Biodegradación de metano en un biorreactor de comunma de burbujeo con circulación interna acoplado a la producción de biopolímeros

Abstract

En el presente trabajo se estudió un biorreactor de columna de burbujeo alimentado con biogás a escala laboratorio con recirculación interna de gas inoculado con Methylocystis hirsuta. El biorreactor fue operado a dos tiempos de retención de gas distintos (30 y 60 minutos) con cuatro diferentes ratios de recirculación interna (QR/Q = 0, 2,5, 5 y 10, siendo QR el caudal de la recirculación y Q el caudal de entrada). El máximo valor de eliminación de metano, 55,1 ± 1,7 g m- 3 h-1, se obtuvo operando con un tiempo de retención de 30 minutos y un ratio de recirculación interna QR/Q = 5. Valores de QR/Q > 5 no conllevan mejoras en el rendimiento del sistema. El incremento de tiempo de retención del gas se tradujo en capacidades de eliminación menores, mientras que se alcanzaron mayores valores de eficiencia de eliminación, registrándose su máximo (34,6 ± 1,7 %) a un QR/Q de 10 operando a un tiempo de retención de 60 minutos. Además se pudieron optimizar parámetros operacionales determinantes para el buen funcionamiento del sistema como el ratio CH4:O2 (0,8 - 1,6), la caída de presión (0,2 - 0,5 bar) y el pH (7,0 – 7,6). Finalmente, el análisis de la energía consumida en la implementación de la recirculación interna del gas frente a la capacidad de eliminación es clave para estimar el valor óptimo de los parámetros de operación.