El manejo inadecuado de las excretas generadas en granjas porc\u00edcolas representa un potencial impacto potencial hacia el ambiente. Esta actividad, a mediana o gran escala, genera agua de lavado, restos de alimentos, heces y orina, con una alta carga org\u00e1nica, com\u00fanmente evacuadas en los sistemas de drenaje, peque\u00f1os cuerpos de agua superficial o directamente en el terreno. Uno de los riesgos de enfermedades para la poblaci\u00f3n es el consumo de agua contaminada con esti\u00e9rcol, ya que contiene bacterias pat\u00f3genas como la Escherichia coli que causa diarrea y gases abdominales. (1) La disposici\u00f3n de las excretas en el suelo puede afectarlo por las altas concentraciones de nutrientes (nitr\u00f3geno y f\u00f3sforo), microorganismos pat\u00f3genos, antibi\u00f3ticos y compuestos como hormonas, esteroides, fitoestr\u00f3genos, plaguicidas y herbicidas. (2) El impacto por gases de efecto invernadero (GEI) se debe a la degradaci\u00f3n anaerobia de las excretas y por las emisiones ent\u00e9ricas, dependiendo en gran medida de la especie pecuaria, del sistema de alimentaci\u00f3n y del manejo del esti\u00e9rcol, por lo general los gases de mayor emisi\u00f3n son el metano (CH4<\/sub>), di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>) y \u00f3xidos de nitr\u00f3geno (N2<\/sub>O).<\/p>\n La producci\u00f3n de cerdos a nivel mundial genera cerca de 9% de las emisiones de GEI del sector pecuario.3 En M\u00e9xico se generan 66,708.27 t a\u00f1o-1<\/sup> de excretas con una contribuci\u00f3n de 18,547.36 t a\u00f1o-1<\/sup> del sector porcino. (4) Es importante resaltar la oportunidad que estos residuos representan, ya que son una fuente de biomasa con gran potencial energ\u00e9tico y que pueden ser aprovechados mediante procesos de conversi\u00f3n. La digesti\u00f3n anaerobia es un proceso aplicado para tratar residuos org\u00e1nicos, puede transformar considerablemente el volumen de materia org\u00e1nica inactivando los pat\u00f3genos, reduciendo las emisiones de GEI y al mismo tiempo proporcionando un potencial energ\u00e9tico (biog\u00e1s) y un producto rico en nutrientes (digestato). Derivado de este proceso se han desarrollado diversas tecnolog\u00edas que se han aplicado con \u00e9xito en el tratamiento de los residuos agr\u00edcolas, residuos de alimentos y lodos de aguas residuales, reduciendo la demanda qu\u00edmica de ox\u00edgeno (DQO) y la demanda bioqu\u00edmica de ox\u00edgeno (DBO). Existe\u00a0una t\u00e9cnica que promueve el mejoramiento del proceso de digesti\u00f3n anaerobia, se le conoce como codigesti\u00f3n anaerobia. (5) Chen et al. (5) mencionan que la codigesti\u00f3n anaerobia adicionando otros residuos mejora la adaptaci\u00f3n de los microorganismos a sustancias inhibidoras, mejorando significativamente la eficiencia del tratamiento de residuos. Ria\u00f1o et al. (6) reportan un mayor rendimiento de metano al combinar excretas de cerdo con aguas residuales. Zhang (7) utiliz\u00f3 como sustrato la FORSU y como cosustrato intestino, grasas de cerdo y sangre de borrego con una proporci\u00f3n de 20:80 con base en los s\u00f3lidos vol\u00e1tiles totales (SVT). Gallardo et al. (8) utilizaron reactores a escala laboratorio (volumen de mezcla de 800 ml) con proporciones de 15% de materia seca, del