bacterias metanognicas

ContenidoINTRODUCCIN2BACTERIAS METANOGNICAS3DEFINICIN Y ETIMOLOGIA3CARACTERSTICAS3TIPOS4COMPOSICIN QUIMICA6USO DE METABOLITOS SECUNDARIOS DE LAS PLANTAS PARA REDUCIR LA METANOGNESIS RUMINAL7PROPIEDADES ANTIMETANOGNICAS DE LOS METABOLITOS SECUNDARIOS DE LAS PLANTAS7Otros compuestos secundarios antimetanognicos en plantas14PASOS PARA LA EVALUACIN DEL POTENCIAL ANTIMETANOGNICO DE PLANTAS14BIOGS15Principio de funcionamiento y Factores a tener en cuenta Principio de funcionamiento16Etapas intervinientes17Factores a tener en cuenta18Inclusin de inoculantes21Elementos bsicos para la produccin de biogs23MICROBIOLOGA DE LA DIGESTIN ANAEROBIA24INEFICIENCIA DE LA DESCOMPOSICION ANAEROBIA26BACTERIAS METANOGENICAS EN LOS PROCESOS BIOLOGICOS ANAEROBIOS28TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES28Condiciones de operacin29Reactores utilizados30CONCLUSIONES31BIBLIOGRAFIA32

INTRODUCCINEl metano CH4 es conocido desde el siglo XVlll como un gas que se desprende de ambientes anaerobios ricos en materia orgnica. Es el denominado gas de los pantanos, si bien en los mismos se halla mezclado con CO2 y N2. Puede ser recogido y quemarse con facilidad. El metano es el resultado de la actividad de un grupo muy especializado de bacterias que convierten los productos de fermentacin de otros microorganismos anaerobios (especialmente CO2 y H2, formiato y acetato) bien en metano o bien en metano CO2.Las bacterias metanognicas han sido relativamente poco estudiadas debido a la dificultad que presenta su aislamiento y mantenimiento en cultivo puro. Son bacilos o cocos, mviles o inmviles, grampositivos o gramnegativos, estrictamente anaerobios, mucho ms sensibles al oxgeno y los agentes oxidantes, como el nitrato, que las dems bacterias anaerobias. No pueden utilizar como reductores ni los aminocidos ni los azucares. La metanognesis es obligada, y para reducir el CO2 a metano slo pueden oxidar H2, formiato, metanol, metilaminas o acetato, posiblemente el etanol y el propanol en casos muy especiales.Se ha descrito una serie extensa de fermentaciones metnicas, pero no es seguro que las realice una sola bacteria del metano, sino ms bien una asociacin de una bacteria del metano con otra bacteria anaerobia. Algunos ejemplos son los siguientes

Un cultivo metanognico que haba sido hace aos uno de los ms estudiados es el de Methanobacilus Omelianskii, el cual lleva a cabo eficazmente la oxidacin de alcoholes primarios y secundarios a metano con la reduccin de CO2:

BACTERIAS METANOGNICASDEFINICIN Y ETIMOLOGIALas metangenas estn clasificadas en el grupo de losprocariontes, y en el subgrupo de las arqueas.Las arqueas metangenas son microorganismosprocariontesque viven en medios estrictamente anaerobios y que obtienen energa mediante la produccin de gas natural, elmetano(CH4). Gracias a esta caracterstica, este tipo de organismo tiene una gran importancia ecolgica, ya que interviene en la degradacin de la materia orgnica en la naturaleza, y en elciclo del carbono.Constituyen un nico grupo de bacterias que estn compuestas de varias especies distintas con diferente forma y estructura celular. Son esenciales para la digestin anaerobia porque son los nicos organismos que pueden catalizar anaerbicamente acetato e hidrgeno para dar productos gaseosos en ausencia de luz o aceptores de electrones exgenos distintos al CO2. Se encuentran en la naturaleza en ausencia total de oxgeno.Estas bacterias se diferencian igualmente del resto por el hecho de que fluorecen verde a una determinada excitacin de luz ultravioleta debido a que contienen coenzimas especficas que no han sido encontradas en otros organismos.Habitan por lo general en los drenajes, pantanos y aparatos digestivos de los vertebrados incluyendo el hombre, que proporcionan un ambiente anaerbico adecuado para su metabolismo.CARACTERSTICAS: Son microorganismos unicelulares sin ncleo definido

