1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Veracruz
4. Instituto Tecnológico de Orizaba
5. Tesis de Posgrado
6. Tesis de Maestría
7. Maestría en Ingeniería Química

Title:	EFECTO DE LA ADICION DE BIOSURFACTANTES EN EL PROCESO DE DIGESTION ANAEROBIA DE AGUAS RESIDUALES CON RESIDUOS GRASOS DE ORIGEN ANIMAL
Authors:	CRUZ ACEVEDO, LUIS A.
Issue Date:	2025-10-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Orizaba
Description:	La digestión anaerobia se posiciona como una tecnología clave para el tratamiento de aguas residuales municipales con alta carga orgánica y para la valorización energética de residuos con alto contenido de lípidos, aceites y grasas (LAGs). No obstante, la baja solubilidad, la flotabilidad y la toxicidad de estos compuestos representan desafíos operativos que limitan su aprovechamiento eficiente. En este estudio, se evaluó el efecto de la adición de biosurfactantes sobre la producción de biogás durante la digestión anaerobia de aguas residuales enriquecidas con LAGs de origen animal. La metodología experimental incluyó la adaptación de un inóculo anaerobio en un reactor semicontinuo, seguido de la ejecución de pruebas cinéticas de potencial bioquímico de metano (BMP) en microcosmos, bajo condiciones mesofílicas (35 ± 1 °C). Se emplearon concentraciones de 1.0 y 2.5 % v/v de residuos grasos, consideradas elevadas para este tipo de sistemas, calculadas respecto al volumen de operación para facilitar su escalabilidad. La relación sustrato/inóculo fue de 1:3 (DQOT gSV-1). Se evaluaron los efectos del biosurfactante lipopeptídico producido por una cepa nativa (M5), en comparación con el surfactante químico Tween 20 y controles sin surfactantes. Los resultados mostraron que, bajo condiciones controladas, el sistema con 2.5 % de grasa sin adición de surfactantes alcanzó la mayor producción específica de biogás (1405.92 mL gSV-1), mientras que la adición de biosurfactante mejoró la estabilidad del proceso y permitió alcanzar una producción de 1279.94 mL gSV-1, con una mayor eficiencia de conversión de metano (896.71 mL gSV-1). En contraste, el uso del surfactante químico resultó en una inhibición significativa del proceso, evidenciada por reducciones en la producción de biogás y metano. El modelado cinético mediante la ecuación de Gompertz modificado y Cone clásico, en conjunto con el análisis estadístico por ANOVA con prueba de Tukey (α = 0.5) confirmaron diferencias significativas entre tratamientos. Los sistemas con grasa y biosurfactante mostraron un mejor rendimiento en términos de velocidad máxima de producción y menor periodo de latencia. Finalmente, se identificó que una proporción grasa/surfactante adecuada, así como la estrategia de alimentación gradual empleada en el reactor semicontinuo, favorecieron la adaptación microbiana y la resistencia a cargas elevadas de materia orgánica, incrementando la producción sostenida de biogás. Este trabajo respalda el potencial de los biosurfactantes como coadyuvantes en el tratamiento anaerobio de residuos grasos y contribuye al desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles para la generación de bioenergía a partir de residuos orgánicos.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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