cual 20% es in\u00f3culo. \u00c7inar et al. (9) utilizaron una proporci\u00f3n de 1:7 en la codigesti\u00f3n de FORSU y lodos de una planta de tratamiento. Fountoulakis et al. (10) evaluaron el potencial de producci\u00f3n de metano a partir de la codigesti\u00f3n anaerobia de una mezcla de 50% de residuos de la uva de vinificaci\u00f3n con las aguas residuales de un matadero, obteniendo un rendimiento de 188 mL CH4<\/sub> g-1<\/sup> DQO. Borowski et al. (11) evaluaron la codigesti\u00f3n de lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales (90%) con excremento de cerdo (10%), obteniendo un volumen de 67% de CH4<\/sub> y 29% de CO2<\/sub> . Chen et al. (12) reportan el uso de excretas de cerdo en la digesti\u00f3n anaerobia con valores de s\u00f3lidos totales (ST) de 20% a 35% con una producci\u00f3n de 2.40 Ld-1<\/sup> de biog\u00e1s, alcanzando una tasa de degradaci\u00f3n de 55.6%. El uso de sistemas de digesti\u00f3n anaerobia representa un tratamiento alternativo para los residuos que se generan, se obtienen productos de alto valor energ\u00e9tico, como el biog\u00e1s, y se evitan da\u00f1os al ambiente. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la codigesti\u00f3n de excretas de cerdo (C) con contenido g\u00e1strico ruminal vacuno (rumen) (R) y con lodos de aguas residuales (L), buscando la mejor alternativa de aprovechamiento de las excretas de las granjas mediante la producci\u00f3n de biog\u00e1s.<\/p>\n METODOLOG\u00cdA<\/strong><\/p>\n Ubicaci\u00f3n y distribuci\u00f3n de la granja La granja se encuentra ubicada en la Divisi\u00f3n Acad\u00e9mica de Ciencias Agropecuarias (DACA) de la Universidad Ju\u00e1rez Aut\u00f3noma de Tabasco (UJAT). En la tabla I se muestra cada \u00e1rea que la conforma y el n\u00famero de animales en cada una de ella.<\/p>\n Origen del sustrato y cosustrato<\/strong><\/p>\n El excremento de cerdo (sustrato) se recolect\u00f3 en la granja porcina de la DACA de la UJAT ubicada en el municipio de Centro, Tabasco.<\/p>\n Cosustratos<\/strong><\/p>\n El rumen fue recolectado en el rastro p\u00fablico del municipio de Cunduac\u00e1n, Tabasco, y lodo de una planta de tratamiento de aguas residuales (cono Imhoff) en la comunidad de Cucuyulapa, Cunduac\u00e1n, Tabasco.<\/p>\n Toma de muestras<\/strong><\/p>\n Para la muestra de excremento de cerdo, rumen y lodo se tomaron muestras representativas utilizando el m\u00e9todo de cuarteo (NMX-AA-015-1985). (13)<\/p>\n Determinaci\u00f3n anal\u00edtica<\/strong><\/p>\n Cada una de las muestras representativas de sustrato y los cosustratos fueron caracterizadas anal\u00edticamente. Se determinaron porcentajes de humedad (NMX-AA-016-1984), (14) s\u00f3lidos vol\u00e1tiles totales (NMX-AA-034-2001) y cenizas (NMX-018-AA-1984). (15-16) Todas las caracterizaciones se realizaron por triplicado.