Parámetros de calidad de producción de biogás a partir de pulpa de café
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Palabras clave

biodigestor
aprovechamiento residuos agroindustriales
biodigestión
metabolismo anaerobio

Cómo citar

Quinchía-Jaramillo, Y. A., Pérez-Serna, J., Doria Herrera, G. M., & Sánchez Acosta, Y. (2019). Parámetros de calidad de producción de biogás a partir de pulpa de café. Agricolae & Habitat, 2(1). Recuperado a partir de https://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/agricolae/article/view/3521

Resumen

La generación e inadecuado manejo de los residuos de la industria cafetera, dependiendo del tipo de procesamiento y siendo la vía húmeda de las más populares, representa importantes afecciones a los cuerpos de agua y suelo, debido a que esta es arrojada a dichas fuentes sin ningún tipo de tratamiento. Dentro de las opciones más versátiles para el aprovechamiento de estos residuos agroindustriales generados se destaca la digestión anaerobia. La digestión se caracteriza por ser una tecnología sostenible ya que las bacterias anaerobias que allí yacen son capaces de transformar este residuo en metano, que es combustible de valor agregado y más para zonas de difícil acceso. En esta investigación, se realizó una revisión sobre estudios reportados con relación a las principales variables que generan un impacto en la aplicación de la tecnología. Para lograrlo, se realizó una búsqueda de artículos en buscadores y bases de datos especializados, se aplicó la metodología PRISMA para la selección de los mejores estudios y con ello se realizaron conclusiones para la aplicación de esta a nivel experimental. Se encontró que entre 30 a 40 °C es la temperatura óptima, que el pH tiene un rango de trabajo que oscila entre 6.8 a 7.2, la agitación se sugiere de media a baja velocidad con el propósito de promover homogeneidad dado que una excesiva agitación puede destruir los agregados bacterianos, inoculación depende de la materia orgánica y finalmente la inoculación, es requerida debido a que este tipo de residuos no poseen poblaciones bacterianas metanogénicas, por esta razón, siempre se requiere la incorporación de inóculos para la optimización del proceso.

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Baêta, B. E. L., Cordeiro, P. H. de M., Passos, F., Gurgel, L. V. A., de Aquino, S. F., & Fdz-Polanco, F. (2017). Steam explosion pretreatment improved the biomethanization of coffee husks. Bioresource Technology.DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.08.110

Buitrago, C. M. (2015). Trabajo de grado: evaluación del desempeño de un biodigestor para el tratamiento de la mezcla agua-mucílago de café obtenidas por desmucilaginador mecánico. Obtenido en: Trabajo

Clavijo, (2015). Universidad Nacional de Colombia. Evaluación del proceso de digestión anaeróbica de vinaza pretratada con procesos avanzados de oxidación como alternativa energética de implementación tecnológica en un proceso de producción de etanol a partir de caña de azúcar. http://www.bdigital.unal.edu.co/48678/1/1113623316.2015.pdf

Cendales & Jiménez. (2015). Modelamiento computacional de la producción de energía renovable a partir del biogás mediante la codigestión anaeróbica de la mezcla de residuos cítricos y estiércol bovino. http://www.scielo.org.co/pdf/ean/n77/n77a02.pdf

Córdoba, Fernández & Santalla. (2014). Influencia del inóculo en la digestión anaeróbica de purín de cerdo. Vol, 2. ISBN 978-987-29873-0-5. Argentina. https://www.researchgate.net/publication/268386719_Influencia_del_inoculo_en_la_digestion_anaerobica_de_purin_de_cerdo.

Corrales, et al, (2015). Bacterias anaerobias: procesos que realizan y contribuyen a la sostenibilidad de la vida en el planeta. http://www.scielo.org.co/pdf/nova/v13n24/v13n24a06.pdf.

