Digestión anaerobia
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Digestión anaerobia o anaeróbica. También conocida como biometanización es el proceso biológico en el que la materia orgánica, en ausencia de oxígeno, y mediante la acción de un grupo de bacterias específicas, se descompone en productos gaseosos como Metano (CH4), Dióxido de carbono (CO2), Hidrógeno (H2), Sulfuro de dihidrógeno (H2S), etc.).
Sumario
Historia
La digestión anaerobia despertó el interés científico para la fabricación de gas metano a partir de la descomposición natural de la materia orgánica, en el siglo XVII y los primeros que se interesaron en ello fueron Robert Boyle y Stephen Hale, quiénes notaron que al liberarse este gas inflamable se alteró el sedimento de los arroyos y lagos.
Mientras que en 1808, Sir Humphry Davy determinó que el metano estaba presente en los gases producidos por el estiércol del ganado. Sin embargo no fue hasta el 1859 que se construye el primer digestor anaeróbico, por una colonia de leprosos en Bombay, ciudad India. En el 1895, se desarrolló la tecnología para la iluminación en Exeter, Inglaterra, Utilizando un tanque séptico para generar gas para las lámparas de destructores de gas de alcantarillado. En 1904, en Inglaterra, se instala el primer tanque de doble propósito para el tratamiento de sedimentación y lodos en Hampton. Mientras que en 1907, Alemania, emitió una patente para el tanque Imhoff, un primer diseño de digestor.
Pero no fue hasta la década de 1930 que la digestión anaerobia obtuvo reconocimiento académico a partir de investigaciones científicas. Esta descubrió a las bacterias anaeróbicas, como el microorganismo que facilitan el proceso. Se llevaron a cabo más investigaciones para investigar las condiciones bajo las cuales estas bacterias metanogénicas pudieron crecer y reproducirse. Trabajo que fue desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial, durante el cual tanto en Alemania como en Francia aumentó la aplicación de digestión anaeróbica para el tratamiento de estiércol.
Proceso de digestión anaerobia
1. Fase de hidrólisis: Ocurre la hidrólisis bacteriana del material orgánico donde se rompen los polímeros orgánicos insolubles (carbohidratos), transformándolos en compuestos degradables para otras bacterias.
2. Fase de acidogénesis-acetogénesis: Las bacterias acidogénicas convierten los azúcares y aminoácidos en dióxido de carbono, hidrógeno, amonio y ácidos orgánicos. Las bacterias acetogénicas entonces convierten estos ácidos resultantes en ácido acético, con la producción adicional de amonio, hidrógeno y dióxido de carbono.
3. Fase de metanogénesis: Finalmente en la fase metanogénica se convierten estos productos en metano y dióxido de carbono, gas de alto poder calorífico conocido como biogás.
Parámetros ambientales para que ocurra un óptimo proceso de digestión anaerobio.
* PH, debe mantenerse cercano a la neutralidad.
- Alcalinidad, para asegurar la capacidad tampón y evitar la acidificación. Es recomendable una alcalinidad superior a 1,5 g/l CaCO3.
- Potencial redox, con valores recomendables inferiores a -350 mV.
- Nutrientes, con valores que aseguren el crecimiento de los microorganismos.
- Tóxicos e inhibidores, cuya concentración ha de ser la mínima posible.
Importancia
El proceso de digestión anaerobia es utilizado en la actualidad como una fuente de energía renovable y es el proceso rector en la producción del biogás. La implementación de plantas de Biogás (Biodigestores), posibilita la reducción de emanaciones espontáneas de metano al medioambiente, este peligroso gas invernadero que permanece en la atmosfera entre 9 y 15 años.
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