectiva de digestión anaerobia fue exitosamente desarrollada como alternativa a los rellenos sanitarios para el tratamiento de residuos orgánicos municipales en Ecuador.

  • English

    Organic solid wastes are generated in large quantities in Ecuador. In 2010, the whole production of municipal solid waste in Quito was estimated to be 1500 tons per day and the organic fraction represented about 60% of the solid waste. Landfills which are the most common disposal way of municipal solid waste in the country pose a threat to the environment and public health. Anaerobic digestion of municipal organic waste has shown to be a suitable option for stabilizing the organic matter and preserving the ecosystem and well-being of the population. In addition, the conversion of the solid waste into biogas and bio-fertilizer provides an alternative energy source and organic fertilizer with great potential for agricultural usage, respectively. In this research, the anaerobic treatment of fruit and vegetable waste (FVW) coming from a municipal market in Tumbaco was studied in laboratory scale semi-continuous bioreactors (4 L capacity). First, FVW was characterized to be used as a feedstock for AD process. Subsequently, the bioreactors were incubated with 10% weight of prepared anaerobic inoculum and fed with different concentrations of FVW to identify the optimal organic load. Prepared microbial inoculum was composed of 40% granular sludge obtained from an anaerobic reactor of a wastewater treatment plant in Quito and 90% (v/v) cow dung slurry (CDS). The mesophilic mixed digesters were fed with raw FVW in a semi-continuous mode with organic loads of total solids (TS) of 5, 7.5, 10 and 12.5% during 90 days in three different periods of FVW loading. The biogas production as well as the performance of the bioreactors was periodically monitored. The highest cummulative methane generation was achieved by the bioreactor fed with 5% FVW with a value of 2401.92 L CH4 kg VS-1. Finally, an effective technology based on AD was successfully developed as an alternative to landfills for the treatment of municipal organic waste in Ecuador.