Evaluación de la macroalga Ulva lactuca como aportante de nutrientes a un inóculo metanogénico en la producción de biogás y biol mediante digestión anaerobia de residuos orgánicos del comedor de la UNALM

Resumen

La presente investigación tuvo como objetivo la evaluación del desempeño de la Ulva lactuca en la producción de biogás y biol, analizando su interacción con contenido ruminal vacuno, para lo cual se usó residuos orgánicos del comedor universitario de la UNALM como sustrato de la prueba batch Potencial Bioquímico de Metano (PBM) a escala laboratorio. Para ello se realizó el pretratamiento de los inóculos, se incubó Ulva lactuca al 20 %, 30 %, 50 % y 100 % y contenido ruminal por 15 días, para luego realizar la prueba de determinación de actividad metanogénica (AME) con todas las muestras y finalmente escoger el tratamiento con mejores características de generación de metano. La muestra de 100 % de contenido de Ulva lactuca y contenido ruminal obtuvo las mejores condiciones para usarla como inóculo en la prueba PBM, donde se determinó el volumen de biogás y se evaluó la calidad del biol. Los resultados evidenciaron que durante los primeros 5 días se generó la mayor cantidad de metano, los siguientes días hubo producción constante pero menor que los primeros días. La prueba finalizó luego de 17 días, tiempo donde se detuvo la producción de metano. Se produjo un promedio de 68 % de contenido de metano. La producción de metano de los residuos orgánicos del comedor fue 1.3 L CH₄/g SV adicionado y la producción de metano por parte del inóculo sin sustrato fue de 0.1 L C H₄/g SV. Los bioles fueron sometidos a un análisis de parámetros fisicoquímicos como pH, conductividad eléctrica, concentración de materia orgánica, C, N, P, K, Ca, Mg, Na, metales pesados (Pb, Cd, Cr) y microbiológicos como cantidad de coliformes totales, coliformes fecales. Además, se evaluaron los efectos en la germinación y crecimiento de semillas de lechuga en un ensayo de toxicidad aguda. Los resultados de laboratorio evidenciaron que el biol tuvo valores alrededor de pH 5, un valor ácido con respecto al valor teórico que debería tener en una etapa metanogénica (6.8-7.8). Asimismo, las concentraciones de nutrientes se incrementaron considerablemente. De igual manera, los metales pesados aumentaron sus concentraciones, sin embargo no sobrepasaron los límites establecidos en la normativa internacional. La carga patógena se encontró por debajo de la norma para calidad de aguas para riego, es decir se puede considerar al biol como un producto inocuo para su aplicación como fertilizante orgánico. Finalmente, el ensayo de fitotoxicidad demostró que las concentraciones del 1 %, 0.1 % y 0.01 % se acercan a las dosis óptimas en la utilización del biol.