Corro, G., Pal, U., & Cebada, S. (2014). Enhanced biogas production from coffee pulp through deligninocellulosic photocatalytic pretreatment. Energy Science and Engineering. DOI: https://doi.org/10.1002/ese3.44

Dandikas, V., Heuwinkel, H., Lichti, F., Eckl, T., Drewes, J. E., & Koch, K. (2018). Correlation between hydrolysis rate constant and chemical composition of energy crops. Renewable Energy. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.10.100

Del Real Olvera, J., & Islas Gutiérrez, J. (2010). Biodegradacion anaerobia de las aguas generadas en el despulpado del cafe. Rev. Colomb. Biotecnol.

Demirel, B.; Yenigun, O & Onay. (2005). Anaerobic treatment of dairy wastewaters: a review. Process Biochemistry, 40, 2583–2595DOI: 10.15446/rev.colomb.biote

G., Jaromír Klemeš, J., Yen Liew, P., Shin Ho, W., Shiun Lim, J., Widjaja, T. Rachmania Juliastuti, S. (2017). Methane Production from Coffee Pulp by Microorganism of Rumen Fluid and Cow Dung in Co-digestion. In chemical engineering transactions (Vol. 56). DOI: https://doi.org/10.3303/CET1756245

Peñaranda González, Laura Victoria; Montenegro Gómez, Sandra Patricia; Giraldo Abad, Paula Andrea. Aprovechamiento de residuos agroindustriales en Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, [S.l.], v. 8, n. 2, p. 141 - 150, june 2017. ISSN 2145-6453. Disponible en: <http://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/riaa/article/view/2040/2251>. Fecha de acceso: 06 may. 2019 DOI: https://doi.org/10.22490/21456453.2040 .

González & Gómez. (2017). Sustratos y producción de biogás en biodigestores. Una revisión sistemática. http://editorial.ucentral.edu.co/ojs_uc/index.php/Ingeciencia/article/view/2352

González, C. (2011). Calidad del agua. http://academic.uprm.edu/gonzalezc/HTMLobj-862/maguaph.pdf

Guardia, Y. (2012). Estudio de la digestión anaerobia en dos fases para el tratamiento de las aguas residuales de despulpe del beneficiado húmedo del café. Universidad politécnica de Madrid escuela técnica superior de ingenieros agrónomos. http://oa.upm.es/14684/1/YANS_GUARDIA_PUEBLA.pdf

Gurram, R., Al-Shannag, M., Knapp, S., Das, T., Singsaas, E., & Alkasrawi, M. (2016). Technical possibilities of bioethanol production from coffee pulp: A renewable feedstock. Clean Technologies and Environmental Policy. DOI: https://doi.org/10.1007/s10098-015-1015-9

Flotats & Campos. (2004). Procesos biológicos: La digestión anaerobia y el compostaje. https://www.researchgate.net/publication/304771327_Procesos_biologicos_La_digestion_anaerobia_y_el_compostaje

Hernández, M. & Delgadillo, L. (2011). Aplicación del modelo ADM1 en la digestión anaerobia de aguas residuales y desechos sólidos. Revista Tumbaga, 6, 29-42. http://revistas.ut.edu.co/index.php/tumbaga/article/view/46

Hikichi, S. E., Andrade, R. P., Dias, E. S., & Duarte, W. F. (2017). Biotechnological applications of coffee processing by-products. In Handbook of Coffee Processing By-Products: Sustainable Applications. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811290-8.00008-6

Hughes, S. R., Qureshi, N., López-Núñez, J. C., Jones, M. A., Jarodsky, J. M., Galindo-Leva, L. Á., & Lindquist, M. R. (2017). Utilization of inulin-containing waste in industrial fermentations to produce biofuels and bio-based chemicals. World Journal of Microbiology and Biotechnology. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-017-2241-6

Kazagic, A., Music, M., Smajevic, I., Ademovic, A., & Redzic, E. (2016). Possibilities and sustainability of “biomass for power” solutions in the case of a coal-based power utility. Clean Technologies and Environmental Policy.DOI: https://doi.org/10.1007/s10098-016-1193-0

Londoño, H. 2017. Aprovechamiento de pulpa de café para la producción de biogás en un reactor de flujo Pistón.

