Revista internacional de recursos de desecho

Abstracto

Exploración de un factor Rsm para optimizar la concentración de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (OFMSW) para la producción de biogás

Stanley HO, Ogbonna Chukwuka Benjamin y Abu GO

El problema de la contaminación resultante de la gestión inadecuada de los residuos sólidos urbanos (RSU) en Nigeria debe eliminarse mediante la conversión de los RSU en recursos útiles. En este estudio, realizamos la digestión anaeróbica a escala de laboratorio de OFMSW para optimizar la concentración de sustrato necesaria para maximizar el rendimiento de biogás en condiciones ambientales húmedas. Después de la caracterización, varias concentraciones del sustrato (OFMSW) que van desde 0% (proceso húmedo) a 45% (proceso seco) se sometieron a un diseño de respuesta de un factor (utilizando Design Expert versión 9.0) así como a una digestión anaeróbica (utilizando jugo ruminal como fuente de inóculo microbiano) dentro de digestores anaeróbicos de tipo discontinuo de una etapa con una capacidad de 500 ml y volúmenes útiles de 350 ml. El resultado mostró que el volumen más alto y más bajo de producción acumulada de biogás (596,4 ml y 107,6 ml) se registró en la configuración experimental con 30% y 5% de sustrato respectivamente después de 42 días. Sin embargo, el mayor rendimiento de biogás (8,51 ml/gr. VS) se registró en la configuración experimental con 5% de sustrato, seguido por la configuración experimental con 30% de sustrato (7,86 ml/gr. VS), mientras que el menor rendimiento de biogás (0,96 ml/gr. VS) se registró en la configuración experimental con 45% de sustrato. El análisis del diseño de la superficie de respuesta mostró que la concentración óptima de sustrato requerida para maximizar el rendimiento de biogás (~ 8,66 ml/gr. VS) en el proceso húmedo en condiciones ambientales (de laboratorio) fue de aproximadamente 5,52%. La prueba de confirmación de la digestión anaeróbica de la concentración óptima de sustrato prevista (5,52%) produjo un rendimiento medio de biogás de 7,03+1,453 ml/gr. VS. Este resultado sugiere que el verdadero rendimiento de biogás en este proceso húmedo puede estar entre 5,58 ml/gr. VS y 8,48 ml/gr. VS. Finalmente, aislamos e identificamos especies de bacterias pertenecientes a géneros como Bacillus, Bacteroides, Clostridium, Enterobacter, Escherichia, Lactobacillus, Micrococcus, Morganella, Propionibacterium, Pseudomonas, Providencia, Ruminococcus, Staphylococcus y Streptococcus dentro del jugo ruminal, sustrato y muestra compuesta del digestato respectivamente.