Evaluación de pretratamientos: mecánico, térmico y químico sobre sustratos de lirio acuático (Eichhornia crassipes) y de nopal (Opuntia-ficus-indica)

Abstract

The water lily is a plant that is considered a plague within the bodies of water because it causes a significant damage to ecosystems, in turn; the Nopal is considered a waste since they discard around 10 tons per cut. These materials are considered as waste and can be viable for fuel generation after pretreatment. The combined pretreatments that were evaluated in the present work were mechanical, thermal and chemical to make the decomposition of macromolecules and make them more bioavailable in the anaerobiosis process. The methodology consisted of the grinding of both materials and then the mechanical-thermal pretreatments that was carried out at 60 °C and the mechanical-thermal-chemical treatment at 60 °C and adjustment of the pH with CaO to values of 8 and 6 for water lily and Nopal, respectively, using the soluble chemical oxygen demand (CODS) and the volatile fatty ccids (VFAs) as bioavailability evaluation parameters. The results showed that the cooling time for the water lily was 90 minutes, while for the Nopal was 140 minutes. Regarding the mechanical-thermal pretreatment, a higher COD was obtained for the Nopal than for the water lily; the VFAs the other side was greater in the water lily than the Nopal. In the mechanical-thermal-chemical pretreatment the CODS was bigger the Nopal than the water lily, showing that these are smaller than in the mechanical-thermal pretreatment; the VFAs were increased for the water lily, while these were consumed for the Nopal.

El Lirio acuático es una planta que se considera una plaga dentro de los cuerpos de agua ya que causa un daño importante a los ecosistemas, a su vez, el Nopal es considerado como un residuo ya que descartan alrededor de 10 toneladas por corte. Estos materiales son considerados como residuos y pueden ser viables para la generación de combustibles previo pretratamiento. Los pretratamientos combinados que se evaluaron en el presente trabajo fueron mecánico, térmico y químico; para realizar la ruptura de macromoléculas y favorecer su biodisponibilidad en el proceso de anaerobiosis. La metodología empleada consistió en la molienda de ambos materiales y posteriormente se realizó el pretratamiento mecánico-térmico a 60 °C y el pretratamiento mecánico-térmico-químico a 60 °C y ajuste del pH con óxido de calcio (CaO) a valores de 8 y 6 para Lirio acuático y Nopal, respectivamente, utilizando la demanda química de oxígeno soluble (DQOs) y los ácidos grasos volátiles AGV´s) como parámetros de evaluación de la biodisponibilidad. Los resultados mostraron que el tiempo de enfriamiento para el Lirio acuático fue de 90 minutos, mientras que para el Nopal fue de 140 minutos. En lo que respecta al pretratamiento mecánico térmico se obtuvo una DQOs mayor para el Nopal que para el Lirio acuático; los AGV´s por el contrario fueron mayores en el Lirio acuático que para el Nopal. En el pretratamiento mecánico térmico-químico la DQOs fue mayor para el Nopal que el Lirio acuático observándose que éstas son menores que en el pretratamiento mecánico-térmico; los AGV´s se incrementaron para el Lirio acuático, mientras que estos se consumieron para el Nopal.