Valorización de residuos avícolas mediante digestión anaerobia para producir biogás y fertilizantes: evaluación operativa y microbiana

Abstract

La industria avícola genera el 26% de los residuos agroindustriales, principalmente cama de crianza (CC) compuesta por cáscara de arroz y estiércol y gallinaza (GA) compuesta por estiércol (81.000 y 3.300 tonST/año, respectivamente). Su gestión inadecuada conlleva impactos ambientales que impulsan su valorización mediante digestión anaerobia (DA) para la producción de biogás y digestato. Este trabajo evaluó el bioproceso utilizando CC, GA y la mezcla CC:GA en su proporción real de generación (24:1 en sólidos totales). El objetivo de este trabajo fue determinar las condiciones operativas para maximizar la producción de metano (CH4) y evaluar su efecto en las comunidades microbianas. Se operaron seis reactores en continuo de 2 L (BRS® Bioprocess Control) con un tiempo de retención hidráulico de 20 días, aumentando la carga orgánica volumétrica (COV) de 1 a 3 kgSV/m3.d. El monitoreo incluyó parámetros fisicoquímicos (pH, FOS/TAC y NH4 en el digestato). Para el análisis microbiológico, se tomó biomasa en tres estados estacionarios correspondientes a diferentes COV, inóculo y sustratos. El ADN se extrajo mediante el kit comercial Dneasy Power Soil Pro (Qiagen) y se caracterizaron las comunidades de Bacteria y Archaea mediante secuenciación masiva del gen ARNr 16S utilizando los primers correspondiente. Los parámetros de control se mantuvieron en niveles estables durante el ensayo. La máxima producción de CH4 se registró a una COV de 1 kgSV/m3.d (obteniendo valores de producción de metano de CC: 106; GA: 229; CC:GA: 103 NLCH4/kgSV). Al incrementar la COV, los reactores alimentados con GA permanecieron estables, mientras que aquellos alimentados con CC y CC:GA colapsaron, posiblemente por la acumulación de compuestos lignocelulósicos de la cáscara de arroz. El análisis de las comunidades microbianas (en curso) permitirá profundizar en la dinámica biotecnológica del proceso.