<\/p>\n Dise\u00f1o experimental<\/strong><\/p>\n Se instalaron nueve unidades experimentales (UE) que consistieron en botellas de reacci\u00f3n de cultivo biol\u00f3gico de un litro con la adaptaci\u00f3n de una manguera que permit\u00eda la salida del biog\u00e1s. Para la captaci\u00f3n del biog\u00e1s se utilizaron bolsas de Tedlar\u00ae de 1 L. El volumen de la mezcla fue de 800 ml, se determin\u00f3 una proporci\u00f3n de 9:1 (agua:SVT), con base a lo reportado por Gallardo et al. (8) Para las botellas que representaban los blancos (3) se agregaron 125.62 g de ST de sustrato (10 % de SVT). Otras tres botellas conten\u00edan 122.95 g de excreta de cerdo m\u00e1s rumen (10% de SVT). Las \u00faltimas tres botellas conten\u00edan 184.49 g de excreta de cerdo m\u00e1s lodo (10% de SVT). Todas las botellas se aforaron a 800 ml (90%). Durante el experimento se agitaron las UE diariamente a una velocidad de 500 rpm durante 20 minutos. La figura 1 representa el esquema del dise\u00f1o de la UE.<\/p>\n Monitoreo de par\u00e1metros<\/strong><\/p>\n El experimento se llev\u00f3 a cabo durante 106 d\u00edas, se monitorearon los siguientes par\u00e1metros fisicoqu\u00edmicos: pH, ORP (potencial de \u00f3xido-reducci\u00f3n), s\u00f3lidos disueltos totales (SDT) y demanda qu\u00edmica de ox\u00edgeno (DQO), para ello se utiliz\u00f3 un equipo multiparam\u00e9trico marca Hanna\u00ae 9828. La caracterizaci\u00f3n del biog\u00e1s se hizo a trav\u00e9s de un equipo Drag\u00ebr\u00ae modelo X-am 7000.<\/p>\n RESULTADOS<\/strong><\/p>\n En la figura 2 se muestran las unidades experimentales utilizadas.<\/p>\n Comportamiento del pH<\/strong><\/p>\n En la figura 3 se muestra la variaci\u00f3n del pH para cada tratamiento.<\/p>\n El tratamiento CL inicia con un pH neutro, el tratamiento C y CR con un pH por encima de 8 (fase hidrol\u00edtica). A partir de la tercera semana el pH de los tres tratamientos disminuy\u00f3 por debajo de 7 (fase acidog\u00e9nica). Al finalizar el experimento se observa que el pH se mantuvo estable en rangos aproximados a 8 (fase metanog\u00e9nica). El rango de pH para generar metano se encuentra dentro de un rango estrecho entre aproximadamente 7 y 7.5, el biog\u00e1s puede formarse por encima o debajo de este rango. De acuerdo con Lay et al., (17) el rango \u00f3ptimo de pH para el proceso de digesti\u00f3n anaerobia es de 6.6 a 7.6, por lo que el pH se mantuvo en condiciones \u00f3ptimas para los tres tratamientos durante el proceso.<\/p>\n Potencial \u00f3xido reducci\u00f3n (ORP)<\/strong><\/p>\n En la figura 4 se observa el comportamiento del ORP.<\/p>\n Se puede observar que en la tercera semana, en los tres tratamientos, disminuyeron los valores hasta alcanzar valores promedio de -300 mv.<\/p>\n Demanda qu\u00edmica de ox\u00edgeno<\/strong><\/p>\n El tratamiento CR obtuvo un mayor porcentaje de remoci\u00f3n, seguido del tratamiento CL. El tratamiento que present\u00f3 la menor remoci\u00f3n fue C (tabla IV).<\/p>\n La producci\u00f3n de biog\u00e1s que se recuper\u00f3 fue de 0.012 Ld-1<\/sup> para C y CR, mientras que para CL fue de 0.009 Ld-1<\/sup>. Se observa que la producci\u00f3n de metano y di\u00f3xido de carbono es mayor a lo reportado por Borowski et al. (11) quienes evaluaron\u00a0la codigesti\u00f3n de lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales (90%) con excremento de cerdo (10%).<\/p>\n La tabla V muestra la composici\u00f3n del gas generado.<\/p>\n AN\u00c1LISIS ESTAD\u00cdSTICO CH4<\/sub><\/strong><\/p>\n Se realiz\u00f3 un an\u00e1lisis de varianza a los valores obtenidos de CH4<\/sub> a los tres tratamientos (figura 5).<\/p>\n Puesto que el P = 0.3815, no existe una diferencia estad\u00edsticamente significativa entre las medias de CO2<\/sub>.