La Fermentación Metanogénica

8/17/2019 La Fermentación Metanogénica

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LA FERMENTACIÓNMETANOGÉNICA


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1. FUNDAMENTOS DE LA FERMENTACMETANOGÉNICA

El correcto manejo de los residuos orgánicos se logra a través de d

tratamientos que implican un reciclaje de estas materias otransformándolas en productos con valor agregado. El reciclaje deorgánica ha recibido un fuerte impulso con el alto costo de los ferquímicos, con la búsqueda de alternativas no tradicionales de energía, también, la necesidad de vías de descontaminación eliminación de res

!a población microbiana juega un importante papel en las transformacestos residuos orgánicos especialmente si se considera que dispone

amplio rango de respuestas frente a la molécula de o"ígeno, comuniversal de las células. Esto permite establecer bioprocesos en funcpresencia o ausencia de o"ígeno, con el objeto de tratar adecuadiversos residuos orgánicos.


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1.1 Digestión aeróbica. !a digestión aeróbica consiste en procpor diversos grupos de microorganismos, principalmente bacterique, en presencia de o"ígeno actúan sobre la materia orgtransformándola en productos #nales inocuos materia celular.

1.! Digestión anaeróbica !a digestión anaeróbica es un procomplejo degradativo en el cual parte de los materiales orsubstrato $residuos animales vegetales% son convertidos en biodió"ido de carbono metano con trazas de otros elementos, por ubacterias que son sensibles o completamente inhibidas por eproceso de digestión anaeróbica es posible convertir gran cantidaresiduos vegetales, estiércoles, e'uentes de la industria

fermentativa, de la industria papelera de algunas industriassubproductos útiles. En la digestión anaerobia más del ()* disponible por o"idación directa se transforma en metano, consuun +)* de la energía en crecimiento bacteriano frente al )* cosistema aeróbico.


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+.-.+ "r#$%ct#s &na'es $e 'a $igestión anaer#bia( !os princproceso de digestión anaerobia, en sistemas de alta carga orgáncompleta, son el biogás un bioabono que consiste en un e'uen

1.!.1.1 )i#g*s

El biogás es una mezcla gaseosa formada principalmente de metano dpero también contiene diversas impurezas. !a composición del biogás d

digerido del funcionamiento del proceso. uando el biogás tiene un cosuperior al /* es in'amable.


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1.!.+.! )i#ab#n#

!as características del bioabono, dependen en gran medida del tipo de tecnmaterias primas utilizadas para la digestión. 0urante el proceso anaeróbicomateria orgánica se transforma en metano, por lo que el contenido en matmenor al de las materias primas. 1ran parte de la materia orgánica de estemineralizado, por lo que normalmente aumenta el contenido de nitrógeno adisminue el nitrógeno orgánico.


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!.ETA"AS DE LA FERMENTACIÓNMETANOGÉNICA

!a digestión anaeróbica es un proceso mu complejo tanto por e

reacciones bioquímicas que tienen lugar como por la cmicroorganismos involucrados en ellas. 0e hecho, muchas de estaocurren de forma simultánea. !os estudios bioquímicos mirealizados hasta ahora, dividen el proceso de descomposición anamateria orgánica en cuatro fases o etapas2

-.+ 3idrólisis

-.- Etapa fermentativa o acidogénica

-.4 Etapa acetogénica

-./ Etapa metanogénica


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!.1 ,i$ró'isis !a materia orgánica no puede ser utilizada directamente por los microorganismos a menos q

compuestos solubles. !a hidrólisis es el primer paso necesario para la degradación anaerorgánicos complejos. 5or tanto, es el proceso de hidrólisis el que proporciona sustratos orgánic

anaeróbica. ualquier sustrato se compone de tres tipos básicos de macromoléculas2 -i$rat#s $e ca

'0/i$#s.

Las /r#te0nas constituen un sustrato mu importante en el proceso de digestión anaeróademás de ser fuente de carbono energía, los aminoácidos derivados de su hidrólisis valor nutricional. !as proteínas son hidrolizadas en péptidos aminoácidos por la aproteolíticas llamadas proteasas. 5arte de estos aminoácidos son utilizados directamentenuevo material celular el resto son degradados a ácidos volátiles, dió"ido de carbono, hi

sulfuro en posteriores etapas del proceso. La $egra$ación $e '#s '0/i$#s en ambientes anaeróbicos comienza con la ruptura de

acción de enzimas hidrolíticas denominadas lipasas produciendo ácidos grasos de cadena l

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!.! Eta/a 2er3entati4a # aci$#g5nica

0urante esta etapa tiene lugar la fermentación de las molésolubles en compuestos que puedan ser utilizados directamente metanogénicas $acético, fórmico, 3- % compuestos orgánico$propiónico, butírico, valérico, láctico etanol principalmente% quo"idados por bacterias acetogénicas en la siguiente etapa

importancia de la presencia de este grupo de bacterias no sólo raque produce el alimento para los grupos de bacterias que actúansi no que, además eliminan cualquier traza del o"ígeno disuelto d

! + E 5 i


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!.+ Eta/a acet#g5nica

6epresentantes de los microorganismos acetogénicos s#n S6#'2ei Sntr#/-#bacter 6#'ini. &n tipo especial de acetogénicos, son los llamados homoacetogénicos. Este tipo ca/aces $e crecer -eter#tró&ca3ente en /resencia c#3/%est#s 3#n#carb#na$#s $como mezcla 3- 78- % pr

único producto acetato. 9l contrario que las bacterias acetogproducen hidrógeno como resultado de su metabolismo, sino como sustrato.. !os principales microorganismos homoacetosido aislados son Acet#bacteri%3 6##$ii # C'#stri$i%3 ac


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!.9 Eta/a 3etan#g5nica

En esta etapa, un amplio grupo de bacteriasestrictas, actúa sobre los productos resultantes danteriores. !os microorganismos metanogénicos

considerados como los más importantes dentro de microorganismos anaerobios, a que son los de la formación de metano de la eliminación delproductos de los grupos anteriores


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