{"id":90536,"date":"2008-12-12T00:00:00","date_gmt":"2008-12-12T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/biotratabilidad-anaerobia-de-aguas-y-residuos-industriales\/"},"modified":"2008-12-12T00:00:00","modified_gmt":"2008-12-12T00:00:00","slug":"biotratabilidad-anaerobia-de-aguas-y-residuos-industriales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/ingenieria-y-tecnologia-del-medio-ambiente\/biotratabilidad-anaerobia-de-aguas-y-residuos-industriales\/","title":{"rendered":"Biotratabilidad anaerobia de aguas y residuos industriales"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Inmaculada Mar\u00eda Buend\u00eda Ucendo <\/strong><\/h2>\n

Los problemas que preocupan a la sociedad actual en materia de medio ambiente est\u00e1n relacionados con la alta tasa de generaci\u00f3n de residuos como consecuencia del r\u00e1pido crecimiento demogr\u00e1fico. El vertido incontrolado de estos residuos, as\u00ed como, su gesti\u00f3n inadecuada pueden ocasionar da\u00f1os al medio ambiente que, en determinadas ocasiones, pueden ser irreversibles. Por tanto, la legislaci\u00f3n vigente relativa a este tipo de residuos est\u00e1 enfocada a minimizar el vertido de los mismos tanto en el medio ambiente como en vertederos autorizados. Para ese prop\u00f3sito se debe hacer uso de tratamientos que permitan la valorizaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica contenida en esos residuos, colaborando as\u00ed con la preservaci\u00f3n del medio ambiente. \tgran parte de las investigaciones que se est\u00e1n llevando a cabo en la actualidad, est\u00e1n relacionadas con la valorizaci\u00f3n de los residuos org\u00e1nicos mediante tratamientos biol\u00f3gicos anaerobios, no s\u00f3lo por su bajo coste, sino tambi\u00e9n porque de este tratamiento se obtiene un biog\u00e1s, compuesto fundamentalmente por metano, que puede ser utilizado para la producci\u00f3n tanto de energ\u00eda t\u00e9rmica como el\u00e9ctrica. en castilla-la mancha, la industria alimentaria es una de las industrias m\u00e1s importantes en cuanto a volumen de negocio se refiere. Dentro de este grupo, destacan las bodegas y alcoholeras, almazaras e industrias c\u00e1rnicas, por lo que el volumen de residuos org\u00e1nicos generado en las mismas y, por tanto, en castilla-la mancha, es considerablemente alto y precisan de su eliminaci\u00f3n. Finalmente tambi\u00e9n destacan los lodos generados en las estaciones depuradoras de aguas residuales -edar- ya que, debido a las restricciones legales relativas al vertido de aguas residuales a los cauces naturales y, como consecuencia, la necesidad de su depuraci\u00f3n, ha provocado que la tasa de producci\u00f3n de lodos de edar se haya incrementado sustancialmente. \tde este modo, el objetivo principal de esta investigaci\u00f3n ha sido tratar los residuos org\u00e1nicos generados en las industrias castellano-manchegas comentadas anteriormente mediante tratamientos biol\u00f3gicos anaerobios que permitieran la valorizaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica contenida en los mismos, prestando especial atenci\u00f3n a la producci\u00f3n de metano. Para alcanzar este objetivo, el programa de investigaci\u00f3n planteado se centr\u00f3 en el estudio de los puntos que se presentan a continuaci\u00f3n: –\tcaracterizaci\u00f3n de los residuos org\u00e1nicos utilizados en este trabajo. –\testudio de la co-digesti\u00f3n de residuos de la industria vitivin\u00edcola con lodo de edar. –\tdeterminaci\u00f3n de la biodegradabilidad anaerobia y estimaci\u00f3n de las diferentes fracciones biodegradables de los residuos de la industria c\u00e1rnica cuando estos fueron digeridos individualmente y mezclados con lodo de edar de la propia industria, es decir, co-digeridos. –\testudio del efecto del tratamiento de oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda sobre la biodegradabilidad de los residuos procedentes de la industria ole\u00edcola. –\testudio de la influencia de las mezclas y la oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda sobre el potencial de metano y la reducci\u00f3n de la materia org\u00e1nica en el tratamiento anaerobio de los residuos de la industria ole\u00edcola. residuos de la industria vitivin\u00edcola y lodos de edar en primer lugar se realiz\u00f3 la caracterizaci\u00f3n, mediante diferentes t\u00e9cnicas anal\u00edticas, de las vinazas generadas en una alcoholera junto con lodos de edar. De los resultados de la caracterizaci\u00f3n se observ\u00f3 que se podr\u00edan alcanzar tanto los requerimientos nutricionales como las condiciones \u00f3ptimas de ph para el correcto desarrollo de las bacterias metanog\u00e9nicas, si ambos residuos se tratasen conjuntamente. \ta continuaci\u00f3n, se estudi\u00f3 