<\/p>\n CO2<\/sub><\/strong><\/p>\n Se realiz\u00f3 un an\u00e1lisis de varianza a los valores obtenidos de CO2<\/sub> (%) en los tres tratamientos (figura 6).<\/p>\n Puesto que el P = 0.1641, no existe una diferencia estad\u00edsticamente significativa entre las medias de CO2<\/sub> .<\/p>\n H2S Se realiz\u00f3 un an\u00e1lisis de varianza a los valores obtenidos de H2<\/sub>S en los tres tratamientos (figura 7).<\/p>\n Puesto que el P = 0.9350, no existe una diferencia estad\u00edsticamente significativa entre las medias de H2<\/sub>S.<\/p>\n CONCLUSIONES<\/strong><\/p>\n No se encontraron diferencias estad\u00edsticas en los tratamientos y se pudo observar que el tratamiento CL es la mejor alternativa, presenta niveles ligeramente mayores en % CH4<\/sub>, niveles ligeramente bajos en % CO2<\/sub> y % H2<\/sub>S, lo cual indica un ligero beneficio en el uso de lodos de aguas residuales como cosustrato, en la calidad del biog\u00e1s generado. El uso de biodigestores anaerobios para el tratamiento de los residuos producido en una granja porcina, el contenido g\u00e1strico ruminal vacuno y lodos de una planta de agua es importante para el aprovechamiento de los subproductos que se generar\u00edan tratando adecuadamente y reduciendo el potencial foco de infecci\u00f3n que producen estos residuos agropecuarios. El aprovechamiento de\u00a0las excretas generadas en una granja porcina tienen un potencial energ\u00e9tico importante en el aprovechamiento de la biomasa generada en zonas tropicales mediante la digesti\u00f3n anaerobia.<\/p>\n RESUMEN<\/strong><\/p>\n La digesti\u00f3n anaerobia es un proceso aplicado en el tratamiento de residuos org\u00e1nicos. La codigesti\u00f3n anaerobia parte de una mezcla homog\u00e9nea de dos o m\u00e1s sustratos, mejorando la adaptaci\u00f3n de microorganismos y deficiencias nutrimentales. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la codigesti\u00f3n de excretas de cerdo en combinaci\u00f3n con el contenido g\u00e1strico ruminal vacuno y lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales. La producci\u00f3n de biog\u00e1s fue de 0.012 Ld-1<\/sup> para C y CR. La producci\u00f3n para CL fue de 0.009 Ld-1<\/sup> sin diferencias estad\u00edsticas en los tratamientos.<\/p>\n Palabras clave:<\/strong> Cerdo, Excretas, Metano.<\/p>\n ABSTRACT<\/strong><\/p>\n Anaerobic digestion is a process used for the treatment of organic waste. Anaerobic codigestion, part of a homogeneous mixture of two or more substrates, improving the adaptation of microorganisms and nutritional deficiencies. The aim of this study was to evaluate the codigestion of pig manure with ruminal gastric content (rumen) and sludge from waste waterplant. Biogas production was 0.012 Ld-1<\/sup> for C y CR. The production for CL was 0.009 Ld-1<\/sup> without statistical differences in the treatments. Keywords: Pig, Manure, Methane.<\/p>\n <\/p>\n * Universidad Ju\u00e1rez Aut\u00f3noma de Tabasco.<\/p>\n Contacto: ing-jaso@hotmail.es<\/p>\n <\/p>\n REFERENCIAS <\/strong><\/p>\n 1. LeJeune, J.T., and A.N. Wetzel (2007). Preharvest control of Escherichia coli O157 in cattle. J. Anim. Sci. 85. Pp. 73-80.<\/p>\n 2. Powers, W. (2009). Environmental challenges ahead for the U.S. dairy industry. In: Proc. 46th Florida Dairy Production Conference, Gainsville, FL, USA. Pp. 13-24.