1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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Title:	ESTUDIO DE LA ADICION DE BIOCHAR DE CASCARA DE NARANJA SOBRE LA DIGESTION ANAEROBIA DE EFLUENTES CITRICOS
Authors:	HERNANDEZ ROA, JULIA R.
Issue Date:	2026-03-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Orizaba
Description:	La industria citrícola genera grandes volúmenes de residuos orgánicos, particularmente cáscaras de naranja y efluentes líquidos provenientes del procesamiento de naranja. Estos residuos representan un desafío ambiental debido a su alta carga orgánica, pero al mismo tiempo constituyen una fuente valiosa de compuestos aprovechables si se les somete a procesos de valorización. En este trabajo se abordó una estrategia integral para transformar la cáscara de naranja en un material de valor agregado mediante pirólisis (biochar), y evaluar su potencial para mejorar la digestión anaerobia de los propios efluentes cítricos. Inicialmente se llevó a cabo la recolección y caracterización fisicoquímica de la cáscara de naranja y del efluente cítrico obteniendo valores como humedad (79.93 %), por lo cual fue necesario secar la biomasa para alcanzar valores menores al 15 %. Posterior al proceso de secado, se realizó una caracterización obteniendo valores de pH (3.48 ± 0.01), una considerable reducción en cuanto al contenido de humedad (11.80 ± 9.57), sólidos totales y volátiles de 88.20 ± 9.57 y 94.00 ± 0.38 respectivamente, cenizas (6.00 ± 0.38), de igual manera se le realizó un análisis elemental C (45.07 ± 0.93 %), H (5.47 ± 0.00), O (47.39 ± 0.92), N (1.415 ± 0.05) y S (0.155 ± 0.06). Los resultados confirmaron que la cáscara presenta un alto contenido de materia orgánica biodegradable y carbono disponible para su transformación en biochar. Así mismo se caracterizó el efluente de la fracción líquida de la cáscara de naranja, mostrando los siguientes resultados pH (4.92 ± 0.12), SST (26.25 ± 0.22 g/L), SSV (24.63 ± 0.20 g/L), DQOT y DQOs (47.43 ± 2.75 y 34.58 ± 2.25 gDQO/L) respectivamente. Estos resultados mostraron una elevada carga orgánica, evidenciando su potencial para la digestión anaerobia. Posteriormente, la cáscara fue sometida a un proceso de pirólisis a 550 °C. La caracterización del biochar reveló un contenido mineral elevado principalmente Ca (38,822 mg/kg), K (29,697 mg/kg) y Mg (2,861 mg/kg), pH alcalino (8.53), conductividad eléctrica moderada (1320 μS/cm), y nulo contenido en elementos traza como Cd, Co y Pb. Este biochar fue propuesto como aditivo para el proceso de digestión anaerobia empleando un Reactor Anaerobio Híbrido (RAH). El reactor fue operado en tres etapas: batch, continuo y continuo con biochar. En la fase batch, el sistema permitió la formación de biopelícula alcanzando una primera estabilización del proceso. Durante la fase continua sin biochar, el reactor mostró un desempeño estable con altas eficiencias de remoción de DQOT y DQOS (85–90 %), sólidos suspendidos totales y volátiles, además de mantener condiciones óptimas de pH (7.3 – 7.8), alcalinidad (< 0.3) y producción de biogás promedio de 4.25 L/día. En la fase continua con adición de biochar, se evaluó el efecto del material sobre el comportamiento del reactor. Aunque la incorporación del biochar provocó un descenso temporal en la remoción de DQO total y soluble, SST y SSV (60 – 65 %), el sistema recuperó su estabilidad con el tiempo. De manera notable, el biochar favoreció la producción de metano aumentando el rendimiento específico (YCH4) entre 25 % y 40 % respecto a la operación sin biochar. En conjunto, este estudio demuestra que los residuos de cáscara de naranja pueden ser aprovechados de manera integral: la cáscara de naranja se transforma en un biochar funcional y simultáneamente sirve como sustrato base para la digestión anaerobia de los efluentes líquidos.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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