Aprovechamiento energético de la codigestión anaeróbica de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos y residuos de cosecha de plátano para la producción de biogás

Abstract

The use of residual biomass for energy has been widely accepted globally due to the continuous growth of energy demand, food security and the rejection of the use of fossil fuels as they are the cause of high CO2 emission into the atmosphere. In this research, it was studied the use of the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) and plantain crop residues named in this study as banana of the musa acuminata species (BCR, pseudostem and rachis) as substrates in the anaerobic digestion process for the production of methane, while it was studied the steam explosion (SE) as a pretreatment to increase the biodegradability of BCR. The biomethane potential (BMP) was carried out taking into account the international standard VDI 4630. The biodegradability rate of BCRs increased by 25% when they were pretreated with SE at 180 ° C for 10 min. For its part, OFMSW is an ideal substrate due to its high biodegradability, and it can be used to improve the digestion processes of other substrates. As a result of the codigestion of OFMSW and BCR, 457.47 LCH4 / kg VS was obtained, equivalent to 201.85 kWh / t of wet biomass. In addition, the most important aspects were presented to carry out a biogas plant from pseudostem in places with low energy demand and availability of land for banana plantations, 6.26 kWh and 0.6 ha respectively

El aprovechamiento energético de la biomasa residual ha tenido una alta acogida a nivel global debido al continuo crecimiento de la demanda energética, la seguridad alimentaria y el rechazo al uso de combustibles fósiles por ser estos causantes de altas emisiones de CO2 a la atmosfera. En esta investigación se estudió la utilización de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos (FORSU), y residuos de cosecha de plátano denominado en este estudio como banano de la especie musa acuminata (RCB, pseudotallo y raquis) como sustratos en el proceso de digestión anaerobia para la producción de metano, estudiando al mismo tiempo la explosión de vapor (SE) como pretratamiento para aumentar la biodegradabilidad de los RCB. Los ensayos de potencial metanogénico (PBM) se realizaron teniendo en cuenta la norma internacional VDI 4630. La velocidad de biodegradabilidad de los RCB aumento en 25 % cuando se pretrataron con SE a 180 °C durante 10 min. Por su parte la FORSU es un sustrato idóneo por su alta biodegradabilidad, y que puede usarse para mejorar los procesos de digestión de otros sustratos. Como resultado de la codigestión de FORSU y RCB se obtuvo 457.47 LCH4/kg VS equivalente a 201.85 kWh/t de biomasa húmeda. Además, se presentaron los aspectos más importantes para llevar a cabo una planta de biogás a partir de pseudotallo en lugares con baja demanda energética y disponibilidad de terrenos para plantación de banano de 6.26 kWh y 0.6 ha respectivamente.