Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.

CONICET INGEBI - JT15 Conexión Reciclado "Barros y lodos industriales"

2 208 vues

Publié le

Efluentes, barrios y digestión anaeróbica: la importancia del inóculo

Publié dans : Environnement
  • Soyez le premier à commenter

CONICET INGEBI - JT15 Conexión Reciclado "Barros y lodos industriales"

  1. 1. Efluentes, barros y digestión anaeróbica: la importancia del inóculo Universidad de Buenos Aires Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Leonardo Erijman I N G E B I C O N I C E T
  2. 2. A qué llamamos efluente?
  3. 3. De qué hablamos cuando hablamos de tratamiento de efluentes Efluente Efluente effluent biogas Influent wastewaterEfluente Efluente
  4. 4. Tecnologías para digestión anaeróbica Lagunas Digestores Reactores (UASB, EGSB) En qué se parecen y en que se diferencian? Es necesario inocular con barro? Con qué barro?
  5. 5. Digestión anaeróbica + 1. hidrólisis 4. Metanogénesis (aceticlástica) 4. Metanogénesis (hidrogenotrófica) homoacetogénesis 3. acetogénesis 2. fermentación
  6. 6. Producción de biogás por digestión anaeróbica Biogás Materia orgánica Polímeros (lignocelulosa, proteinas, grasas) Monomeros y oligómeros (azúcar, aminoacidos, peptidos etc.) Intermediarios (alcoholes, VFA etc.) 1. Hidrólisis 2. Fermentación H2+CO2 Acetato CH4+CO2 4. Producción de metano 3. Oxidación anaerobica
  7. 7. Producción de biogás por digestión anaeróbica Reactor anaeróbico Biogás Barro excedente Materia orgánica Polímeros (lignocelulosa, proteinas, grasas) Monomeros y oligómeros (azúcar, aminoacidos, peptidos etc.) Intermediarios (alcoholes, VFA etc.) 1. Hidrólisis 2. Fermentación H2+CO2 Acetato CH4+CO2 4. Producción de metano 3. Oxidación anaerobica Efluente tratado
  8. 8. Biogás digestato (líquido + sólido) Materia orgánica Polímeros (lignocelulosa, proteinas, grasas) Monomeros y oligómeros (azúcar, aminoacidos, peptidos etc.) Intermediarios (alcoholes, VFA etc.) 1. Hidrólisis 2. Fermentación H2+CO2 Acetato CH4+CO2 4. Producción de metano 3. Oxidación anaerobica Digestor anaeróbico Producción de biogás por digestión anaeróbica
  9. 9. Producción de biogás por digestión anaeróbica Laguna anaeróbica Biogás Barro sedimentado Materia orgánica Polímeros (lignocelulosa, proteinas, grasas) Monomeros y oligómeros (azúcar, aminoacidos, peptidos etc.) Intermediarios (alcoholes, VFA etc.) 1. Hidrólisis 2. Fermentación H2+CO2 Acetato CH4+CO2 4. Producción de metano 3. Oxidación anaerobica Efluente tratado
  10. 10. Procesos sin retención de biomasa Procesos con retención de biomasa Hay un paso de separación entre líquido y sólidos? NO SI
  11. 11. Barros activados Oxígeno Disuelto > 1 mg/l Davyhulme (UK) - 1935
  12. 12. En el primer experimento, se requería aproximadamente 5 semanas de aireación continua para lograr completa oxidación del efluente. Al final de este período el líquido claro oxidado se removía por decantación y una nueva tanda de efluente crudo se aireaba en contacto con el material original que había quedado sedimentado. Este método de tratamiento se repitió un número de veces, siempre reteniendo los sólidos sedimentados. Se encontró que a medida que aumentaba la cantidad de material depositado, el tiempo requerido para cada oxidación disminuía gradualmente, hasta que eventualmente era posible oxidar una muestra fresca de efluente crudo en menos de 24 horas Efluente tratado Efluente crudo aireación sedimentación
