PRODUCCIÓN DE BIOGÁS MEDIANTE FERMENTACIÓN LÍQUIDA DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS DE PIÑA Y NARANJA

ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Autores/as

  • Vera-Loor José Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.
  • Anchundia-Vélez Gema Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.
  • Sccipa-Mendoza María Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.

Palabras clave:

biodigestor, digestión anaeróbica, residuos de frutas, Escherichia Coli, biogás

Resumen

Este proyecto de investigación se enfoca en el estudio de una mezcla de los residuos de las cáscaras de frutas utilizando el microorganismo Escherichia Coli para su aprovechamiento en la digestión anaerobia en fermentación líquida. En el acondicionamiento y desarrollo experimental se tomaron a consideración parámetros como la concentración de materia orgánica, expresada como demanda química de oxígeno, temperatura, tiempo de retención y pH. La velocidad de degradación está expresada como la producción de biogás bajo las diferentes condiciones. Los sustratos utilizados para esta investigación fueron los residuos de la cáscara de naranja y piña. El reactor que se utilizó en este estudio es un biorreactor de laboratorio que posee un sistema de control manual para los principales parámetros: temperatura, pH y agitación. Obtenidos estos resultados se prosigue con el diseño de un biodigestor anaerobio para la obtención de biogás. Se concluye que el tiempo de retención estimado para la producción de biogás de acuerdo al prototipo realizado es de 30 días, con lo que se garantiza la funcionalidad del diseño y la generación de los productos de la digestión anaerobia. Se recomienda la aplicación de este proyecto como una alternativa viable para el manejo adecuado de los residuos orgánicos y la protección del ambiente.

Palabras clave: biodigestor, digestión anaeróbica, residuos de frutas, Escherichia Coli, biogás.

Abstract

The present research project focuses on the study of a mixture of the residues of the fruit peels using the microorganism Escherichia Coli for its use in anaerobic digestion in liquid fermentation. In the conditioning and experimental development, a measurement of parameters such as the concentration of organic matter, expressed as chemical oxygen demand, temperature, retention time and pH will be taken. The degradation rate is expressed as the biogas production under the different conditions. The substrates used for this investigation were the residues of the orange and pineapple peel. The reactor specified in this study is a laboratory bioreactor that has a manual control system for the main parameters: temperature, pH, and agitation. Once these results are obtained, the design of an anaerobic biodigester for obtaining biogas is continued. It is concluded that the estimated retention time for biogas production according to the prototype carried out is 30 days, thus guaranteeing the functionality of the design and generation of the anaerobic digestion products. The application of this project is recommended as a viable alternative for the proper management of organic waste and the protection of the environment.

Keywords: biodigester, anaerobic digestion, fruit residues, Escherichia Coli, biogas.

Información del manuscrito:
Fecha de recepción:
21 de marzo de 2019
Fecha de aceptación: 04 de junio de 2019
Fecha de publicación: 10 de julio de 2019

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Amani, T., Nosrati, M., & Sreekrishnan, T. R. (2010). Anaerobic digestion from the viewpoint of microbiological, chemical, and operational aspects—a review. Environmental Reviews, 18(NA), 255-278.

Balu, A. M., Budarin, V., Shuttleworth, P. S., Pfaltzgraff, L. A., Waldron, K., Luque, R., & Clark, J. H. (2012). Valorisation of orange peel residues: waste to biochemicals and nanoporous materials. ChemSusChem, 5(9), 1694-1697.

Corcoran, E., Nellemann, C., Baker, E., Bos, R., Osborn, D., & Savelli, H. (2010). Sick water?: the central role of wastewater management in sustainable development: a rapid response assessment (E. Corcoran, C. Nellemann, E. Baker, R. Bos, D. Osborn, & H. Savelli Eds.). Arendal, Norway: UNEP/GRID-Arendal.

Demirbas, A., & Ozturk, T. (2005). Anaerobic digestion of agricultural solid residues. International Journal of Green Energy, 1(4), 483-494.

Foresti, E., Zaiat, M., and Vallero, M. (2006). Anaerobic Processes as the Core Technology for Sustainable Domestic Wastewater Treatment: Consolidated Applications, New Trends, Perspectives, and Challenges. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 5(1), 3-19. Doi:10.1007/s11157-005-4630-9

Garcia-Peña, E. I., Parameswaran, P., Kang, D. W., Canul-Chan, M., & Krajmalnik-Brown, R. (2011). Anaerobic digestion and co-digestion processes of vegetable and fruit residues: process and microbial ecology. Bioresource Technology, 102(20), 9447-9455.

Gavilanes-Terán, I., Paredes, C., Pérez-Espinosa, A., Ángeles Bustamante, M., Gálvez-Sola, L., & Jara-Samaniego, J. (2015). Opportunities and challenges of organic waste management from the agroindustrial sector in South America: Chimborazo province case Study. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 46(sup1), 137-156.

Gershenfeld, N. (1999). The nature of mathematical modeling. Cambridge University Press: Cambridge.

Holm-Nielsen, J. B., Al Seadi, T., & Oleskowicz-Popiel, P. (2009). The future of anaerobic digestion and biogas utilization. Bioresource technology, 100(22), 5478-5484. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.12.046

Novillo, O. (2010). Desarrollo del Proceso de Producción de Biogás y Fertilizante Orgánico a partir de Mezclas de Desechos de Procesadoras de Frutas. Universidad San Francisco de Quito. Disponible en: http://repositorio.usfq.edu.ec/bitstream/23000/741/1/96311.pdf

Rizk, M. C., Bergamasco, R., & Tavares, C. R. G. (2007). Anaerobic co-digestion of fruit and vegetable waste and sewage sludge. International Journal of Chemical Reactor Engineering, 5(1).

Saval, S. (2012). Aprovechamiento de residuos agroindustriales: pasado, presente y futuro. BioTecnología, 16(2), 14-46.

Zhao, C., Yan, H., Liu, Y., Huang, Y., Zhang, R., Chen, C., & Liu, G. (2016). Bio-energy conversion performance, biodegradability, and kinetic analysis of different fruit residues during discontinuous anaerobic digestion. Waste management, 52, 295-301.

Descargas

Publicado

2019-07-10

Cómo citar

Vera-Loor , J., Anchundia-Vélez , G., & Sccipa-Mendoza , M. (2019). PRODUCCIÓN DE BIOGÁS MEDIANTE FERMENTACIÓN LÍQUIDA DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS DE PIÑA Y NARANJA: ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN. REVISTA CIENTÍFICA MULTIDISCIPLINARIA ARBITRADA YACHASUN - ISSN: 2697-3456, 3(5), 31–42. Recuperado a partir de https://editorialibkn.com/index.php/Yachasun/article/view/25