Potencial bioquímico de metano de la Chlorella vulgaris: influencia de la hidrólisis térmica

Alexandra Cerón-Vivas, J. Acosta, Lorraine Vanessa Alvear, Yolanda Gamarra
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Abstract

La investigación sobre la transformación de biomasa en biocombustibles se ha incrementado en los últimos años. La digestión anaerobia es un proceso biológico en el cual el principal producto obtenido es biogás. La biomasa microalgal producida en plantas de tratamiento de aguas residuales puede ser usada como sustrato para la digestión anaerobia. Sin embargo, para mejorar la productividad de metano, es necesario el rompimiento de la pared celular de las microalgas por medio de pretratamientos. En este estudio, se evaluó la influencia de la hidrólisis térmica, como pretratamiento, sobre el potencial bioquímico de metano de la Chlorella vulgaris. Se determinaron las actividades de los diferentes grupos tróficos involucrados en el proceso anaerobio (hidrolítico, acidogénico y metanogénico), para evaluar la calidad del inóculo utilizado. La influencia de la hidrólisis térmica sobre la producción de metano fue evaluada aplicando el modelo modificado de Gompertz. Este modelo fue capaz de predecir la productividad final de metano para las microalgas cosechadas por centrifugación y para las sometidas a hidrólisis térmica. La tasa de producción máxima se incrementó de 18,4 ± 1,0 ml·g-1SV·d-1 a 29,0 ± 3,1 ml·g-1SV·d-1, cuando se aplicó la hidrólisis térmica a las microalgas. Este resultado puede asociarse con el rompimiento de la pared celular, que puede generar el incremento en la materia orgánica soluble y la producción de gas metano. Los resultados obtenidos sugieren que la hidrólisis térmica de la microalga C. vulgaris,puede ser utilizada como pretratamiento, para mejorar el rendimiento de la generación de metano, en la digestión anaerobia.
小球藻的生化甲烷势:热水解的影响
近年来,关于将生物质转化为生物燃料的研究有所增加。厌氧消化是一种以沼气为主要产物的生物过程。污水处理厂产生的微藻生物量可作为厌氧消化的基质。然而,为了提高甲烷的产量,有必要通过预处理破坏微藻的细胞壁。在这项研究中,评估了热水解作为预处理对小球藻甲烷生化潜力的影响。测定了参与厌氧过程的不同营养组(水解、产酸和产甲烷)的活性,以评估所用接种物的质量。应用改进的Gompertz模型评估了热水解对甲烷产生的影响。该模型能够预测离心收获的微藻和热水解的微藻的最终甲烷产量。当对微藻进行热水解时,最大产率从18.4±1.0 ml·g-1sv·d-1提高到29.0±3.1 ml·g-1sv·d-1。这一结果可能与细胞壁的破裂有关,这可能导致可溶性有机物和甲烷气体产量的增加。结果表明,微藻的热水解可以作为厌氧消化中提高甲烷产生性能的预处理。
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