Cinética del proceso de biometanización del agua residual de destilerías vínicas en biorreactores con microorganismos inmovilizados

Abstract

Se ha efectuado un estudio del proceso de depuración anaerobia o biometanización del agua residual de destilerías vínicas (vinazas) utilizando biorreactores que contienen en suspensión distintos soportes (saponita, bentonita, sepiolita y PVC) sobre los que se han inmovilizado los microorganis­mos responsables del proceso.

Admitiendo que globalmente el proceso de fermentación anaerobia sigue una cinética de primer orden, se ajustan las parejas de datos experimentales, volumen de metano acumulado(G)-tiempo(t) a la ecuación: G=Gm [1 - exp(-Kot)], determinándose los valores fiel a constante específica de V velocidad, Kₒ, para cada caso estudiado. El soporte utilizado ejerce una influencia acusa­da sobre la constante cinética del proceso, presentando valores significativamente mayores en el digestor con saponita.

Por otra parte, dentro del margen de DQO considerado (1,0-6,6 g/l) se observa una disminución de la constante específica de velocidad del proceso al aumentar el volumen de residuo añadido a los digestores y, en definitiva, la concentración de sustrato, lo que revela la existencia de un proceso de inhibición.

Los coeficientes de rendimiento de pro­ducción de metano,Yp/s, fueron de 303, 328, 341 y 341 ml. Ch₄ STP/g DQO para la saponita, bentonita, sepiolita y PVC, respectivamente.

A kinetic study of the anaerobic purification or biomethanation of wine distillery waste­waters (vinasses), by using bioreactors accommodating various suspended supports (saponite, bentonite, spiolite and PVC) onto which tite microorganisms effecting the purification were immobilized, was carried out.

Assuming that the overall anaerobic fermentation process conforms to a first-order kinetic, experimental data pairs, namely the methane volume yielded (G) and the time (t) fitted the equation: G = Gm [1 - exp(-Kₒ-t)}, the specific rate constant, Kₒ, was determined in each of the situations studied. The support used has a marked influence on the kinetic constant of the process; the saponite support yields significantly the highest values.

On the other hand, a decrease of the specific rate constant value was observed over the COD range studied (1.0-6.6 gl.) when the volume of wastewater added or substrate con­centration was increased; this showed an inhibition phenomena.

The yield coefficients of methane, Yp/s were 303, 328, 341 and 341 ml Ch₄ STP/g DQO for the saponite, bentonite, sepiolite and PVC digester, respectively.