Efecto de un pretratamiento enzimático en la hidrólisis y acidogénesis de la fracción sólida de lirio acuático - Ramírez Estrada, Francisco Ignacio (Universidad Autónoma Metropolitana, 2020)
El lirio acuático (Eichhorniacrassipes) es una planta invasora que debe ser removida de los cuerpos de agua por los problemas que ocasiona. Ladigestión anaerobia es una alternativa para la producción de biogás. Los compuestoslignocelulósicos presentes en la planta hacen que la hidrólisis sea lenta, retardando el tiempo de la digestión anaerobia. En este trabajo se presenta el estudio del efecto deun pretratamiento enzimático para mejorar la hidrólisis de la fracción sólidadel lirio acuático y producir una mayor concentración de compuestos solubles. La fracción sólida de lirio fue fermentada en reactores hidrolíticos anaerobios de lecho escurrido (RHALE)en lote. Para evaluar el efecto de este pretratamiento se llevaron a cabo tres cinéticas:En la primera cinética se determinóel efecto de un extracto enzimático comercial (EEC)de la marca Novozymes(R),en la hidrólisis y acidogénesis de la fracción sólida de lirio acuático. Los ensayos se realizaronpor triplicado en reactores RHALE en lotesde 300 mL, incubados a 30 °C, durante 20 días.Se realizaron 4 tratamientos (R1= Lirio+ Lodos+ Extracto Enzimático, R2= Lirio+ Extracto Enzimático, R3= Lirio+Lodos y R4= Lirio.).Los mejores resultados en este estudio se obtuvieron con el reactor 1que contenía el EEC y lodos, con una reducción de SV del 37% y una velocidad de producción de compuestos solubles de 0.14gDQO.d-1.En la segunda cinéticase determinó el efecto de los hongos Aspergillus nigery Trichoderma harzianumpara mejorar la hidrólisis y acidogénesis de la fracción sólidadel lirio acuático. Para lograr este objetivo se realizaron 3 tratamientos con sus respectivos triplicados (1=Trichoderma+ Lirio, 2= Aspergillus+ Lirio y 3= Lirio (control)).Las columnas usadas para la fermentación sólida fueron conectadas a un metabolímetro para realizar un análisis respirométrico.; Los resultados de este análisis mostraron una producción máxima de CO2 por arriba de 160 mg/gMSI en todos los tratamientos, siendo el tratamiento con la cepa de Trichodermala que presentóla máxima producción de CO2. Transcurridas 150 h de la fermentación, las masas con enzimas fueron empacadosen los RHALEcomo en el estudio anterior. Se realizaron 3 tratamientos con sus respectivos triplicados (R1= Lirio+Lodos+Masa de Trichoderma, R2= Lirio+Lodos + Masa deAspergillus, R3= Lirio+Lodos+Masa de Lirio).Los mejores resultados mostraron eficiencias de reducción de sólidos volátiles de 28 % para los reactores con hongosy una mejor velocidad de producción de DQO de 0.2 gDQO.d-1, no hubo diferencia significativa respecto a los tratamientos con hongos.En una tercera cinética la producción de enzimas se llevó a cabo por medio de la fermentación sólida con Trichodermaharzianumy Aspegillus niger, usando como sustrato la fracción sólida de lirio acuáticodurante 7 y5 días, obteniendo las mejores actividades con la cepa de Trichoderma a los 5 días de fermentación con valores de 177 U/gMSpara xilanasas y 45 U/gMSpara celulasas.; La masa fermentada de Trichoderma harzianumy el extracto enzimático extraído de esta masa, se mezclaron con la fracción sólida de lirio para llevar a cabo la hidrólisis y acidogénesis en reactores RHALE.Se realizaron 3 tratamientos con sus respectivos triplicados (R1= Lirio+Lodos+Masa de Trichoderma, R2= Lirio+Lodos + extracto de Trichodermay R3= Lirio+Lodos como control). Los mejores resultados mostraron eficiencias de reducción de sólidos de 33 % para el pretratamiento con la masa fúngica, con una velocidad de producción de DQOde 0.1gDQO.d-1En los 3 estudios los AGV presentes en la mezcla de lixiviados representaron entre el 80 y 90 % de la concentración de la DQO soluble recuperada en el lixiviado yel ácido acético presentó el mayor porcentaje en la mezcla.