Efecto del pretratamiento térmico en la producción de bio-hidrógeno

Abstract

Se ha propuesto como fuente de energía renovable la generación de hidrógeno por medio de procesos biológicos al emplearse residuos municipales, agrícolas e industriales como sustrato alimenticio a microorganismos productores de hidrógeno. Entre las técnicas de producción de producir bio-hidrógeno se encuentra la fermentación oscura, la cual se utilizó en la presente tesis al evaluar el efecto del pretratamiento térmico en tres inóculos mixtos provenientes de una planta de aguas residuales (PTAR) municipal, PTAR porcina y líquido ruminal bovino. Por ello, los cultivos mixtos fueron pretratados a 105 °C por 24 h para ser inoculados en botellas serológicas de 120 mL, incubados a 37 °C con agitación de 150 rpm durante 40 h de operación a un pH inicial de 5.5, recibiendo sacarosa (eq. 20 g DQO/L) como fuente alimenticia a una relación sustrato-inóculo de 4:1. Los resultados indican que el pretratamiento térmico incrementó el volumen de biogás e hidrógeno, obteniendo el mejor rendimiento con el lodo anaerobio municipal (0.53 mol H2/molsustrato) y lodo anaerobio porcino (0.37 mol H2/molsustrato), con una remoción del 16.1 ± 7.6 % de la DQOs y 68.9 ± 4.1 % de la COTs. Así mismo, el choque térmico favoreció una ruta fermentativa mixta de tipo acética/butírica e inhibió la actividad de las metanogénicas al generarse menos del 0.5 % de metano en el biogás. Finalmente, el líquido ruminal exhibió un inestable comportamiento al presentar volúmenes de hidrógeno semejante al tratamiento control. Palabras claves: bio-hidrógeno, choque térmico, fermentación oscura, vía fermentativa.