la biodegradabilidad anaerobia de las vinazas y de los lodos de edar por separado, as\u00ed como para las diferentes mezclas de co-digesti\u00f3n. Para ello, se midi\u00f3 la producci\u00f3n de biog\u00e1s generada por la degradaci\u00f3n anaerobia de la materia org\u00e1nica contenida en los diferentes residuos y mezclas de residuos. De estos experimentos se observ\u00f3 que cuando los residuos #vinazas y lodos de edar# eran tratados conjuntamente se alcanzaban mayores producciones de biog\u00e1s en comparaci\u00f3n con la producci\u00f3n obtenida cuando ambos residuos eran digeridos por separado. comparando los resultados obtenidos tanto de velocidad m\u00e1xima de consumo de dqo como de velocidad m\u00e1xima de generaci\u00f3n de metano, se observ\u00f3 que la mezcla de co-digesti\u00f3n 50:50 (vinazas:lodo de edar) fue la mezcla que obtuvo los mejores resultados en comparaci\u00f3n con el resto de mezclas de co-digesti\u00f3n estudiadas. Siendo la velocidad m\u00e1xima de producci\u00f3n de metano de 14,34 g dqo g dqo-1 d-1 y la velocidad m\u00e1xima de consumo de dqo de 16,50 g dqo g dqo-1 d-1. residuos de la industria c\u00e1rnica \tla biodegradabilidad de los residuos org\u00e1nicos generados en la industria c\u00e1rnica, es decir esti\u00e9rcol vacuno, esti\u00e9rcol de panzas, purines y lodo de depuradora de aguas residuales procedentes de industrias c\u00e1rnicas, fue estudiada tanto en condiciones anaerobias como aerobias, midiendo la producci\u00f3n de metano y el consumo de ox\u00edgeno, respectivamente. \ten los experimentos de biodegradabilidad se observ\u00f3 que el lodo de depuradora, el esti\u00e9rcol vacuno y el esti\u00e9rcol de panzas pod\u00edan ser degradados tanto en condiciones anaerobias como aerobias, siendo el lodo de depuradora el que mayor biodegradabilidad present\u00f3 en ambas condiciones. En el caso de los purines, s\u00f3lo pudieron ser degradados en condiciones aerobias, ya que la alta concentraci\u00f3n de nitr\u00f3geno amoniacal contenida en los mismos, inhibi\u00f3 su degradaci\u00f3n en condiciones anaerobias. \t \tmediante el ajuste matem\u00e1tico de los resultados experimentales obtenidos en los experimentos de biodegradabilidad a modelos de degradaci\u00f3n -anaerobios y aerobios-, se estimaron las diferentes fracciones biodegradables, f\u00e1ciles y dif\u00edcilmente biodegradables, as\u00ed como las correspondientes cin\u00e9ticas de biodegradaci\u00f3n. Como consecuencia de ese ajuste, se pudo observar que con el uso de la respirometr\u00eda electrol\u00edtica -utilizada en los ensayos de biodegradabilidad aerobia- el tiempo necesario para determinar las fracciones f\u00e1cilmente biodegradables tanto anaerobias como aerobias, pod\u00eda ser reducido en torno a 10 d\u00edas, siempre y cuando la concentraci\u00f3n de nitr\u00f3geno amoniacal presente en los residuos no fuera significativamente alta, por lo que esta t\u00e9cnica podr\u00eda sustituir a los experimentos anaerobios utilizados actualmente. \tuna vez conocida la posibilidad de biodegradaci\u00f3n anaerobia de los residuos c\u00e1rnicos, y atendiendo al rendimiento en metano obtenido en la digesti\u00f3n del lodo de depuradora, se pas\u00f3 a evaluar la influencia del uso de \u00e9ste como co-sustrato para mejorar la biodegradabilidad anaerobia del resto de residuos -esti\u00e9rcol vacuno, esti\u00e9rcol de panzas y purines-. Para ello, se estudi\u00f3 la co-digesti\u00f3n anaerobia en diferentes mezclas lodo:residuo. en los experimentos de co-digesti\u00f3n se observ\u00f3 que era factible co-digerir tanto esti\u00e9rcol vacuno como esti\u00e9rcol de panzas con lodo de depuradora, mientras que no lo era en el caso de los purines, ya que incluso trat\u00e1ndolos conjuntamente con lodo de depuradora, los efectos de inhibici\u00f3n por nitr\u00f3geno amoniacal pudieron observarse en el medio de reacci\u00f3n, produci\u00e9ndose una inhibici\u00f3n del 50% en la velocidad de producci\u00f3n de metano en la mezcla de co-digesti\u00f3n 90:10 (lodo:purines). \tfinalmente, se evalu\u00f3 c\u00f3mo la co-digesti\u00f3n anaerobia afectaba a las diferentes fracciones biodegradables contenidas en los distintos residuos c\u00e1rnicos, y estimadas mediante el ajuste matem\u00e1tico del modelo de degradaci\u00f3n anaerobia a los resultados experimentales de producci\u00f3n de metano y reducci\u00f3n de materia org\u00e1nica en los diferentes experimentos de co-digesti\u00f3n. en general, se observ\u00f3 que al aumentar el porcentaje de lodo de depuradora en la mezcla de co-digesti\u00f3n, la proporci\u00f3n de las fracciones inerte y dif\u00edcilmente biodegradable disminu\u00edan, aumentando al mismo tiempo tanto la fracci\u00f3n f\u00e1cilmente biodegradable como la