Montaje y puesta en marcha de Biodigestor Anaeróbico y seguimiento mediante técnicas analíticas asociadas

Abstract

Los reactores biológicos, puntualmente los biodigestores anaeróbicos, se utilizan ampliamente en la industria para degradación de materia orgánica, generación de biogás como producto principal y un producto secundario denominado bioabono. Actualmente debido a la escasez de energía convencional como así también a la indiscriminada generación de residuos sin tratamiento adecuado, se ha avanzado en el desarrollo de estos dispositivos, optimizando de esta manera, el aprovechamiento de energías sustentables. En el presente trabajo, se estudió la digestión anaeróbica de residuos orgánicos generados a nivel local, provenientes de desperdicios de frutas y verduras acopiados en el Mercado Concentrador de la Ciudad de Neuquén. Se construyó un biodigestor con capacidad de 30 litros en el laboratorio de Medio Ambiente ubicado en la Sede Cipolletti de INTI SORPAT para investigar el tratamiento y aprovechamiento de los residuos. En adición, se pusieron a punto técnicas analíticas, (complementarias a ensayos existentes en el laboratorio), para determinar cálculos inherentes a la alimentación y funcionamiento del reactor, siguiendo los lineamientos establecidos por el sistema de gestión del laboratorio, bajo Norma ISO/IEC 17025:2017. Previamente se caracterizó el sustrato (materia orgánica a alimentar al reactor), inóculo (consorcio bacteriano necesario para dar arranque a la reacción), como así también las proporciones necesarias de ambos para la puesta en marcha del reactor y correcto funcionamiento. Los resultados obtenidos permitieron estimar la producción de biogás para una determinada cantidad de sustrato - %𝐶����������𝐻����������4̅̅̅̅̅ ≈ 63,8 - y realizar el estudio de biodegradabilidad del mismo (alcanzando un grado de biodegradabilidad del 52 %). Por último, se analizó y estableció la viabilidad de la aplicación de esta tecnología de tratamiento para residuos orgánicos de frutas y verduras.

Biological reactors, particularly anaerobic biodigesters, are widely used in industry for the degradation of organic matter, generating biogas as the primary product and biofertilizer as a secondary by-product. Currently, due to the scarcity of conventional energy sources and the indiscriminate generation of untreated waste, significant progress has been made in the development and optimization of these systems to enhance the use of sustainable energy resources. In this study, the anaerobic digestion of locally generated organic waste was evaluated, specifically fruit and vegetable residues collected from the Mercado Concentrador de la ciudad de Neuquén. A 30-liter laboratory scale biodigester was constructed at the Environmental Laboratory of INTI SORPAT, Cipolletti, in order to investigate waste treatment and resource recovery processes. Additionally, analytical techniques were developed and validated complementing existing laboratory methods to determine key operational and feeding parameters of the reactor, in accordance with the laboratory management system guidelines established under ISO/IEC 17025:2017 standards. Prior to reactor startup, the substrate (organic matter fed into the reactor) and the inoculum (bacterial consortium required to initiate the digestion process) were characterized, and their optimal proportions were determined to ensure proper system performance. The results obtained allowed for the estimation of biogas production from a defined quantity of substrate - %𝐶���������𝐻���������4̅̅̅̅̅ ≈ 63,8 - and to carry out a biodegradability study (achieving a biodegradability level of 52%). Finally, the feasibility of applying this treatment technology to fruit and vegetable organic waste was analyzed and established.