SINTESIS DE METANO

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La producción de metano en los últimos años ha tomado gran importancia en la producción animal debido a sus efectos negativos en el medio ambiente. Otro aspecto de relevancia, es la eficiencia energética de los sustratos alimenticios fermentados en el rumen, la cual disminuye en proporciones variables dependiendo de las características de la dieta, debido a que las emisiones de gases, específicamente de metano, involucran pérdidas a través de las funciones biológicas de los bovinos.5

1.2.1 Formación de Metano Por medios Anaerobios Naturales.

La formación biológica de manera natural del metano (CH4) también es un proceso importante geológicamente que tiene lugar en la mayoría de los ambientes anaeróbicos en que la materia orgánica sufre descomposición: Zonas pantanosas, sedimentos lacustres, digestores anaerobios. La fermentación anaeróbica transcurre con menor desprendimiento calorífico, circunstancia que determina un mayor contenido energético y un incremento en la retención de nitrógeno original de los residuos digeridos6. Los Metanógenos son pues miembros terminales de la cadena alimentaria anaeróbica, cuya actividad metabólica impide la retención de grandes cantidades de materia orgánica en los ecosistemas anaeróbicos. La conversión de desperdicios orgánicos, particularmente excrementos de animales, ha sido estudiada por muchos años. En algunos ambientes anaeróbicos, por ejemplo digestores de aguas residuales y pozos negros, la metanógenesis se produce a una velocidad que lo convierte en uno de los procesos económicamente rentables de la captación y compresión de este gas natural. 7

1.3 Rendimiento de Producción del Metano según Biomasa.

Se han demostrado variaciones en el rendimiento de la producción del gas metano a partir de diferentes tipos de biomasas. Las diversas materias primas que se pueden utilizar en la fermentación metanogénica, pueden ser residuos orgánicos de origen vegetal, animal, agroindustrial, forestal, doméstico u otros (tabla1.0)8, 9

Las características bioquímicas de distintos residuos deben permitir el desarrollo y la actividad microbiana del sistema anaeróbico. El proceso microbiológico no solo requiere de fuentes de carbono y nitrógeno sino que también deben estar presentes en un cierto equilibrio sales minerales (azufre, fósforo, potasio, calcio, magnesio, hierro, manganeso, molibdeno, zinc, cobalto, selenio, tungsteno, níquel y otros menores). 10

Normalmente las sustancias orgánicas como los estiércoles y lodos cloacales presentan estos elementos en proporciones adecuadas. Sin embargo en la digestión de ciertos desechos industriales puede presentarse el caso de ser necesaria la adición de los compuestos enumerados o bien un post tratamiento aeróbico. ibíd.

Tabla 1 Residuos Empleados en la Producción de Metano

Residuos de Origen Animal.

Estiércol, orina, guano, camas, residuos de mataderos (sangre y otros), residuos de pescados.

Residuos de Origen Vegetal

Malezas, rastrojos de cosechas, pajas, forraje en mal estado

Residuos de Origen Humano

Heces, Basura y Orina

Residuos Agroindustriales

Salvado de arroz, orujos, cosetas, melazas, residuos de semillas.

Residuos Forestales

Hojas, vástagos, ramas y cortezas

Residuos de Cultivos Acuáticos

Algas marinas, jacintos y malezas acuáticas.

1.3.1 Clasificación de los Sustratos.

Los sustratos de clase 1 pueden degradarse eficientemente en digestores tipo Batch o por lotes. Los sustratos de la clase 2 son degradados de manera eficiente en digestores mezcla completa de operación continua.11

Por presentar una dilución mayor y en consecuencia una DQO menor, los sustratos de clase 3 deben tratarse con digestores de alta eficiencia, como los de filtro anaerobio. En cuanto a los sustratos de clase 4, debido a su alto contenido de DQO deben ser degradados en digestores aerobios intensivos para mayor eficiencia. ibíd.

Tabla 2.0 Clasificación de Sustratos

Características

Clase

Tipo de Sustrato

Características Cuantitativas

Sólido

1

Basura doméstica.

Estiércol Sólido

Restos de Cosecha

> 20 % ST 40-70 % Fracción Orgánica

Lodo altamente contaminado, alta viscosidad.

2

Heces de animales

100-150 g/l DQO 5%-10% ST 4%-8% SV

Fluido con alto contenido de sólidos suspendidos (SS)

3

Heces de animales de cría y levante diluido con agua de lavado

Aguas residuales

3-17 g/l DQO 1-2 g/l SS

Fluidos muy contaminados, sólidos en suspensión.

4

Aguas residuales de agroindustrias

Aguas negras

5-18 g/l DQO

4-500 g/l DQO

1.4 Tablas Comparativas de la Producción dependiente del Sustrato.

[pic 2]

Tabla 3.0 Tabla Comparativa De Producción de Metano de Tipo de Residuo Animal

Estiércol

Disponibilidad

Kg/día

Relación