Su pared celular no contiene mureina y su membrana citoplasmtica est constituida fundamentalmente de hidrocarburos isoprenoides, en lugar de steres de glicerina y cidos grasos, como el resto de las bacterias

Las metangenas se encuentran tambin en uno de los estmagos de los rumiantes, en el que se degrada la celulosa, y en el tracto digestivo de la mayora de los animales. Tambin se pueden obtener del fondo de los ocanos o de los manantiales de aguas termales, lo que demuestra que, a pesar de su intolerancia al oxgeno, se encuentran ampliamente distribuidas sobre la Tierra.

Las bacterias metanognicas son ms sensibles a los cambios de temperatura que otros organismos en el digestor. Esto se debe a que los dems grupos crecen ms rpido, como las acetognicas, las cuales pueden alcanzar un catabolismo sustancial, incluso a bajas temperaturas.

Presentan secuencias nicas en la unidad pequea del ARNr 16s.

TIPOS:Las metangenas son un grupo de arqueobacterias que desde el punto de vista bioqumico tienen la peculiaridad de presentar una serie de coenzimas que no e han encontrado e otras bacterias. Las metangenas se componen de tres grupos. El grupo 1 incluira Methanobacterium y Methanobrevibater, el grupo 2 Metanococcus y el grupo 3 los gneros Methanospirillum y Methanosarcina.

Cada grupo tiene adems unas caractersticas peculiares de la pared celular y de la membrana, que en todo caso, difieren considerablemente de las correspondientes a la generalidad de las bacterias. Muchas bacterias metangenas son termfilas.

