El caso especial de AGUA RESIDUAL DE LA PRODUCCIÓN DE CERVEZA

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Marta Chávez Moreno
hace 8 años
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1 El caso especial de AGUA RESIDUAL DE LA PRODUCCIÓN DE CERVEZA Las aguas residuales de la producción de cerveza es ácida (principalmente en forma de ácido acético) y contiene principalmente azúcar. El azúcar se digiere rápido y tiene alto contenido energético. En sistemas de aguas residuales esta disponibilidad de energía provoca una caída rápida y sostenida de Demanda de Oxigeno (DO) y ph; estos rápidos cambios colapsan y desgastan los sistemas de lagunas tradicionales después de una explosión inicial de digestión rápida por el aerobios. Una vez que el ph del sistema y el DO se caen, los organismos más eficaces en la digestión se mueren. La laguna se vuelve ineficaz y se presentan problemas como el lodo y el mal olor, asi como las bacterias facultativas tratan de digerir los nutrientes restantes y aerobios muertos. La solución típicamente aceptada, es la adición de oxígeno para mantener la digestión aeróbica, esta solución es costosa, al igual que mantiene malos olores cuando no se mantienen adecuadamente y siempre está formando lodos. En una laguna Wastewater Alchemy, el influente entra por la parte del fondo, donde la vía anaeróbica de degradaciones de azúcar comienza cuando la glucosa se forma por hidrólisis: C6H H2O -> C6H12O6 + 2H2 (Ostrem y Themelis 2004). La parte inferior de la laguna Wastewater Alchemy es un entorno de formación de gas único que convierte la producida 2H2 en más ácido acético y tanto la introducida y la producida CH3COOH se consume inmediatamente, formando agua y metano. Este ambiente especial se manifiesta cuando Ca, producido a partir de DBO soluble en la zona aeróbica y cuando el Ca es hidrolizado de los lodos, forma CaCO3. El CaCO3 es el mineral que forma conchas y arrecifes de coral. Ca + CO3 -> CaCO3

En sistemas de aguas residuales esta disponibilidad de energía provoca una caída rápida y sostenida de Demanda de Oxigeno (DO) y ph; estos rápidos cambios colapsan y desgastan los sistemas de lagunas

2 Ca + H2O + 2NH3 + CO2 -> CaCO3 + 2NH4. El NH4 producido puede reducirse como sigue: NH O HCO3 (reduce la DBO y ph) ->.21C5H7O2N +.98NO H2O H2CO3 NO3 + CH30H (reduciendo CBOD y acidez) + H2CO3 (reduce la DBO y la acidez) -> N2 + H2O + HC03. En el sistema Wastewater Alchemy, el precepitado CaCO3 forma un bio-film que permite que las bacterias acetogénicas (formadores de ácido acético) para conectar directamente, a través de puentes intercelulares hechos de flagelos, que transfieren directamente su H2, a las arqueas metanogénicas. Este syntrophy entre la bacteria acetogénica y la archaea metanogénica impide la producción de H2S porque el H2 se consume preferentemente, formando agua y metano. Cuando no hay H2S: No hay lodo porque el carbono disponible forma de metano. BOD se transforma en agua y metano. auto-neutraliza el ph ya que los ácidos orgánicos, que son formas de DBO, se transforman en agua y metano. No hay mal olor; metano es inodoro. Homoacetogenis: 4H2 + 2CO2 -> CH3COOH + 2H20 Aceticlastic: CH3COO + H20 -> CH4 + HCO3 H2 + HCO3 + H -> CH4 + 3 H20 hidrogenotróficas: (en algunos casos HCO2) CO2 + H2 4 -> CH4 + 2 H2O CH30H -> ¾ CH4 + ¼ HCO3 + ¼ + ¼ H H2O HCO2 + H -> ¼ CH4 + CO2 + ¾ ½ H2O

En el sistema Wastewater Alchemy, el precepitado CaCO3 forma un bio-film que permite que las bacterias acetogénicas (formadores de ácido acético) para conectar directamente, a través de puentes

3 El ph se auto-neutraliza y el DBO se reduce a medida que se consumen los ácidos orgánicos. Cuanto más DBO entra en el sistema, se producen más ácidos orgánicas y mientras más ácidos orgánicos hay, se produce la mayor cantidad de gas. El siguiente gráfico muestra cómo el ph auto-neutraliza en el cliente Nutriagaves. Nutrigaves, es un productor de miel de agave en Jalisco México Oct Nov Dec Jan-15 ph El siguiente gráfico muestra cómo el DBO fue reducido en el efluente de la Vinería Blackstone en Estados Unidos. 3500" 3000" 2500" Blackstone"Discharge"BOD:Discharge"pH"CorrelaIon" July"2010"to"December2011" y"="$734.49x"+"6098.4" R²"=" " P2"BOD" 2000" 1500" 1000" 500" 0" 4.0"" 4.5"" 5.0"" 5.5"" 6.0"" 6.5"" 7.0"" 7.5"" 8.0"" 8.5"" P2"pH"

El siguiente gráfico muestra cómo el ph auto-neutraliza en el cliente Nutriagaves.

4 El siguiente gráfico muestra la misma reducción de DBO, en function del DBO del influente BOD"P2"Efluent""minus"BOD"On$site""(2008"to"2011)" (mg/l)" 2000" 1000" 0" $1000" $2000" $3000" $4000" $5000" $6000" $7000" Blackstone"4$Year"CorrelaMon"of"BOD"ReducMon"as"a" FuncMon"of"Influent"BOD"" WHEN"P2"pH">"6.0" y"="$0.9566x"+"529.84" R²"=" " BOD"Removal"efficiency"is"96%"(slope"of" best"fit"curve)" WHEN"pH">6.0;"R^2"=".92" $8000" 0" 1000" 2000" 3000" 4000" 5000" 6000" 7000" 8000" 9000" BOD"On$site" (mg/l)" El siguiente digrama de pasos muestra los pasos que toma el sistema Wastewater Alchemy para transformar el influente orgánico de la descarga de la cerveza en gas.

84" R²"="0.92102" BOD"Removal"efficiency"is"96%"(slope"of" best"fit"curve)" WHEN"pH">6.0;"R^2"=".

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