eficiencia de eliminaci\u00f3n de materia org\u00e1nica. Estos resultados sugieren que el uso como co-sustrato de un residuo f\u00e1cil de biodegradar, como es el caso del lodo de depuradora, podr\u00eda ser utilizado para mejorar la biodegradabilidad anaerobia de residuos org\u00e1nicos de naturaleza compleja como, por ejemplo, el esti\u00e9rcol vacuno, el esti\u00e9rcol de panzas y los purines. residuos de la industria ole\u00edcola \tfinalmente, se estudi\u00f3 el efecto causado por un m\u00e9todo de oxidaci\u00f3n avanzada como es la oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda sobre la biodegradabilidad de los residuos de la industria ole\u00edcola, alpech\u00edn y alperujo. Para ello se compar\u00f3 la biodegradabilidad anaerobia de ambos residuos ole\u00edcolas antes y despu\u00e9s de ser oxidados t\u00e9rmicamente. En los experimentos de digesti\u00f3n se observ\u00f3 que la biodegradabilidad anaerobia del alpech\u00edn y del alperujo cuando hab\u00edan sido previamente oxidados (79 l ch4 kg sv-1 y 102 l ch4 kg sv-1, respectivamente) fue mayor que la observada en la digesti\u00f3n de los mismos sin oxidar (67 l ch4 kg sv-1 y 55 l ch4 kg sv-1, respectivamente). Por ello, el m\u00e9todo de oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda fue propuesto como m\u00e9todo de pre-pretratamiento para mejorar la biodegradabilidad de los residuos ole\u00edcolas. \tparalelamente, se llev\u00f3 a cabo la caracterizaci\u00f3n de los residuos ole\u00edcolas (pre-tratados y sin pre-tratar mediante oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda) mediante diferentes t\u00e9cnicas anal\u00edticas. De los resultados de la caracterizaci\u00f3n se pudo deducir que los rendimientos de la digesti\u00f3n anaerobia de los residuos ole\u00edcolas pod\u00edan ser mejorados si eran digeridos conjuntamente con esti\u00e9rcol vacuno, ya que la caracterizaci\u00f3n de \u00e9ste \u00faltimo mostr\u00f3 que el esti\u00e9rcol vacuno podr\u00eda proporcionar suficiente capacidad tamponadora as\u00ed como nutrientes tales como nitr\u00f3geno, al medio de reacci\u00f3n y eliminar con ello algunos factores limitantes o fen\u00f3menos de inhibici\u00f3n que impedir\u00edan la correcta degradaci\u00f3n anaerobia del alpech\u00edn y del alperujo. \ta continuaci\u00f3n, se realizaron experimentos de co-digesti\u00f3n en continuo en los que se utiliz\u00f3 esti\u00e9rcol vacuno como co-sustrato en la degradaci\u00f3n anaerobia tanto del alpech\u00edn como del alperujo (pre-tratados y sin pre-tratar), para evaluar de este modo c\u00f3mo afectaba tanto la co-digesti\u00f3n anaerobia como la oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda sobre la biodegradabilidad anaerobia de los residuos ole\u00edcolas. los resultados derivados de ese \u00faltimo estudio, sugirieron el uso de un pre-tratamiento de la materia org\u00e1nica como es la oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda en combinaci\u00f3n con un tratamiento biol\u00f3gico anaerobio como es la co-digesti\u00f3n con esti\u00e9rcol vacuno, para mejorar la biodegradabilidad anaerobia de los residuos ole\u00edcolas, ya que tras el tratamiento combinado del alpech\u00edn y del alperujo los rendimientos en metano obtenidos fueron 3 y 4 veces mayores, respectivamente, en comparaci\u00f3n con los obtenidos cuando no fueron tratados previamente con oxidaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00fameda, y 9 y 12 veces mayores, respectivamente, en comparaci\u00f3n con los obtenidos cuando los residuos ole\u00edcolas no fueron previamente oxidados t\u00e9rmicamente ni co-digeridos con esti\u00e9rcol vacuno.<\/p>\n

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Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abBiotratabilidad anaerobia de aguas y residuos industriales<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
    \n
  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Biotratabilidad anaerobia de aguas y residuos industriales <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Inmaculada Mar\u00eda Buend\u00eda Ucendo <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Castilla-la mancha<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 12\/12\/2008<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
      \n
    • Director de la tesis<\/strong>\n
        \n
      • Mar\u00eda Lourdes Rodr\u00edguez Mayor<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: pablo Ca\u00f1izares ca\u00f1izares <\/li>\n
        • irini Angelidaki (vocal)<\/li>\n
        • Mar\u00eda del rosario Solera del r\u00edo (vocal)<\/li>\n
        • Mar\u00eda dolores Romero d\u00edaz (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

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