Evaluación de la macroalga Ulva lactuca como aportante de nutrientes a un inóculo metanogénico en la producción de biogás y biol mediante digestión anaerobia de residuos orgánicos del comedor de la UNALM

• Autores: Capcha Eulogio, Melissa, Quipuzco Ushñahua, Lawrence, Meza Contreras, Víctor
• Formato: artículo
• Fecha de Publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional Mayor de San Marcos
• Repositorio: Revista UNMSM - IIGEO
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:ojs.csi.unmsm:article/13582
• Enlace del recurso: https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/iigeo/article/view/13582
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Anaerobic digestion; potential biochemical methane; Ulva lactuca; organic liquid fertilizer; Digestión anaerobia; potencial bioquímico de metano; biol

La presente investigación tuvo como objetivo la evaluación del desempeño de la Ulva lactuca en la producción de biogás y biol, analizando su interacción con contenido ruminal vacuno, para lo cual se usó residuos orgánicos del comedor universitario de la UNALM como sustrato de la prueba batch Potencial Bioquímico de Metano (PBM) a escala laboratorio. Para ello se realizó el pretratamiento de los inóculos, se incubó Ulva lactuca al 20 %, 30 %, 50 % y 100 % y contenido ruminal por 15 días, para luego realizar la prueba de determinación de actividad metanogénica (AME) con todas las muestras y finalmente escoger el tratamiento con mejores características de generación de metano. La muestra de 100 % de contenido de Ulva lactuca y contenido ruminal obtuvo las mejores condiciones para usarla como inóculo en la prueba PBM, donde se determinó el volumen de biogás y se evaluó la calidad del biol. Los resultados evidenciaron que durante los primeros 5 días se generó la mayor cantidad de metano, los siguientes días hubo producción constante pero menor que los primeros días. La prueba finalizó luego de 17 días, tiempo donde se detuvo la producción de metano. Se produjo un promedio de 68 % de contenido de metano. La producción de metano de los residuos orgánicos del comedor fue 1.3 L CH4/g SV adicionado y la producción de metano por parte del inóculo sin sustrato fue de 0.1 L C H4/g SV. Los bioles fueron sometidos a un análisis de parámetros fisicoquímicos como pH, conductividad eléctrica, concentración de materia orgánica, C, N, P, K, Ca, Mg, Na, metales pesados (Pb, Cd, Cr) y microbiológicos como cantidad de coliformes totales, coliformes fecales. Además, se evaluaron los efectos en la germinación y crecimiento de semillas de lechuga en un ensayo de toxicidad aguda. Los resultados de laboratorio evidenciaron que el biol tuvo valores alrededor de pH 5, un valor ácido con respecto al valor teórico que debería tener en una etapa metanogénica (6.8-7.8). Asimismo, las concentraciones de nutrientes se incrementaron considerablemente. De igual manera, los metales pesados aumentaron sus concentraciones, sin embargo no sobrepasaron los límites establecidos en la normativa internacional. La carga patógena se encontró por debajo de la norma para calidad de aguas para riego, es decir se puede considerar al biol como un producto inocuo para su aplicación como fertilizante orgánico. Finalmente, el ensayo de fitotoxicidad demostró que las concentraciones del 1 %, 0.1 % y 0.01 % se acercan a las dosis óptimas en la utilización del biol.
The present research aimed to evaluating the performance of Ulva lactuca in biogas production and biol, analyzing their interaction with cow rumen contents, for which organic waste from dining hall UNALM was used as substrate for the batch test potential biochemical methane (PBM) at laboratory scale. This pretreatment of the inoculum was performed, consisted in the incubation of Ulva lactuca to 20%, 30%, 50% and 100% and rumen contents for 15 days, then the test for determining methanogenic activity (SMA) for all samples and finally choose the best treatment characteristics of methane generation. The sample of 100% Ulva lactuca content and rumen contents obtained the best terms to use as inoculum in the PBM test where the volume of biogas was determined and biol quality was evaluated. The results showed that during the first 5 days the more methane is generated, the following days there were constant but lower than the first day production test finally ended after 17 days where methane production stopped. There was an average of 68% methane content. The production of methane from organic waste dining was 1.3 L CH4/g VS added and methane production from the inoculum without substrate was 0.1 L CH4/g VS. The bioles were subjected to an analysis of physico-chemical parameters such as pH, electrical conductivity, organic matter concentration, C, N, P, K, Ca, Mg, Na, heavy metals (Pb, Cd, Cr) and microbiological as much of total coliforms, fecal coliforms. Furthermore, the effects were evaluated on germination and growth of lettuce seeds in a trial of acute toxicity. Laboratory results showed that the Biol had aldedor pH 5, an acid value from the theoretical value that should be in a methanogenic stage (6.8-7.8). Nutrient concentrations also increased significantly. Similarly, heavy metals concentrations increased, however not the limits set out in international standards exceed. Pathogen load was below the standard for quality of water for irrigation, ie can be considered as the Biol a safe product for use as organic fertilizer. Finally, the phytotoxicity test showed that concentrations of 1%, 0.1 and 0.01% are close to the optimal dosage in the use of Biol.