  13. 13. Digestor anaeróbico vs. reactor anaeróbico digestor anaeróbico Sólidos Volátiles Biogas 70 % CH4 Barro excedente Biogas 70 % CH4 reactor anaeróbico efluenteDQOdigestato tiempo retención sól. = tiempo ret. hidráulico tiempo retención sól. >>> tiempo ret. hidráulico
  14. 14. tiempo de retención hidráulico = tiempo de retención de sólidos Digestores anaeróbicos 20 – 30 días mezcla de líquido y sólidos
  15. 15. biogas Efluente tratado Colección de biogas Barro granular biogas Efluente crudo • Buena mezcla sin aireación mecánica • Alta velocidad superficial UASB: Upflow Anaerobic Sludge Bed Adaptado de Koji Shiraishi
  16. 16. Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) • Gránulos compactos • Muy alta velocidad superficial • Produce mezcla casi completa • Alta actividad metanogénica (1 kg DQO/kg VSS.d) Sistema de distribución 2do separador lecho expandido desgasificador 1er separador líquido ascendente líquido descendente pulido BIOPAQ®IC Líquido crudo biogas Efluente tratado
  17. 17. Característica del barro granular Densos, sedimentan muy rápidamente
  18. 18. Barro granular vs barro floculento dispersofloculentogranular Adaptado de Dinesh Bhutada
  19. 19. Velocidad de ascenso en reactores anaeróbicos UASB: 0.5-1.0 m/h biogas Efluente tratado Colección de biogas Barro granular biogas Líquido crudo EGSB: 6-10 m/h Sistema de distribución 2do separador lecho expandido desgasificador 1er separador líquido ascendente líquido descendente pulido La formación de gránulos depende de la combinación de un compartimento de sedimentación adecuado y un régimen hidráulico que impone una presión de selección (alta velocidad de ascensión y bajo tiempo de retención hidráulico ) Efluente tratado Líquido crudo biogas
  20. 20. Los sólidos sedimentables van hacia el fondo de la laguna Las reacciones ocurren principalmente en la interfase sólido-líquido biogasEfluente crudo efluente tratado Lagunas anaeróbicasBiodigestores anaeróbicos
  21. 21. Importancia del inóculo
  22. 22. Experimento de adaptación de inóculos Davis Sala et al. 2017 Fecha GramosdeSV/L 0 100 200 300 400 500 600 700 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 Alimentación H2+CO2 Acetato CH4+ CO2 Producción de biogas Inóculo: CerveceríaInóculo: Pta trat efluentes
  23. 23. Los inóculos de adaptan rápidamente al nuevo sustrato Davis Sala et al. 2017 Fecha Produccióndebiogás 0 100 200 300 400 500 600 700 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Fecha 5/9/16 5/19/16 5/29/16 6/8/16 6/18/16 6/28/16 7/8/16 7/18/16 7/28/16 Alimentación Producción de biogas Alimentación
  24. 24. Davis Sala et al. 2017 Coordenada 1 Coordenada 1 Coordenada2 Coordenada2 Bacterias (hidrólisis, acidogenesis) Arqueas (metanogenesis) Los inóculos de adaptan rápidamente al nuevo sustrato
  25. 25. Redundancia funcional en digestores anaeróbicos Vanwonterghem et al. 2016 Environ Microbiol, 18, 3144-3158 Múltiples poblaciones de bacterias capaces de catalizar las mismas reacciones
  26. 26. Las comunidades microbianas en los digestores son seleccionadas por el tipo de alimentación Zhang et al. 2014. Substrate type drives variation in reactor microbiomes of anaerobic digesters Biores Technol, 151, 397-401
  27. 27. Conclusiones y recomendaciones Sustrato Tipo de proceso • Medir actividad metanogénica • Medir concentración de sólidos Con retención de biomasa Barro granular Sin retención de biomasa inóculo (anaeróbico) de alta diversidad inóculo similar

×