Medición de ácidos grasos volátiles en un biodigestor a pequeña escala

[Renato Argueta]

Buenas noches, soy estudiante de Ing. Ambiental y me encuentro realizando mi tesis en un biodigestor experimental que está en mi universidad. 

Me han recomendado medir los ácidos grasos volátiles para verificar la relación bacterias-residuos, ¿alguien tiene más información acerca de esa medición? o ¿alguien sabe de alguna otra medición que pueda ser un indicador para comprobar que el biodigestor ha sido estabilizado para ya comenzar a operar plenamente?

De antemano agradezco el apoyo.

Renato Argueta

Estudiante de 5to. año de Ing. Ambiental de la Universidad Rafael Landívar, Guatemala.

[nicolas...@gmail.com]

Estimado Renato,

gusto saludarte desde Mendoza, Argentina!! Un poco mas fríos por aquí intentaré aportar algo a tu consulta, sin embargo seguramente otros colegas podrán sumar mas al respecto.

La producción de biogás a nivel microbiológico genera ácidos grasos volátiles tales como el ácido acético entre otros, principal insumo para las archeas metanogénicas para producir metano. La medición de la concentración de ácidos en la "sopa" en digestión te dirá cómo está evolucionando el proceso previo a la metanización en sí, o sea las fases hidrólisis, acidogénesis y acetogénesis... recordar que un buen funcionamiento de la metanogénesis en si se verá reflejado en buena producción de biogás y buen contenido de metano en el mismo. Si se acumulan ácidos, por diversas razones, toda la cadena sufrirá resultando en disminución de la producción de biogás.

Una prueba interesante y sencilla es determinar Ácidos Orgánicos Voláties (AOV) por medio de una titulación con ácido sulfúrico. Y en el mismo método determinar la alcalinidad del sistema por medio de la determinación del Carbono Inorgánico Total (CIT). De allí se obtiene una relación AVO/CIT. Adjunto un documento donde se detalla esta prueba, también llamada FOS/TAC. La medida CIT te permite conocer cómo está tu capacidad búffer o tampón en el sistema, es importante tener buen valor aquí para que cuando haya algún desperfecto (térmico, toxicidad, sobrealimentación, etc) tu sistema no baje su pH de forma de no complicar mas las cosas.

A mi criterio un digestor estará "estabilizado" (uso comillas ya que siempre hay un equilibrio dinámico aquí) cuando tu producción de biogás sea estable en el tiempo y acorde a valores previos de tu experiencia o bibliografía (contenido de metano, cantidad de biogás para ese sustrato y esa tecnología de biodigestor), y la salida de lodos no tenga demasiado mal olor. Podrías hasta encontrarte que el lodo saliente o digestato tendrá un aspecto oscuro, cuál café y olor hasta agradable (como el mantillo de bosque por ejemplo). Pero todo depende, de los tiempos de retención, de cuán maduro esté el consorcio microbiológico, tipo de sustrato (algunos producirán sulfuro de hidrógeno lo que dará un poco de olor a "huevo podrido" al digestato.

El contenido de metano (por diferencia del CO2) se puede determinar con un método sencillo descripto por Joaquín Viquez de Costa Rica, adjunto trabajo publicado en un encuentro de la Red. Otro método exploratorio sería quemarlo en un mechero con sus debidas precauciones.

Bueno te dejo una punta de ovillo para que sigas tirando y descubriendo... cualquier consulta siempre quedamos atentos y esperamos compartas tus experiencias!

Saludos hermano latinoamericano!

Nicolás

[Constanza Gutiérrez]

Estimado Renato, 

cómo estás?

En mi tesis de pregrado medí ácidos grasos volátiles en líquido ruminal, que es muy similar a lo que hay en un biodigestor

Medí acético, propiónico, butírico, isobutírico, entre otros, a partir de mezclas con ácido tricloroacético y mediante espectrofotometría

Si te interesa la metodología, la tengo por ahí.

Me avisas para buscarla, no es problema

Saludos

Constanza Gutiérrez-Gómez

Médico Veterinaria 

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[Renato Argueta]

Estimado Nicolás, un gusto saludarte.

