Estudio de la producción de metano en biorreactores utilizando residuos agroindustriales y macroalgas del Alto Valle

Abstract

La agroindustria del Alto Valle de Río Negro y Neuquén genera grandes volúmenes de residuos agroindustriales, como el orujo de manzana, que pueden ser valorizados mediante digestión anaeróbica (DA) para producir biogás, una fuente de energía renovable, y digerido,con potencial uso como biofertilizante. El presente trabajo tuvo como objetivo estudiar la producción de metano utilizando purín de cerdo como inóculo y orujo de manzana como sustrato, y evaluar el impacto de la posterior adición de macroalgas como co-sustrato. Se operaron dos biorreactores mesofílicos (37 °C) con un tiempo de retención hidráulica (TRH) de 30 días. El experimento se estructuró en dos fases: en la Fase 1, ambos reactores se alimentaron exclusivamente con orujo de manzana a una velocidad de carga orgánica (VCO) de 1,25 gSV/L.día. En la Fase 2, uno de los reactores incorporó macroalgas como co-sustrato, incrementando su VCO a 1,5 gSV/Ldía. Se realizó un monitoreo exhaustivo de parámetros de estabilidad del proceso, incluyendo pH, alcalinidad, ácidos grasos volátiles (AGV), FOS-TAC, demanda química de oxígeno (DQO) y sólidos volátiles (SV) además de la producción y composición del biogás. Los resultados confirmaron la factibilidad de utilizar purín de cerdo como inóculo y orujo de manzana como sustrato en procesos de digestión anaeróbica. Sin embargo, en ambas fases se observó una acumulación de AGV, atribuible a los elevados valores iniciales de AGV presentes en la caracterización del inóculo. La inclusión de macroalgas incrementó la carga orgánica, lo que repercutió negativamente en la eficiencia del proceso. Esto se evidenció en la acumulación de DQO y SV, y una menor proporción de metano en el biogás final. Sin embargo, también se registraron mejoras en ciertos parámetros de estabilidad, como el aumento del pH, la reducción de ácidos grasos volátiles (AGV) y una menor concentración de amonio (N–NH₄). Estos resultados evidencian que la adición de macroalgas requiere ajustes precisos en la velocidad de carga y un control más riguroso para evitar sobrecargas y asegurar una conversión eficiente.