Digestión anaeróbica - biodigestión

La digestión anaeróbica es un proceso natural microbiano que ocurre en forma espontánea en la biomasa en ausencia de oxígeno. Genera una mezcla de gases (principalmente metano y dióxido de carbono), conocida como biogás y una suspensión acuosa (bioabono) o digestato que contiene los componentes no degradados o parcialmente degradados y restos inorgánicos presentes en la biomasa.

Aunque la digestión anaerobia es un proceso ampliamente conocido, en la práctica existe todavía información muy limitada sobre los procesos químicos que la ocasiona y su microbiología bacteriana. Sin embargo, se puede afirmar en líneas generales que la digestión anaerobia se desarrolla en cuatro etapas durante las cuáles la biomasa se descompone en moléculas más pequeñas para la producción de biogás y bioabono, como producto final, por la acción de diferentes tipos de bacterias. Este proceso ocurre también con el denominado "gas de pantanos" que brota en aguas estancadas, en la formación de gas natural y en los yacimientos petrolíferos.


En todos estos procesos intervienen las denominadas bacterias metanogénicas. El proceso en el digestor se puede comparar con el proceso que ocurre al interior de los estómagos de los rumiantes. Por esta razón las bacterias al interior del digestor reaccionan negativamente cuando se cometen errores con la alimentación de  biomasa.


La digestión anaeróbica es un proceso complejo desde el punto de vista microbiológico. Al estar enmarcado en el ciclo anaerobio del carbono es posible transformar la biomasa, en ausencia de oxígeno (proceso anóxico), en compuestos volátiles como el CH4, CO2, NH3, H2S, N2, y otros gases menores. Este proceso ocurre también con el denominado "biogás de pantanos" que brota en las aguas estancadas, en el gas natural, en los yacimientos petrolíferos así como en el biogás producido en el tracto digestivo de los rumiantes.


Cuando se acumula materia orgánica como carbohidratos, proteínas, celulosa, lípidos, grasas, etc., en un ambiente acuoso y cerrado los micro organismos aeróbicos actúan primero tratando de alimentarse de estos sustratos. Este proceso consume el oxígeno disuelto que pueda existir en el medio. Luego de esta etapa inicial, cuando el oxígeno se agota, aparecen las condiciones necesarias para que la flora anaeróbica se pueda desarrollar consumiendo también la materia orgánica disponible. En todos estos procesos, intervienen las denominadas bacterias metanogénicas. Las bacterias metanogénicas favorecen el ambiente para que las bacterias acidogénicas fermenten los compuestos orgánicos a través de la producción de ácido acético el cual es convertido  a metano


La degradación anaeróbica de la materia orgánica la realiza  una población mixta de microorganismos. En el proceso de degradación de la glucosa están involucrados cuatro grupos de bacterias. Bacterias formadoras de ácidos o acidogénicas, de crecimiento muy rápido (tiempo de duplicación mínimo de 30 minutos) que utilizan la glucosa para producir una mezcla de ácido acético, propiónico y butírico. La reacción preferida por estas bacterias es la que conduce a ácido acético. Las otras reacciones son las respuestas de las bacterias a la acumulación de hidrógeno durante las perturbaciones de carga al sistema.

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