COMPOSICIN QUIMICA:Los metangenos presentan una heterogeneidad sorprndete en la composicin de sus paredes celulares, pero se han reconocido cuatro quimiotipos generales de paredes celulares:1.- Paredes celulares constituidas por un heteropolisacarido acdico llamado metanocondroitina, presentes en varias especies de Methanosarcina.2.- Paredes celulares sensibles a dodecilsulfato de sodio, constituidas por subunidades de protena regularmente arregladas, presentes en especies de methanococcus, methanogenium y methanomicrobium. En methanococcus la protena esta modificada con pequeas cantidades de glucosamina, es decir, es una glicoprotena.3.- las paredes celulares de especies de methanospirillum son vainas tubulares de naturaleza protenica, que tienen una estructura resistente a dodecilsulfato de sodio y proteasas.4.- Las paredes celulares de methanobacterium, methanobrevibacterium, methanosphaera y methanothermus son sculos rgidos constituidos por un heteropolmero semejante a la peptidoglicana, pero que carece de cido murmico llamado PSEUDOMUREINA. Adems contienen un heteropolisacrido integrado por una variedad de hexosas. La pseudomureina en lugar de cido murmico contiene acido n-acetil, L-talosaminuriconico, y los pptidos asociados con las cadenas de glicana consisten exclusivamente de L-aminocidos.USO DE METABOLITOS SECUNDARIOS DE LAS PLANTAS PARA REDUCIR LA METANOGNESIS RUMINALActualmente existe una gran preocupacin por la emisin de gases de efecto invernadero y su contribucin al calentamiento global. Los rumiantes aportan a la emisin de estos gases a travs de la produccin de metano entrico, un gas cuyo potencial de calentamiento es 21 veces superior que el CO2, y que se considera una perdida energtica para el animal. El uso de antibiticos ha sido til para reducir la metanognesis, sin embargo su uso ha sido prohibido en algunos pases, adems las exigencias actuales de los mercados estn dirigidas a la obtencin de productos animales saludables y con bajo impacto ambiental. Una alternativa de mitigacin natural que est ganando mucha atencin en la nutricin animal es el uso de metabolitos secundarios de las plantas. Diversos estudios han demostrado la capacidad que tienen ciertos compuestos secundarios de reducir la metanognesis a travs de diferentes formas de accin.PROPIEDADES ANTIMETANOGNICAS DE LOS METABOLITOS SECUNDARIOS DE LAS PLANTAS Las plantas producen una gran variedad de compuestos bioactivos y metabolitos secundarios como medio de defensa al ataque de insectos, microorganismos y de adaptacin a ambientes adversos (temperatura, humedad, intensidad de luz, sequia, etc.). Entindase por bioactivos, aquellos compuestos que tiene la capacidad de provocar efectos farmacolgicos o toxicolgicos en humanos y/o animales. Durante muchos aos estos compuestos se han usado principalmente para la fabricacin de medicamentos y preservacin de alimentos, sin embargo tambin se ha demostrado que son tiles para manipular algunos procesos metablicos en los rumiantes y modular selectivamente las poblaciones microbianas del rumen permitiendo mejorar la fermentacin, el metabolismo del nitrgeno y reducir la produccin de metano. Entre los metabolitos que han demostrado influir en la produccin de metano se encuentran: saponinas, taninos, compuestos organosulfurados, aceites esenciales, ligninas, alcaloides, antioxidantes etc., aunque actualmente se reportan ms de 200.000 estructuras definidas de compuestos secundarios, lo que demuestra el gran escenario es que an requiere ser investigado. Los metabolitos secundarios muestran diferentes mecanismos de accin para reducir la metanognesis, pero que de manera general se asocia con una inhibicin en la actividad de las bacterias arqueas metanognicas, mejorando las reacciones metablicas (la fermentacin hacia una mayor formacin de propinato reduciendo la produccin CH4), disminuyendo los H2 disponibles para la produccin de metano (otras fuentes alternativas para la eliminacin de H2) o reduciendo la fermentacin ruminal, no obstante este mecanismo no es de mucho inters ya que resulta en una menor eficiencia de utilizacin de los alimentos.Varios estudios han demostrado que se pueden implementar estrategias nutricionales con el uso de plantas con alta presencia de metabolitos secundarios sin llegar a afectar el desempeo de los animales.Jensen. (2012) Encontr que el consumo de forrajes en pastoreo est influenciado por el tipo de metabolito secundario consumidos y la secuencia de alimentacin, por ejemplo, en bovinos se observ mayor frecuencia de pastoreo cuando primero se les permiti pastorear leguminosas con contenidos ya sea de taninos o saponinas, mientras que en ovejas el consumo de forrajes con altos contenidos en alcaloides fue mayor cuando se suplement con taninos o saponinas. Este estudio sugiere que los compuestos secundarios interactan entre s para influir en el consumo en pastoreo y que esta secuencia de alimentacin se puede manipular. Jayanegara et al. (2012) encontraron que la combinacin de plantas con altos contenidos de fenoles (taninos) en la dieta de rumiantes permite reducir las emisiones de metano sin afectar la fermentacin en el rumen. Delgado et al. (2007) sugieren que la mezcla de gramneas con un 25% de leguminosas como Pennisetum purpureum, Trichantera gigantea y Morus alba mejoran el uso de la energa en los rumiantes y reducen la produccin de metano entre 31 y 27 %.Durmic et al. (2010) tambin encontraron una amplia gama de especies de plantas leosas perennes australianas con propiedades antimetanognicas y las cuales podran servir como complemento nutricional en animales en pastoreo.Archimde et al. (2011) indican que los rumiantes alimentados con forrajes C3 y leguminosas de clima clido se convierte en una estrategia para reducir las emisiones.Molina et al. (2013) en experimentos in vitro e in vivo demostraron que la inclusin de leucaena leucocephala en dietas a base de gramneas puede reducir la emisin de metano en bovinos hasta un 8%.Rodrguez et al. (2013) evaluaron el efecto de extractos crudos vegetales de tres especies arbreas (Sambucu nigra, Tithonia diversifolia, Morus alba) sobre la emisin de metano y encontraron que niveles de inclusin entre 100 y 500 pm permitieron reducir las emisiones >20%, convirtindose en una alternativa viable para ser usados como aditivos en dietas para rumiantes.

