Evaluación del efecto del tratamiento foto-fenton y peróxido/solar en el incremento de la producción biológica de metano usando como sustrato la vinaza

Abstract

En esta investigación se estudió la posibilidad de valoración de la vinaza mediante la producción de metano utilizando acoples entre procesos avanzados de oxidación PAOs y sistemas anaerobios. Se utilizó vinaza de un ingenio azucarero del Valle del Cauca como sustrato. A este subproducto se le realizó la caracterización de sus propiedades fisicoquímicas, para posteriormente pretratarse con dos diferentes Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs), Fotofenton y H2O2/Solar, y se evaluó los cambios y la efectividad de los pre-tratamientos sobre las características de la vinaza. Posteriormente este efluente alimentó a dos reactores Filtros Anaerobios de Flujo Ascendente (FAFA), para su bioconversiòn a metano mediante la degradación de la vinaza por bacterias anaerobias. Los Inóculos utilizados provinieron de la Corporación de Abastecimientos del Valle de Cauca, CAVASA, ubicado en el municipio de Candelaria, Valle del Cauca y Sucroal S.A., ubicada en el municipio de Palmira, Valle del Cauca. Se analizaron 2 acoples: vinaza pre-tratada con fotofenton, vinaza pre-tratada con peróxido/solar. A partir de los resultados obtenidos de pH, demanda química de oxigeno (DQO), ácidos grasos volátiles (AGV), fenoles, % de remoción de DQO, volumen de biogás, % de metano y volumen de metano. El acople fotofenton fue altamente sensible a los cambios de carga orgánica en la alimentación y a la acumulación de sustancias inhibidoras en el sistema. A pesar que el sistema de tratamiento fue de alta tasa, el tiempo de retención hidráulica fue muy corto para lograr la vía metanogénica. El acople H2O2/solar no es un proceso que beneficie la producción de metano. Por el contrario fue el que mayor inhibición metanogénica tuvo en el tratamiento biológico. Al igual que el proceso con fotofenton, se encontró que el acople fue altamente sensible a los cambios de carga orgánica en la alimentación y a la acumulación de sustancias inhibidoras en el sistema. Se encontró que los acoples con los pretratamientos fotofenton y H2O2/solar mejoraron la biodegradabilidad del sustrato y las condiciones para la producción de metano, obteniendo porcentajes de remoción de 83,9 y 82%, y de aprovechamiento de 22,8 y 17,2% respectivamente. Se encontró que el mejor acople es el realizado con el pretratamiento Fotofenton - biológico.