Lora, E. S., & Andrade, R. V. (2009). Biomass as energy source in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.12.004

Lyakurwa, F. S. (2016). Assessment of the energy potential of crop residues and animal wastes in Tanzania. Independent Journal of Management & Production. https://doi.org/10.14807/ijmp.v7i4.473

Llamas, M. (2014). Estudio del efecto del rango de temperatura sobre la producción de bio-hidrógeno por digestión anaerobia a partir de residuos orgánicos. https://rodin.uca.es/xmlui/bitstream/handle/10498/17868/TFGBiotecnolog%C3%ADa-MercedesLlamas.pdf

Mao, C.; Feng, Y.; Wang, X & Ren, G. (2015). Review on research achievements of biogas from anaerobic digestion. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 45,540–555

Matamoros, C. (2016). Universidad Politécnica de Madrid escuela técnica superior de ingenieros industriales departamento de ingeniería mecánica y fabricación investigación sobre fermentaciones metánicas de desechos estacionales.

Meneses-Jácome, A., Diaz-Chavez, R., Velásquez-Arredondo, H. I., Cárdenas-Chávez, D. L., Parra, R., & Ruiz-Colorado, A. A. (2016). Sustainable Energy from agro-industrial wastewaters in Latin-America. Renewable and Sustainable Energy Reviews.DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.12.036

Mendoza Velásquez, S., Cano Muñoz, J., & Rojas Sánchez, F. (2015). Acción comunitaria frente al fenómeno del cambio climático, en el páramo de la región del Guavio, Cundinamarca, Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 6(1), 265 - 279. DOI: https://doi.org/10.22490/21456453.1286

Meza, M. (2011). Disturbios del estado ácido-básico en el paciente crítico. http://www.scielo.org.pe/pdf/amp/v28n1/a08v28n1.pdf

Ngumah, C. C., Ogbulie, J. N., Orji, J. C., & Amadi, E. S. (2013). Biogas potential of organic waste in Nigeria. Journal of Urban and Environmental Engineering. DOI: https://doi.org/10.4090/juee.2013.v7n1.110116

Parra., et al. (2014). Influencia del pH sobre la digestión anaerobia de biorresiduos de origen municipal. http://www.scielo.org.co/pdf/rudca/v17n2/v17n2a27.pdf

Passos, F., Cordeiro, P. H. M., Baeta, B. E. L., de Aquino, S. F., & Perez-Elvira, S. I. (2018). Anaerobic co-digestion of coffee husks and microalgal biomass after thermal hydrolysis. Bioresource.

Reyes. (2017). Generación de biogás mediante el proceso de digestión anaerobia, a partir del aprovechamiento de sustratos orgánicos. https://www.lamjol.info/index.php/FAREM/article/download/5552/5248

Rodríguez, N. (2013). Producción de alcohol a partir de la pulpa de café. http://biblioteca.cenicafe.org/bitstream/10778/541/1/arc064%2802%2978-93.pdf

Romero Loaiza, R., Henry, R., & Pari, M. (2013). Obtención de biogás como fuente de energía renovable a partir de los subproductos del café “obtaining of biogas as a source of renewable energy from the coffee byproducts.” Rev. Investig. Altoandin (Vol. 15). https://studylib.es/doc/8108239/volumen-numerado4-corregido.cdr

Rosa Cruz & Fabiola Sandoval Salas Jorge Arturo Del Ángel Ramos Xalapa, D. D. (2015). Universidad veracruzana facultad de ingeniería mecánica y eléctrica.Technology. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.12.071

Rattan, S., Parande, A. K., Nagaraju, V. D., & Ghiwari, G. K. (2015). A comprehensive review on utilization of wastewater from coffee processing. Environmental Science and Pollution Research. https://doi.org/10.1007/s11356-015-4079-5