A pesar de que se han identificado un gran nmero de compuestos bioactivos, es importante reconocer que an faltan muchos compuestos por identificar ya que en muchos casos se ha podido observar la actividad biolgica de la planta, sin embargo no se conocen los compuestos fitoqumicos responsables de esa actividad.Por otro lado, se ha podido observar que los resultados positivos observados en experimentos in vitro no se reflejan cuando son realizados en condiciones in vivo, una explicacin es que probablemente hay un reajuste de las poblaciones microbianas o un proceso de adaptacin a los metabolitos secundarios. Esta adaptacin puede estar dada por la degradacin o neutralizacin de las molculas activas o el desarrollo de mecanismos de tolerancia o resistencia a los compuestos, lo que podra explicar por qu en la mayora de los estudios in vivo los efectos observados tienen una persistencia limitada. La adaptacin de los microorganismos a los metabolitos secundarios es una limitante que disminuye la efectividad en el tiempo, y para superar esta limitante se recomienda suministrarlos rotacionalmente en la dieta de los animales.Existe un gran nmero de especies de plantas con potencial para disminuir la produccin de CH4 que pueden ser usados ya sea como aditivos alimenticios, suplementos o como alimento para rumiantes en pastoreo. Los principales metabolitos secundarios con propiedades antimetanognicas se clasifican generalmente en cuatro grupos principales: saponinas, taninos, aceites esenciales, compuestos rganosulfurados y flavonoides. Saponinas Son compuestos bioactivos encontrados principalmente en plantas, pero tambin en algunos organismos marinos e insectos. De acuerdo al carcter qumico de la aglicona (conocido como sapogenina) las saponinas se dividen en esteroides y triterpenoides. Los esteroides predominan en las plantas y son compuestos que tienen 27 tomos de carbono que conforman la estructura central. Por su parte las triterpenoides estn compuestas principalmente por agliconas con 30 tomos de carbono (eg. Oleanano). Los tipos de saponinas ms encontradas son las triterpenoides especialmente en leguminosas, sin embargo se puede encontrar una gran variedad de estos compuestos con diferentes propiedades biolgicas dependiendo de la modificacin en la estructura de su anillo y el nmero de azucares. Las saponinas permiten disminuir la metanognesis indirectamente al reducir la poblacin de protozoarios (defaunacin), los cuales estn asociados a las bacterias metangenas y cuya relacin puede generar 9 37 % de las emisiones totales de metano.Estos compuestos eliminan a los protozoarios formando complejos con esteroles en la superficie de sus membranas deteriorndolas hasta que finalmente se desintegran. Tambin se ha sugerido que las saponinas reducen la produccin de metano por otras vas.Hess et al. (2003) encontraron que la fruta tropical Sapindus saponaria redujo la produccin de metano tanto en liquido ruminal normal como defaunado en 14 y 29 % respectivamente, demostrando que el efecto no dependi totalmente de la reduccin del conteo de protozoarios.Guo et al. (2008) observaron una disminucin en la actividad de los genes productores de metano o tasa de produccin de metano por las arqueas metanognicas por efecto de la inclusin de este metabolito. Adems, es conocido que las saponinas favorecen la produccin de una mayor proporcin de propionato, resultando en una menor oferta de hidrgenos necesarios para la produccin de metano.El consumo de alimento no se afecta en gran medida por la inclusin de saponinas en la dieta, sin embargo la digestibilidad y la metanognesis dependen de la dosis.Wei-lian et al. (2005) Encontraron in vitro que la inclusin de 0.2 g/l de saponinas redujo la produccin de metano sin afectar la digestibilidad, pero cuando se suministr una dosis de 0.4 g/l, se observ una disminucin en la metanognesis como consecuencia de una menor digestibilidad de la dieta la cual pudo ser ocasionada por la inhibicin del crecimiento microbiano, incluyendo las bacterias celulolticas y hongos.