<\/p>\n 3. FAO (2013). Greenhouses gas emissions from pig and chicken supply chains \u2013 A global life cyle assessment.<\/p>\n 4. Semarnat (2012). Diagn\u00f3stico b\u00e1sico para la gesti\u00f3n integral de los residuos.<\/p>\n 5. Chen, Y., Cheng, J.J., & Creamer, K.S. (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: a review. Bioresourcetechnology, 99 (10). Pp. 4044-4064.<\/p>\n 6. Ria\u00f1o, B., Molinuevo, B., & Garc\u00eda-Gonz\u00e1lez, M. C. (2011). Potential for methane production from anaerobic co-digestion of swine manure with winery wastewater. Bioresource technology, 102(5). Pp. 4131-4136.<\/p>\n 7. Zhang, Y., Banks, C. (2012). Co-digestion of the mechanically recovered organic fraction of municipal solid waste with slaughterhouse wastes.<\/p>\n 8. Gallardo, A., Laines, J., Colomer, F., Miralles, T., G\u00f3mez, A. (2013). Biometanizaci\u00f3n de los rechazos procedentes del proceso de afino del compost. VSIR-REDISA.<\/p>\n 9. \u00c7inar, S., Onay, T., Erdin\u00e7ler, A. (2004). Co-disposal alternatives of various municipal wastewater treatment-plant sludges with refuse. Advances in Environmental Research 8, 477-482 doi: 10.1016\/ S1093-0191(02)00146-6.<\/p>\n 10. Fountoulakis, M.S., & Manios, T. (2009). Enhanced methane and hydrogen production from municipal solid waste and agroindustrial by-products co-digested with crude glycerol. Bioresource technology, 100 (12). Pp 3043-3047.<\/p>\n 11. Borowski, S., DomaD\u00b4ski, J., & Weatherley, L. (2014). Anaerobic co-digestion of swine and poultry manure with municipal sewage sludge. Waste management, 34(2). Pp. 513-521.<\/p>\n 12. Chen, C., Zheng, D., Liu, G. J., Deng, L. W., Long, Y., & Fan, Z. H. (2015). Continuous dry fermentation of swine manure for biogas production. Waste Management, 38. Pp. 436-442.<\/p>\n 13. NMX-015-AA-1985 (1985). Secretar\u00eda DE Desarrollo Urbano y Ecolog\u00eda. Protecci\u00f3n al ambiente-contaminaci\u00f3n del suelo\u2013residuos s\u00f3lidos municipales-muestreo-m\u00e9todo de cuarteo.<\/p>\n 14. NMX-016-AA-1984 (1984). Secretar\u00eda DE Desarrollo Urbano y Ecolog\u00eda. Protecci\u00f3n al ambiente-contaminaci\u00f3n del suelo-residuos s\u00f3lidos municipales-determinaci\u00f3n de humedad.<\/p>\n 15. NMX-018-AA-1984 (1984). Secretar\u00eda DE Desarrollo Urbano y Ecolog\u00eda. Protecci\u00f3n al ambiente-contaminaci\u00f3n de suelo residuos s\u00f3lidos municipales determinaci\u00f3n de cenizas.<\/p>\n 16. NMX-034-AA-2001 (2001). Secretar\u00eda DE Desarrollo Urbano y Ecolog\u00eda. Determinaci\u00f3n de s\u00f3lidos y sales disueltas en aguas naturales, residuales y residuales tratadas.<\/p>\n 17. Lay, J., Li, Y., Noike, T., (1997). Influences of pH and moisture content on the methane production in high solids sludge digestion. WaterResearch, 31. Pp. 1518-1524.<\/p>\n Recibido: 10-11-15<\/p>\n Aceptado: 04-01-16<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" SHAYLA MONTEJO OLAN*, JOS\u00c9 RAM\u00d3N LAINES CANEPA*, JOS\u00c9 AURELIO SOSA OLIVIER* CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 19, No. 79, MAYO-JUNIO 2016 Art\u00edculo en PDF El manejo inadecuado de las excretas generadas en granjas porc\u00edcolas representa un potencial impacto potencial hacia el ambiente. 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