Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado lo que es, hasta la fecha, el medio más eficiente para convertir el lodo de aguas residuales y la grasa de los restaurantes en metano.
por Matt Shipman, Universidad Estatal de Carolina del Norte
Después de tratar las aguas residuales , las plantas de tratamiento de aguas residuales quedan con lodos sólidos, llamados biosólidos. Durante años, las empresas de servicios públicos han tratado los biosólidos con microbios que producen metano. En los últimos años, las empresas de servicios públicos han agregado residuos de interceptor de grasa (GIW) a la mezcla.
Los interceptores de grasa se usan para atrapar grasa, aceite y grasa de los establecimientos de servicio de alimentos para que no obstruyan las alcantarillas. Al agregar GIW con sus biosólidos, las empresas de servicios públicos pueden producir más metano, haciendo que toda la operación sea más eficiente. Pero hay desafíos.
«Convertir los biosólidos y GIW en una fuente renovable de energía limpia es un objetivo loable», dice Francis de los Reyes, profesor de ingeniería civil, de construcción y ambiental en NC State y autor principal de un artículo sobre el trabajo. «Pero si agrega demasiado GIW al digestor anaeróbico que usan para tratar los biosólidos, el sistema se vuelve loco y la producción de metano se desploma».
«Nuestro objetivo con este trabajo fue encontrar el mejor equilibrio de biosólidos y GIW para maximizar la producción de metano. Y pudimos hacer avances significativos».
Los investigadores determinaron que aumentar la cantidad de GIW que alimentaban al digestor un poco a la vez les permitía aumentar la cantidad de GIW en la mezcla hasta el punto en que constituía el 75% del total de sólidos volátiles, o materia prima.
«Esto es significativamente más alto que la cantidad típica de GIW agregado a los biosólidos en las instalaciones existentes», dice de los Reyes.
Esto permitió a los investigadores lograr el mayor rendimiento de metano reportado hasta la fecha para los residuos ricos en lípidos: 0.785 litros de metano por gramo de sólidos volátiles puestos en el digestor.
«Esto es aproximadamente el doble de lo que comúnmente se informa para sistemas similares», dice de los Reyes.
«Esto debería hacer que la producción de metano a escala comercial sea económicamente más atractiva para muchas instalaciones de tratamiento de aguas residuales, lo que puede alentarlos a capturar y vender su metano, en lugar de quemarlo en el sitio».
Los investigadores también pudieron identificar un conjunto de microbios que parecen ser particularmente importantes para convertir los desechos ricos en lípidos en metano. Los investigadores están siguiendo estudios sobre otros tipos de desperdicio de alimentos, como desperdicios de carne y frutas / vegetales. También están buscando teorías ecológicas microbianas fundamentales para explicar cómo las especies microbianas necesarias dominan y persisten en los ecosistemas que se encuentran dentro de los digestores de desechos .
El documento, «El aumento del estrés de carga conduce a la convergencia de comunidades microbianas y altos rendimientos de metano en codigestores anaeróbicos adaptados», se publica en la revista Water Research .
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