Las saponinas en general tienen un efecto menor sobre el patrn de fermentacin ruminal. En muchos casos se aumenta la eficiencia ya que se disminuye la relacin acetato: propionato sin afectar la degradabilidad de los sustratos, mejorando la productividad de los animales. Wang et al. (2012) encontraron que la adicin de saponinas (3g/da) mejor las ganancias de peso diarias y la eficiencia alimenticia en cabras. Este metabolito tambin influye en la utilizacin de protena en los rumiantes, en dosis moderadas pueden reducir la utilizacin de protena ruminal, aumentando el flujo de protena duodenal y reduciendo las concentraciones de amonio en el rumen.Wei-lian et al. (2005) encontraron un aumento en la masa de protena microbiana en 18.4% y una reduccin en las concentraciones de amonio en 8.3% cuando suministraron 0.4 g/l de saponinas en la dieta.

Las saponinas tambin son tiles para mejorar los productos de origen animal. Vasta y Luciano. (2011) consideran que el suministro de estos compuestos en la dieta de rumiantes puede reducir la acumulacin de colesterol en la carne, aunque este es un rea que requiere mayor investigacin. Taninos Los taninos son polmeros polifenlicos solubles en agua, de alto peso molecular. La presencia de un gran nmero de grupos hidroxilo fenlicos les brinda la capacidad de formar complejos principalmente con las protenas y en menor medida con iones metal, aminocidos y polisacridos. Se pueden encontrar en arbustos y rboles forrajeros, leguminosas, frutas, cereales y granos. Los taninos se dividen en dos grupos: hidrolizables (TH) y condensados (TC).Los TH son molculas complejas con un poliol como ncleo central (glucosa, glucitol, cidos qunico, quercitol, siqumico) los cuales son esterificados parcial o totalmente con un grupo fenlico, por ejemplo el cido glico (3, 4, 5-trihidroxi benzoico; galotaninos) o el cido glico dmero hexahydroxydiphenic (elagitaninos). Los grupos fenlicos restantes pueden ser esterificados u oxidados para producir ms TH complejos.Los TC o proantocianidinas, son principalmente polmeros de las unidades flavan-3-ol (epi) catequina y (epi) galocatequina, que estn unidos por enlaces interflavonoides C4-C8 y C4-C6. Tambin se encuentran presentes otros monmeros de los TC, por ejemplo las profisetinidinas, probinetidinas y proguibortinidinas. Uno de los taninos ms comunes quebracho (Schinopsis balansae) es del tipo de las profisetinidinas. El nmero de unidades monomricas pueden variar y esto determina el grado de polimerizacin de di- tri- y tetraflavonoids a oligmeros superiores, estos pueden generar una gran cantidad de estructuras qumicas y producir diferentes propiedades biolgicas. El efecto de los taninos sobre la metanognesis an no se entiende completamente. Se ha encontrado que pueden inhibir el crecimiento o la actividad de los metangenos y protozoarios del rumen por medio de mecanismos bactericidas o bacteriostticos. Tambin se puede afectar las bacterias celulolticas y consecuentemente la fermentacin de los carbohidratos a cidos grasos de cadena corta, en especial la produccin de acetato, de esta manera se reduce la formacin de CO2 y H2 necesarios para la metanognesis. La actividad antimetanognica de los taninos se atribuye principalmente a los TC los cuales disminuyen la produccin de metano a travs de una reduccin en la digestin de la fibra.Tiemann et al. (2008) evalu el efecto de 2 leguminosas tropicales (Calliandra calothyrsus y Flemingia macrophilla) conocidas por su contenido de taninos condensados sobre la emisin de metano en corderos y encontr una reduccin en la emisin de hasta 24%, pero a causa de la reduccin en la digestibilidad de la materia orgnica y fibra.

