Evaluación del efecto del pretratamiento mediante ozonación catalítica heterogénea sobre la producción fermentativa de hidrógeno, utilizando lixiviados de relleno sanitario como sustrato

Abstract

Este proyecto de investigación surgió como una oportunidad para acoplar los procesos de oxidación avanzada a los procesos fermentativos que puede experimentar un lixiviado de relleno sanitario, de modo que este residuo pudiera ser aprovechado para la producción de hidrógeno y su consecuente generación de energía limpia. El objetivo principal de este proyecto consistió en evaluar si un pretratamiento, a base de ozonación catalítica, puede mejorar significativamente la producción fermentativa de hidrógeno a partir de lixiviados de relleno sanitario y determinar si este sustrato es viable como fuente potencial de biohidrógeno para la industria. El proyecto se dividió en dos etapas fundamentales que están vinculadas entre sí: primero, cuantificar los cambios de DQO y DBO ocasionados por la ozonación de los lixiviados, como forma de evaluar la eficiencia del proceso ozonativo; segundo, cuantificar la producción fermentativa total de hidrógeno alcanzada con las corridas pretratadas y comparar su rendimiento con el obtenido a partir de los lixiviados iniciales. Para analizar los resultados, se propuso un diseño estadístico de Taguchi que permitiera estudiar cuatro variables que poseen tres niveles cada una. Las variables definidas fueron la dosis de ozono aplicada (expresada como tiempo de reacción), el pH inicial de las muestras, el tipo de catalizador utilizado (diatomita impregnada con metales) y el tipo de lixiviado a tratar. Las combinaciones de variables para cada corrida experimental se detallaron en los Cuadros 6.3 y 6.4. Además, se emplearon lodos anaerobios provenientes de un reactor UASB como inóculo para llevar a cabo las fermentaciones. La mayor reducción promedio de DQO correspondió a 29,12%, obtenida a partir de la corrida 1 (condiciones del diseño Taguchi: 15 minutos de ozonación, pH de 4, catalizador de diatomita impregnada con hierro y lixiviado de Celda 1), con una eficiencia de utilización de ozono de 0,156 mg...