Rojas-Sossa, J. P., Murillo-Roos, M., Uribe, L., Uribe-Lorio, L., Marsh, T., Larsen, N.Liao, W. (2017). Corrigendum to “Effects of coffee processing residues on anaerobic microorganisms and corresponding digestion performance” [Bioresour. Technol. 245 (2017) 714–723] https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.11.030

Rouches, E., Zhou, S., Steyer, J. P., & Carrere, H. (2016). White-Rot Fungi pretreatment of lignocellulosic biomass for anaerobic digestion: Impact of glucose supplementation. Process Biochemistry. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2016.02.003

S. Ait Lhaj Lahcen; S. Ibn Ahme; Y. Joute; H. El Bari. (2018). Characterization and evaluation of methanogenic potential of coffee waste. Mater. Environ. Sci., 2018, Volume 9, Issue 2, Page 655-661. DOI: https://doi.org/10.26872/jmes.2018.9.2.72

Salas, F. S., Cruz, R. J. R., De Biogas En, P., Sólido, S., De, A. P., De Café, P.,Cuevas, C. (2015.). Producción de biogás en sustrato sólido a partir de pulpa de café. Enlace

Salazar, López & Cano. (2012). Efecto del pH y la temperatura en la hidrólisis enzimática de subproductos de la industria bovina. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=69525875002

Sánchez, J. (2016). Universidad Politécnica de Madrid. Optimización de la agitación de un digestor anaerobio mediante mecánica de fluidos computacional. http://oa.upm.es/39549/1/Jesus_Sanchez_Rubal.pdf

Siddique, M. N. I., & Wahid, Z. A. (2018). Achievements and perspectives of anaerobic co-digestion: A review. Journal of Cleaner Production. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.155

Surendra, K. C., Takara, D., Hashimoto, A. G., & Khanal, S. K. (2014). Biogas as a sustainable energy source for developing countries: Opportunities and challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.12.015

Tatiana, K., Orozco, M., Sofía, A., Carpio, R., Iván; Rojas, C., Pardo, H. (2016). Biogas potential of agro-industrial residues generated in the department of Cundinamarca. DOI: https://doi.org/10.18273/revion.v29n2-2016002

Teperino, d. P. M., Ladeira Neto, m. A., Ferrarez, a. H., Gomes, a. T., Poubel, h. S., & silva, e. D. S. Da. (2017). Desenvolvimento de digestor anaeróbio didático e testes de produção de biogás com resíduos da bovinocultura e cafeicultura. Acta Biomédica Brasiliensia. DOI: https://doi.org/10.18571/acbm.140.

Toro Calderón, J., Martínez Prada, R., & Arrieta Loyo, G. (2013). Métodos de Evaluación de Impacto Ambiental en Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 4(2), 43-53. DOI: https://doi.org/10.22490/21456453.990

Vásquez, (2015). Etanol lignocelulósico, a partir de cascarilla de café, por medio de hidrólisis química-enzimática y fermentación”. https://cdigital.uv.mx/bitstream/handle/123456789/41986/VazquezMoralesOscar.pdf;jsessionid=6E94ACFA40298AEC2B4ECE2685999CFE?sequence=1

Ward, A. J.; Hobbs, P. J.; Holliman, P. J. & Jones, D. L. (2008). Optimisation of the anaerobic digestion of agricultural resources. Bioresource Technology, 99 (17), 7928-7940.

Yadira Pérez-sariñana, B., Díaz-gonzález, A., León-rodriguez, A. DE, Saldaña-trinidad, S., Del Carmen Pérez-luna, Y., Alberto Guerrero-fajardo, C., & Sebastián, P. (2018). Methane production from coffee crop residues. Romanian Biotechnological Letters. https://www.rombio.eu/docs/Sarinana%20et%20al.pdf

Zhang, Q., Hu, J., & Lee, D. J. (2016). Biogas from anaerobic digestion processes: Research updates. Renewable Energy. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.02.029

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