Análisis cinético de la biodegradabilidad anaerobia de la cachaza con pretratamiento termoalcalino en la producción de metano



Título del documento: Análisis cinético de la biodegradabilidad anaerobia de la cachaza con pretratamiento termoalcalino en la producción de metano
Revista: Revista amazónica: Ciencia y tecnología
Base de datos:
Número de sistema: 000544431
ISSN: 1390-5600
Autors: 1
2
3
1
2
Institucions: 1Universidad Regional Amazónica IKIAM,
2Universidad Estatal Amazónica,
3University of Sancti Spíritus José Martí Pérez,
Any:
Volum: 7
Número: 1
Paginació: 12-18
País: Ecuador
Idioma: Español
Resumen en inglés Filter cane is the main residue of the sugar manufacturing process, and its high volume has become an important pollutant of the environment. The thermoalkaline pretreatment is an effective method given the nature of filter cane and allows a greater production of methane in anaerobic conditions. In this research, a kinetic analysis of the anaerobic biodegradability of the previously treated filter cake is carried out, at different times, with sodium hydroxide NaOH, as chemical agent and temperature of 75 0C. For the study filter cane was taken from the sugar mill "Melanio Hernández", located in the province of Sancti Spíritus; Cuba and its physical-chemical characterization was carried out through the analysis of total solids (ST), volatile solids (SV) and pH. Kinetic parameters were determined by anaerobic digestion in mesophyllic conditions (37 ± 1 °C) is obtained that the kinetic models that describe the improved performance of anaerobic digestion were Chapman Hill and with a high correlation coefficient. The lower yields achieved compared with the literature for other substrates may be affected by undesirable compounds that could be solubilized and affect the anaerobic digestion process. Oxidation of lignin to soluble phenolic is a risk for possible inhibitory effect on the anaerobic digestion process. Among them are acids, aldehydes and aromatic alcohols. Maillard reactions can also occur under thermo-alkaline conditions with substrates containing proteins and carbohydrates, as is the case of the study, with the formation of recalcitrant compounds such as melanoidins.
Resumen en español La cachaza, es el principal residuo del proceso de fabricación de azúcar y su elevado volumen se ha convertido en un importante contaminante del entorno. El pretratamiento termoalcalino constituye un método eficaz dada la naturaleza de la cachaza y permite una mayor producción de metano en condiciones anaeróbicas. En esta investigación se realiza un análisis cinético de la biodegradabilidad anaeróbica de la cachaza previamente tratada, a diferentes tiempos, con hidróxido de sodio NaOH, como agente químico y temperatura de 75 0C.  Para el estudio se tomó cachaza proveniente el ingenio azucarero "Melanio Hernández", provincia de Sancti Spíritus; Cuba y su caracterización físico-química se realizó mediante el análisis de sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV) y Ph. Se determinaron los parámetros cinéticos por digestión anaeróbica en condiciones mesófilicas (37± 1 ˚C) se obtiene que los modelos cinéticos que describieron el mejor comportamiento de la digestión anaerobia fueron el de Hill y Chapman con un alto coeficiente de correlación. Los menores rendimientos alcanzados comparados con la literatura para otros sustratos pueden estar afectados por compuestos no deseados que pudieran solubilizarse y afectar el proceso de digestión anaerobia. La oxidación de la lignina a compuestos fenólicos solubles es un riesgo por su posible efecto inhibitorio sobre el proceso de digestión anaerobia. Entre ellos, se encuentran ácidos, aldehídos y alcoholes aromáticos. También las reacciones de Maillard pueden ocurrir bajo condiciones termo-alcalinas con sustratos que contienen proteínas y carbohidratos, como es el caso de estudio, con la formación de compuestos recalcitrantes como son las melanoidinas.
Paraules clau: Hidrólisis,
residuos,
digestión anaerobia,
metano,
cachaza,
pretratamiento
Keyword: Hydrolysis,
waste,
anaerobic digestion,
methane,
filter cane,
pretreatment
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