Impacto de Ana-Zyme G en la producción de biogás en sistemas anaerobios de alta GyA
por Dan McKeaton
Investigador principal, Aquafix
Resumen
- Ana-Zyme G es un producto diseñado para que los sistemas anaeróbicos descompongan las grasas y los ácidos grasos de cadena larga en ácidos grasos de cadena corta.
- Este estudio fue diseñado para evaluar los impactos de Ana-Zyme G en la generación de biogás en un digestor lácteo mesófilo con el alimento suplementado con 2% de crema batida pesada.
- La prueba se realizó como una prueba de estilo BMP a 35°C (95°F) ejecutada en el sistema "Bioprocess Control: Gas Endeavor". Durante todo el estudio se realizó un seguimiento de la generación de metano.
- El estudio comparó una adición única de 5 ppm de Ana-Zyme G con un control (sin aditivos).
- Se observó un aumento del 18,4% en la producción de biogás con la adición de Ana-Zyme G.
Fondo
Muchos digestores anaerobios, especialmente en industrias relacionadas con la alimentación, reciben niveles excepcionalmente altos de grasas y aceites. Las grasas (GyA) pueden ser un sustrato alimentario ideal para los digestores anaerobios pero, en muchos casos, pueden ser el principal limitante en el proceso de digestión anaerobia. Esto puede ser el resultado de una mala desintegración e hidrólisis de las grasas, o de una mala descomposición de los ácidos grasos de cadena larga. Por ello, Aquafix Inc. ha estudiado el impacto de Ana-Zyme G, un biocatalizador degradador de grasas, en la digestión anaerobia.
El objetivo de esta investigación ha sido demostrar la mejora de la generación de biogás mediante la adición de Ana-Zyme G en entornos de alta GyA ; así como, demostrar que es poco probable que Ana-Zyme G conduzca a una mayor acidificación del digestor como resultado de una mayor producción de ácidos grasos. Nuestro estudio anterior titulado, "Impactos de Ana-Zyme G en la digestión anaeróbica de ácidos grasos de aguas residuales", confirmó que la adición de Ana-Zyme G disminuyó el contenido de ácidos grasos y no condujo a una disminución del pH, a pesar de que la alimentación del digestor se complementó con 2% de crema batida pesada. Este estudio 2023 se centra específicamente en los impactos de Ana-Zyme G en la producción de biogás, utilizando un lodo de digestor similar, y la materia prima para el estudio anterior.
Métodos
Para medir el impacto de Ana-Zyme G en la producción de biogás, realizamos un estudio BMP utilizando el sistema "Gas Endeavor" de "Bioprocess Control". En este caso, utilizamos reactores anaeróbicos que contenían 400 mL de muestra de digestor mixto. Las muestras se recogieron de un digestor lácteo mixto completo en buen estado. Dos tercios del volumen de la botella se llenaron con lodos del digestor. Estos lodos se dejaron en ayunas durante una semana en condiciones anaeróbicas a 35°C (95°F) antes del estudio. El otro tercio del volumen del reactor estaba compuesto por el material de alimentación del digestor, complementado con un 2% de nata montada para crear un entorno de alta GyA . Los reactores se mezclaron continuamente durante todo el estudio y se mantuvieron a 35°C (95°F). La producción de metano se midió continuamente a lo largo del estudio. Todos los reactores se utilizaron por triplicado. Póngase en contacto con Aquafix si tiene alguna pregunta sobre los métodos utilizados en este estudio.
Resultados
Figura 1. Después de 3 días, hasta el final del estudio, observamos un aumento de la producción de biogás con la adición de Ana-Zyme G frente al control.
Figura 2. Producción de biogás Observamos un aumento total en la producción de biogás de 343,1 mL en nuestro control, a 406,1 mL con la adición de Ana-Zyme G. Esto supone un aumento del 18,4% en la producción de biogás al comparar Ana-Zyme G con el control.
Fondo
En este estudio, observamos un aumento del 18,4% en la producción de metano con la adición de Ana-Zyme G. Además, incluso con un 2% de nata montada añadida al pienso, no observamos ningún signo de colapso del digestor debido a la sobrecarga de ácidos grasos, lo que coincide con nuestro estudio anterior. Este estudio era más representativo de un sistema anaerobio mixto completo. Sin embargo, los sistemas mixtos completos tienden a ser eficientes en la hidrólisis de grasas, aceites y grasas en comparación con los sistemas menos mixtos, como las lagunas anaeróbicas. Esto puede indicar que los impactos de Ana-Zyme G en los sistemas de lagunas serían mayores que en los sistemas mixtos completos. Notamos cierta disminución en la generación de biogás durante los primeros 3 días de nuestro estudio. Si bien esto puede indicar una ligera fase de retraso debido al aumento de la producción de ácidos grasos, ninguno de nuestros reactores parecía ser obstaculizado por la carga de ácidos grasos más allá de ese punto en el estudio. Actualmente estamos realizando estudios para ampliar nuestros conocimientos sobre la degradación anaerobia de la grasa en entornos con niveles aún más altos de carga de GyA . Si tiene alguna pregunta sobre futuros estudios o nuevos resultados de pruebas, póngase en contacto con Aquafix Inc.