Muchas gracias por la información sobre esa medición, es bastante similar a la de los AGV, por lo que la plantearé en mi tesis.

Si no entiendo mal, esta prueba se realiza con el efluente, es decir con los bioles líquidos, verdad?

Agradezco bastante tu apoyo y tiempo. 

Saludos hermano!

[Renato Argueta]

Estimada Constanza, qué tal estás? 
Muchas gracias por la información. Si tuvieras a la mano la metodología, me serviría bastante.

Agradezco tu apoyo. 

Saludos!

El jueves, 4 de julio de 2019, 22:15:45 (UTC-6), Constanza Gutiérrez escribió:

Estimado Renato, 

cómo estás?

En mi tesis de pregrado medí ácidos grasos volátiles en líquido ruminal, que es muy similar a lo que hay en un biodigestor

Medí acético, propiónico, butírico, isobutírico, entre otros, a partir de mezclas con ácido tricloroacético y mediante espectrofotometría

Si te interesa la metodología, la tengo por ahí.

Me avisas para buscarla, no es problema

Saludos

Constanza Gutiérrez-Gómez

Médico Veterinaria 

El mié., 3 jul. 2019 a las 10:08, Renato Argueta (<renatoa...@gmail.com>) escribió:

Buenas noches, soy estudiante de Ing. Ambiental y me encuentro realizando mi tesis en un biodigestor experimental que está en mi universidad. 

Me han recomendado medir los ácidos grasos volátiles para verificar la relación bacterias-residuos, ¿alguien tiene más información acerca de esa medición? o ¿alguien sabe de alguna otra medición que pueda ser un indicador para comprobar que el biodigestor ha sido estabilizado para ya comenzar a operar plenamente?

De antemano agradezco el apoyo.

Renato Argueta

Estudiante de 5to. año de Ing. Ambiental de la Universidad Rafael Landívar, Guatemala.

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[Constanza Gutiérrez]

Hola a todos,

tuve un pequeño lapsus; la espectro la usamos para determinar nitrógeno amoniacal.

Les dejo un paper donde sale bien explicada la metodología, similar a la que usamos en el laboratorio de nutrición de ruminates de la universidad de concepción, Chile

https://pdfs.semanticscholar.org/20b5/64b36abf9f5e47a9850a9d3bfffc3a44e16e.pdf , que es en un GC

El investigador experto en estas metodologías es Jorge Ávila, de hecho, él estudia este tipo de metabolitos en licor ruminal y es muy buena persona. Si desean más info

jorge...@udec.cl

Pido disculpas por mi desliz, hice hace ya 5 años mi pasantía allá

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[nicolas...@gmail.com]

Renato!

me alegra sirva de algo... si efectivamente esta determinación deberías hacerla sobre la fracción líquida del digestato, el biol... si podés hacerla en diferentes momentos de tu digestión mejor, lo que te irá mostrando cómo avanzan estos componentes en tu "sopa".

Para tomar la muestra te recomiendo entonces hacer primero una buena mezcla del interior de tu biodigestor y luego extraer una porción. Dejarla decantar un poco o bien filtrar para que no entorpezca el funcionamiento del electrodo de pH.

Bueno cualquier cosa quedamos atentos!

Un saludo!

[Ricardo Luís Radis Steinmetz]

Hola todos! Por la necesidad de separar sólidos, les recomiendo hacerlo separación! No por el funcionamento del pHmetro en el analisis, pero por las condiciones anfoteras superficiales (cargas eléctricas superficiales) que existen en los solidos del digestato.

Hace unos años hiciemos un test muy sensillo de la interferencia de los solidos en determinación titrimetrica del FOS/TAC (AI/AP en portugues). Sí tiene la posibilidad de centrifugar o hacer una filtración (solo una pasada en filtro de café anda muy bien y es muy barato). Se puede mirar el ejemplo en este trabajo (mirar figura 2):

https://www.embrapa.br/suinos-e-aves/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1014108/influencia-da-matriz-solida-na-determinacao-de-aiap-em-digestores-anaerobios  

Saludo!

Ricardo L. R. Steinmetz

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