Determinación del efecto de productos enzimáticos en el tratamiento de lodos PTAR Ambato y residuos verdes para la producción de biogás a escala de laboratorio
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Date
2025-07
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología
Abstract
Wastewater treatment plants (WWTPs) generate large quantities of sludge daily, the management of which represents one of the greatest challenges due to its constant accumulation. At the same time, the increase in green waste has intensified greenhouse gas emissions, such as carbon dioxide and methane, by hindering its natural decomposition. In this context, anaerobic digestion (AD) is proposed as a sustainable alternative for valorizing waste through energy recovery in the form of biogas. Furthermore, the use of enzymatic products can accelerate biogas generation, thereby contributing to greater sustainability in the face of this global problem. The research was structured in two phases. In the first, the Specific Methanogenic Activity (SMA) method was applied to select, from among three commercial products, the one with the greatest methane production efficiency. In the second phase, the selected product was applied to four 4L biodigesters, with different feed configurations and enzyme addition. Key physicochemical parameters such as pH, solids, nutrients, and heavy metals were monitored. Methane production was quantified by liquid displacement. The results demonstrated that enzyme addition significantly improved methane generation, influenced by optimal pH, ammonium, temperature, and solids conditions. It is concluded that the use of enzymatic products represents an effective strategy for valorizing organic waste, providing a state-of-the-art biotechnological alternative for optimizing biogas production and digestate quality.
Description
Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) generan diariamente grandes cantidades de lodos, cuya gestión representa uno de los mayores desafíos debido a su constante acumulación. Paralelamente, el incremento en los residuos verdes ha intensificado las emisiones de gases de efecto invernadero, como dióxido de carbono y metano, al dificultar su descomposición natural. En este contexto, la digestión anaeróbica (DA) se plantea como una alternativa sostenible para valorizar los desechos mediante la recuperación de energía en forma de biogás. Además, el uso de productos enzimáticos puede acelerar la generación de biogás. De esta manera, se contribuye a una mejor sostenibilidad frente a esta problemática de nivel global. La investigación se estructuró en dos fases. En la primera, se aplicó el método de Actividad Metanogénica Específica (AME) para seleccionar, entre tres productos comerciales, aquel con mayor eficiencia en la producción de metano. En la segunda fase, se aplicó el producto seleccionado a cuatro biodigestores de 4L, con distintas configuraciones de alimentación y adición enzimática. Se monitorearon parámetros fisicoquímicos clave como pH, sólidos, nutrientes y metales pesados. La producción de metano fue cuantificada mediante desplazamiento de líquido. Los resultados demostraron que la adición enzimática mejoró significativamente la generación de metano, influenciada por condiciones óptimas de pH, amonio, temperatura y sólidos. Se concluye que el uso de productos enzimáticos representa una estrategia eficaz para valorizar residuos orgánicos, aportando al estado del arte una alternativa biotecnológica para optimizar la producción de biogás y la calidad del digestato.
Keywords
GESTIÓN AMBIENTAL, DIGESTIÓN ANAEROBIA, PRODUCTOS ENZIMÁTICOS, LODOS PTAR, BIOAUMENTACIÓN, BIOGÁS, PTAR AMBATO, ACTIVIDAD METANOGÉNICA