Evaluación del nejayote para la obtención de biohidrógeno por fermentación en fase oscura

Abstract

El nejayote (agua residual del proceso de nixtamalización del maíz), representa una descarga potencial mensual promedio de 600,000 m3 de efluentes residuales, cifra equivalente al 15% de las descargas residuales totales municipales del país. Este gasto, en su mayoría, es vertido a los cuerpos de agua receptores sin previo tratamiento; siendo que, según la NOM-002-SEMARNAT-1996, este efluente no puede ser descargado al sistema de alcantarillado, en términos de su elevada demanda química de oxígeno, y sus altos niveles de temperatura, pH y sólidos suspendidos totales. La producción de biohidrógeno a partir del aprovechamiento bioquímico sucedido durante la fermentación en fase oscura del nejayote en presencia de clostridios, presume ser una técnica alternativa, atractiva, económica y sostenible, que, de forma simultánea, da tratamiento a un desecho potencialmente contaminante al mismo tiempo que genera energía a manera de un combustible renovable (biohidrógeno). Sin embargo, el proceso de producción de bioH2 por vías fermentativas, aún necesita perfeccionar sus métodos para aumentar la eficiencia de conversión energética, y evitar situaciones como la acumulación de ácidos grasos volátiles (AGV). Factores que limitan la producción bioquímica de biohidrógeno (bioH2). Los resultados muestran que la generación de biohidrógeno por medio de la fermentación en fase oscura del nejayote, resulta en una tecnología factible, demostrándose que la mejor relación nejayote/nutrientes para la máxima generación de biohidrógeno es la fracción (80:20), a la temperatura de 37°C, con una producción de 1056 ppm de biohidrógeno. Con base en los resultados obtenidos para este trabajo de investigación, se concluye que el proceso bioquímico para la generación de biohidrógeno a partir de la fermentación en fase oscura del nejayote es un método viable y sostenible; los niveles más altos obtenidos para la generación de bioH2{(1000 ppm), relación (80:20), (37ºC)}, muestran ser datos alentadores para seguir profundizando en el proceso. Tomando en cuenta las aceveraciones y recomendaciones resultantes de la evaluación de los resultados obtenidos de practicar la metodología sugerida, Capítulo VI.; la producción de biohidrógeno resultante a partir de la fermentación en fase oscura de la biomasa contenida en el nejayote, cumple las condiciones suficientes para demostrar que los nutrientes contenidos en el nejayote, pueden transformar su capacidad energética de una manera sostenible, produciendo energía limpia y renovable (biohidrógeno), a la vez que contribuyen de manera significativa, en la reducción de los valores determinantes del grado de contaminación de un agua residual municipal (Nejayote).

Nejayote (wastewater obtained from corn nixtamalization) represents a potential monthly load of 600,000 m3 of waste effluents, representing the 15% of wastewater from the entire country. This charge is spilled into receiving waters without a treatment, according to the NOM-002-SEMARNAT-1996 this effluent cannot be spilled into the sewerage due to high CDO, temperature, pH and solids suspended levels. The biohydrogen production from the biochemical usage obtained from the nejayote fermentation in dark phase in presence of clostridia seems to be an attractive, economic, sustainable technique; at the same time treats a highly pollutant waste and also generates a renewable energy (biohydrogen). However, this bioH2 production process through fermentative ways still need to be improved to increase the energetic conversion efficiency and avoid the buildup of volatile fatty acids (VFA). Factors that limit the biochemical production of biohydrogen (bioH2). The results show that the biohydrogen generated through nejayote fermentation in a dark phase, turned out in a really feasible technology, proving that the best relation nejayote/nutrients for the maximum biohydrogen creation is the fraction (80:20) at a temperature of 98.6°F, with a biohydrogen production of 1056 ppm. Based on the results obtained for this research it concludes that the biochemical process to generate biohydrogen through fermentation in a dark phase is a feasible method that worths further investigation since the volumetric performance gathered the right conditions to show that the nutrients contained in nejayote are able to transform the energetic capacity in processes which are not only productive but also an intriguing alternative for the nejayote bioremediation.