PÁEZ PAULINA LAURA
Congresos y reuniones científicas
Título:
Optimización microbiológica de la degradación de residuos urbanos con producción de metano a través de un sistema de tratamiento anaeróbico acelerado
Autor/es:
FUNES CM; DA SILVA MA; LOPENSINO JJ; PARAJE, MG; PAEZ PL
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Jornada; 6to. Foro de Extensión Universitaria; 2014
Institución organizadora:
Universidad Nacional de Córdoba
Resumen:
El municipio de Coronel Baigorria, Provincia de Córdoba, posee un sistema de tratamiento de residuos municipales orgánicos basados en bio-digestión anaeróbica, con el adicional de generación de energía eléctrica convencional con motor de combustión interna. Este sistema fue desarrollado en conjunto con la Cooperativa Eléctrica de la misma población y dos profesionales especialistas de la UTN, con financiamiento del Consejo Federal de Ciencia y Tecnología de la Nación (COFECYT), en la convocatoria DETEM 2009. Con el referido proyecto se ha desarrollado un sistema de recolección diferenciada, acondicionamiento de reciclables y el tratamiento bacteriano de la biomasa con generación de energía eléctrica para ser utilizada en iluminación pública nocturna en emergencias así como algunas horas diarias. Sin embargo, este sistema energético requiere de la optimización de actividad metanogénica generada por los microorganismos, ya que no se ha logrado hasta la fecha continuidad y calidad de metano producido. Se requiere a su vez, optimizar el tratamiento del biol líquido resultante, para eliminar bacterias patógenas que permitan su uso en riego, con el objetivo de ser usado en huertas productivas de la región. La biodigestión de residuos sólidos urbanos es una potencial fuente de generación de combustible, así como una solución a la contaminación generada en basurales por la materia orgánica residual. Sin embargo, una problemática actual es aumentar el rendimiento del metano biológico generado por unidad de peso de basura, así como obtener un efluente final apto para su uso en riego o desecho en pozo con demanda biológica de oxígeno dentro de parámetros aceptables. En este proceso biológico degradativo es crítica la acción microbiana sobre la producción del biogás, siendo el objetivo general de este plan la optimización del rendimiento de la actividad metanogénica mejorando las condiciones de la biomasa para lograr la degradación y estabilización de residuos orgánicos. Su diseño contempla también la mejora de variables críticas en un sistema de tratamiento anaeróbico acelerado. Considerando que las bacterias son uno de los componentes esenciales del proceso, es necesario mantenerlas en condiciones que permitan asegurar y optimizar su ciclo biológico pero no siempre están atendidos los requerimientos nutricionales y ambientales, ni la selección de cepas microbianas con máximo rendimiento y adaptabilidad. Se espera definir condiciones óptimas para un sistema de tratamiento para residuos orgánicos a escala laboratorio a través del estudio combinado de variables físicas, químicas y biológicas para disminuir el tiempo de degradación. Además, obtener biogás con actividad metanogénica mejoranda y mayor potencial energético a partir de la degradación de residuos orgánicos urbanos mediante el tratamiento anaeróbico acelerado y aumentando en al menos un 50% el rendimiento del metano biológico generado por unidad de peso de basura. Considerando que las bacterias son uno de los componentes esenciales del proceso, es necesario mantenerlas en condiciones que permitan asegurar y optimizar su ciclo biológico. Se propone un trabajo interdisciplinario, basado en las condiciones reales contemporáneas del tratamiento existente, con ensayos a escala laboratorio que se realizarán en el laboratorio de Microbiología del IMBIV-CONICET, con colecta de biol en condiciones de conservación de variables. Sobre los reactores se analizarán las condiciones óptimas del proceso para un sistema de tratamiento mixto (aerobio-anaerobio y anaerobio-aerobio) sobre la base que los microorganismos son un elemento esencial del proceso, siendo necesario estudiar las condiciones que permitan asegurar y optimizar su ciclo biológico. Se realizaron estudios microbiológicos clásicos de determinación de unidades formadoras de colonias por recuento en placa por siembra en profundidad y tipificación desde las muestras obtenidas durante el proceso biodigestión, estudiando principalmente la relación entre bacterias y hongos que pudieran estar presentes a escala laboratorio. Luego de sembrar la muestra en un medio de cultivo adecuado (nutritivo-reductor), la incubación en anaerobiosis se consigue por medio de jarras de anaerobiosis que el sistema más utilizado para generar esta atmósfera. El estudio de los procesos microbianos propuestos, se realizó sobre un sistema de tratamiento de residuos municipales orgánicos basado en biodigestión anaeróbica ya en funcionamiento en el municipio de Coronel Baigorria, y se evaluó la aplicación de un sistema mixto (tratamiento aerobio-anaerobio). Los lixiviados, lodos secundarios y metanogénicos fueron muestrados de esta planta que funciona desde el 2010. Otros parámetros controlados fueron la temperatura, el pH y la agitación. Se busca, de esta manera, obtener y optimizar las condiciones para que la colonia bacteriana genere la mayor cantidad de metano en el menor tiempo de degradación. En base a la experiencia de vinculación del municipio con la UTN y el planteo de una problemática concreta, la finalidad de las tareas de extensión propuestas fue propiciar la vinculación entre el conocimiento científico-tecnológico con las problemáticas sociales y promover la articulación entre la investigación científica y las necesidades de la sociedad. El tratamiento de residuos orgánicos optimizado permitirá a muchos municipios evitar las contaminación de suelos y aguas, así como abrir el camino de la reutilización de materiales aptos para su reciclaje, hoy sucios e inutilizados por ser mezclados con los orgánicos. Esta tecnología, a su vez, brinda una excelente motivación social a la separación domiciliaria de residuos, a sabiendas que su esfuerzo redunda en un beneficio a futuro. Como resultado de la innovación tecnológica propuesta, se pretende obtener un procedimiento productivo microbiológico optimizado que pueda ser aplicado al tratamiento de residuos urbanos y/o agrícolas. Su valor económico se manifestará mediante la obtención de biogás con actividad metanogénica mejorada y mayor potencial energético a partir de la degradación de residuos orgánicos urbanos. Este método, a su vez, viabiliza el tratamiento de residuos sectorizado en una ciudad, con la consiguiente reducción de costos de transporte. La reciclabilidad de materiales hoy sucios por la mezcla, permitirá también mejorar la matriz económica del tratamiento. Su valor social está en la mejora de la calidad de vida de la población y el retorno a una sociedad sustentable en el tiempo, que evite contaminación irremediable como lo son hoy basurales indiscriminados.