Evaluación de la producción de biogás a partir de biomasa residual hortícola pretratada en un sistema de maceración enzimático

Abstract

Los residuos agrícolas son biomasa lignocelulósica con gran potencial en la obtención de biogás, la cual se ve limitada por su estructura compleja de celulosa, hemicelulosa y lignina. Debido a esto, es necesario hacer una serie de pretratamientos que faciliten su obtención. Particularmente los residuos hortícolas se generan en grandes cantidades, debido a que aproximadamente el 30% de la cosecha se pierde en los procesos de adecuación para la comercialización de los productos. En este trabajo, se estudió el efecto del pretratamiento de maceración enzimática continua a residuos de biomasa hortícola provenientes de la Sabana de Bogotá-Colombia, con el fin de mejorar la obtención de biogás mediante digestión anaerobia. Se utilizaron residuos de hortalizas de hoja (lechuga y espinaca) y como inóculo contenido ruminal bovino, con 84,38%SV y 78,56 %SV respectivamente. Para realizar el tratamiento enzimático, se diseñó y construyó un sistema de maceración enzimático (SME), al cual ingresa el slurry de residuos vegetales junto con las enzimas celulasas, para generar un slurry vegetal tratado que fue utilizado como sustrato en la evaluación de la producción de biogás. En esta primera etapa se evaluó el efecto de la carga enzimática (CE) en el SME sobre la producción de azúcares reductores. En la segunda etapa se evaluó el efecto de la CE y la carga orgánica (CO) sobre la producción de biogás en biodigestores batch. El SME tuvo un efecto significativo en la obtención de azúcares reductores, alcanzando un aumento cercano al 50% con un valor de 8,5 𝑔𝐺𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎. 100 𝑔𝑆𝑉−1 , utilizando una CE de 40 und de celulasa. Por otro lado, en la segunda etapa, se encontraron bajos niveles en la producción de metano debido a la rápida acidificación del material vegetal en el proceso de digestión. Debido a la disminución del pH en el proceso de digestibilidad, se obtuvo un bajo potencial bioquímico, siendo su máxima producción de 0,534 𝑚𝐿𝐶𝐻4 . 𝑔𝑆𝑉−1 a una CO de 4gSV/L y una CE de 30und de celulasa