SOSTENIBILIDAD son medibles compuestos orgánicos totales COT, monóxido de carbono CO, partículas menores a 10 micras PM10 y menores PM2.5. La producción de gas metano en granjas porcinas es favorecido por la inclusión mezclada de varios sustratos de productos en codigestión, principalmente si mejoran la estabilidad de la relación C/N de la que carecen las excretas porcinas. La relación óptima de la fermentación es de 15-25: 1, pero las excretas de animales domésticos tienen rango de 2-10:1, por ello la baja la eficiencia del sistema. Por señalar un valor comparativo la paja de trigo es de 80C:1N. Para balancear la relación carbono: nitrógeno se facilita agregando sobrantes agroindustriales de empaques de frutas, tubérculos y hortalizas; bagazo de cervecería, vid, agaves y jugos; desechos de rastros, lácteos, boñigas, junto a desechos o quimio del aparato digestivo de otras especies animales; salvados de harina, arroz y maíz; residuos del ingenio azucarera; proceso de yuca Cassava; sustratos lignocelulósicos aserrín, cascarilla de arroz y pajas como sustratos absorbentes de cama profunda en la cría de animales; otros que aportan más carbono que nitrógeno al medio desbalanceado de cultivo, tomando en cuenta que la lignina y biopolímeros derivados de la hemicelulosa y celulosa son pobremente biodegradables; lodos municipales, etc. indicado que la diversidad del inóculo mejora el proceso fermentativo del biorreactor. Un estudio asume que la celulosa produce más metano que la hemicelulosa, sin embargo, la hemicelulosa es degradada rápidamente. Una buena cepa de microrganismos locales se forma después de 2 meses de fermentación del biodigestor con Cloasimonas acetógenas y 9 meses después se han formado colonias dominantes de Methanosaeta, Methanosarcina, especies microbianas más eficientes para la producción de gas metano. Otras poblaciones dominantes son Firmicutes, Bacteroidota, Proteobacteria, Spirobacterias. Lendomi indica que las poblaciones metanogénicas fluctúan durante el año por cambios de adaptación a la temperatura ambiental, se requiere más de 1-3 años para aclimatar microorganismos auto seleccionados para que produzcan gas metano por igual durante todo el año. Por ello durante la limpieza del biorreactor se debe dejar una parte como semilla del inóculo ya adaptado. Unas especies microbianas sobresalen con temperaturas más altas de 23°C en el agua del reactor otras en ambientes de baja temperatura 10°C, en el rango de ambas temperaturas sin inhibiciones de crecimiento. El rango mesofílico es considerado entre 20-45°C. La región psicofílico menor a 20°C todavía puede producir algo de CH4. El rango termofílico va de 35-60°C. Se abre un nuevo camino a la biotecnología todavía no disponible comercialmente con la metagenómica e ingeniería genética para inocular con poblaciones estables que produzcan altos rendimientos de biogás. Nuevos organismos con alta tolerancia de adaptación a diversos cambios ambientales dentro del biodigestor, capitalizando la degradación de la lignocelulosa. El uso de enzimas para catalizar fibras (celulosa, hemicelulosa) sigue limitado Las endoglucanasas GH5-tCel5A1 y la GH5-p4818Cel5_2A son poderosas, pero se inactivan en ambientes no controlados. La microflora de rumiantes, bacterias en el tracto digestivo de termitas Nasutitermes que tienen enzimas activas para degradar polisacáridos y lignocelulosa. Son materia de investigación básica. Los inhibidores más comunes del crecimiento microbiano dentro del biodigestor son gases producidos por el propio sistema amonio, sulfitos, iones metálicos, metales pesados y sustancias orgánicas. Por supuesto entradas nuevas de oxígeno disuelto en el agua de limpieza. Se forma un equilibrio de poblaciones entre bacterias que acidifican (ácidos orgánicos) el agua como medio de cultivo y las que metabolizan metano. Si el medio de cultivo es favorecido con la presencia de Clostridiales, Coprothermobacter y Gelria pueden hidrolizar proteínas ácidas reacción que genera más ácidos grasos volátiles, se reducen las emisiones de CO2 buscando la neutralidad de las emisiones. Los antibióticos presentes en los efluentes como clorotetraciclinas, sulfametazol, oxitetraciclina, ciprofloxacina, enrofloxacin, azetromicina promueven poblaciones procariotas que generan etanol y otras bacterias Archaea metanogénicas los transforman en metano. No así las cefalinas, cetalina tienen efecto negativo en otras poblaciones que producen CH4. Agregar bicarbonato de sodio (Na2CO3) compuestos químicos como agentes alcalinizantes con propiedades bufferizantes mejoran el medio de cultivo para la producción de gas metano. Agregando oxido de magnesio en proporción de 30 Kg por metro cúbico de laguna mejora 40% la producción de gas metano. La laguna de oxidación con ventiladores sin cubierta superficial, el bunquer y la laguna anaeróbica profunda de una sola cámara de fermentación es cosa del pasado. Las malas experiencias habían dejado una mala impresión. El biorreactor moderno debe ser eficiente con poco tiempo de retención de líquidos para completar rápidamente el tratamiento de la digestión y respiración anaeróbica de la materia orgánica, con la máxima producción y captura de biogás compuesto de (50-65%) de CH4 y (30-35%) de CO2 y otros gases incluyendo el vapor; con un valor calorífico de 5300 kcal/m3 (600 BTU/ft3). La producción de biogás puede generar beneficios ambientales muy valiosos, más allá el conjunto de la energía producida y de los de los mejoradores agrícolas. 38
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