Obtención de biochar por pirólisis a partir de los biosólidos de la planta de tratamiento de aguas residuales “La Totora” de Ayacucho

• Autor: Quispe Perez, Leydi Yulissa
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga
• Repositorio: UNSCH - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsch.edu.pe:20.500.14612/7868
• Enlace del recurso: https://repositorio.unsch.edu.pe/handle/20.500.14612/7868
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Biochar; Biosólidos primarios; Pirólisis; Microorganismos patógenos; Metales pesados; Nutrientes; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.02

En los últimos años se ha incrementado la tasa poblacional, pequeñas microempresas y la agricultura en la ciudad de Ayacucho, lo que trae consigo la dificultad del manejo de los biosólidos producidos en la planta de tratamiento de aguas residuales, debido a su alto contenido de microorganismos patógenos, metales pesados; pero además contiene nutrientes y materia orgánica que se pueden reaprovechar y disponer de forma sostenible y que no presente riesgos ambientales ni sanitarios, a través de procesos térmicos como la pirólisis. En esta investigación, el objetivo principal es obtener biochar a partir de los biosólidos de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) “La Totora”, mediante el procedimiento de pirólisis lenta, evaluando el efecto de la temperatura y el tiempo de pirólisis, sobre sus características fisicoquímicas (pH, % H, CE, % MO y % COT), concentración de nutrientes (% N, % P, % K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Co, Zn y Mo) y con la concentración de metales pesados (Pb, As, Cd, Al, Cr, Ni, Ba y Sr) y por último la concentración de microorganismos patógenos (E. Coli, Coliformes totales y Coliformes termotolerantes, Huevos Helmintos y Salmonella) del biochar. Se utilizó el Diseño de Experimentos (DoE), para relacionar las variables independientes, los cuales son la temperatura (300 °C, 400 °C y 500 °C) y tiempo de residencia (1 hora y 4 horas). Se realizaron seis tratamientos en total (TP300-01, TP300-04, TP400-01, TP400-04, TP450-01 y TP500-01). Así mismo para validar y dar confianza a los resultados, realizaron los análisis estadísticos mediante la prueba de Shapiro Wilk, Correlación de Pearson y la optimización mediante el Modelo de Superficie de Respuesta (RSM). Finalmente, el tratamiento TP300-01 fue el que presentó un rendimiento de 96,2 %, con un contenido de nutrientes considerables, concentración aceptable de metales tóxicos, sin presencia de arsénico ni cadmio, y el contenido de microorganismos patógenos se deduce que similares al del tratamiento TP300-04. Por lo tanto, se concluye que la obtención del biochar de calidad se puede obtener a temperatura y tiempo de residencia moderado, siendo este un reaprovechamiento estratégico el cual puede revalorizar al biosólido, sin riesgos de contaminación ambiental ni sanitarios.