Por otro lado, tambin se ha encontrado que los TH pueden reducir la metanognesis mediante la inhibicin de las bacterias metangenas o de microorganismos productores de hidrgenos. La accin negativa de los taninos sobre los metangenos se da porque se produce un efecto sobre las protenas funcionales (enzimas) que estn localizadas dentro o sobre los metangenos. En general la influencia de estos compuestos es variable y al igual que muchos otros metabolitos, su efecto va a depender del tipo y la dosis en la dieta. Concentraciones entre (24% MS) brinda beneficios sobre el metabolismo proteico, reduciendo la degradacin a nivel ruminal y aumentando el flujo de aminocidos que pueden ser absorbidos en el intestino delgado e incrementando el rendimiento animal sin afectar el consumo de alimento. Tambin se favorece la salud animal, ya que en cabras se ha encontrado una reduccin en el efecto de parsitos internos, y en bovinos disminuye el riesgo de timpanismo. Niveles de inclusin en la dieta superiores al 6% reducen el consumo de alimento, tasa de digestin ruminal y productividad. Los taninos reducen la degradacin de la protena en el rumen a travs de la formacin de complejos entre estos compuestos, previniendo el ataque por los microorganismos, aunque el efecto antimicrobial en el rumen tambin afecta el crecimiento de las bacterias celulolticas, lo que genera efectos adversos sobre la fermentacin ruminal y digestin de los alimentos. Las altas concentraciones hacen que despus del enlace con las protenas, algunos taninos quedan libres y son estos los que pueden reducir la digestin de la fibra al formar complejos con lignocelulosa previniendo la digestin microbial o inhibiendo los microorganismos celulticos y la actividad de las enzimas fibrolticas. De manera general se considera que el modo de accin de los taninos para reducir la metanognesis es a travs de la disminucin en el nmero de protozoarios y metangenos y por la reduccin en la degradacin de la fibra, sin embargo todo va a depender de la estructura qumica y dosis en la dieta. Tambin, algunos taninos (especialmente los hidrolizables) pueden ser potencialmente txicos cuando se suministran en grandes cantidades sin un tiempo adecuado de adaptacin.Los taninos han recibido gran atencin porque permiten modificar la composicin de cidos grasos en los productos provenientes de los rumiantes (carne o leche). Estos compuestos pueden inhibir el crecimiento de varias bacterias ruminales incluyendo las asociadas con el proceso de biohidrogenacin ruminal, esta capacidad podra ser aprovechada nutricionalmente para alterar este proceso y mejorar de esta manera el contenido de cido linleico conjugado (CLA) en los productos. El CLA es conocido por sus efectos benficos sobre la salud, propiedades anticancergenas, por reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares y modulacin del sistema inmune. Tambin se ha encontrado que la suplementacin con taninos en ovejas, reduce la presencia de escatol, un compuesto indlico originado en el rumen que en altas concentraciones genera un sabor fecal en la carne lo que reduce la calidad y consumo.Aceites Esenciales Los aceites esenciales (AE) son mezclas complejas de metabolitos secundarios voltiles lipoflicos, obtenidos a partir de fracciones voltiles de las plantas por procesos de destilacin a vapor. Estos aceites son especficos de las plantas y son responsables del sabor y fragancia. Puede existir una gran variacin en la produccin y composicin de los aceites esenciales entre plantas de una misma especie y en diferentes partes de una misma planta. Por su parte, la composicin de los aceites vara de acuerdo a la temporada del ao y las locaciones geogrficas. Los AE presentan diversas composiciones qumicas, naturales y propiedades biolgicas. Los compuestos activos ms importantes estn incluidos en 2 grupos qumicos: terpenoides (monoterpenoides y sesquiterpenoides) y fenilpropanoides, estos 2 grupos provienen de diferentes precursores del metabolismo primario y se sintetizan a travs de diferentes vas metablicas. El grupo de metabolitos secundarios ms numeroso y diversificado son los terpenoides, los cuales se encuentran en muchas hierbas y especias. Estos compuestos se derivan de una estructura bsica de 5 carbonos (C5H8), comnmente llamada una unidad de isopreno y se clasifican en funcin del nmero de estas unidades en su esqueleto. Entre los terpenoides, los componentes ms importantes de la mayora de los aceites esencial pertenecen a las familias monoterpenoide y sesquiterpenoides. Por otro lado, los fenilpropanoides a pesar de no ser los compuestos ms comunes en los aceites esenciales, algunas plantas los tienen en grandes proporciones, estos compuestos presentan una cadena de 3 carbonos unidos a un anillo aromtico de 6 carbonos. Los fenilpropanoides se derivan principalmente de la fenilalanina (un aminocido aromtico) sintetizado por la va metablica del cido shikmico que slo funciona en microorganismos y plantas. Los AE se pueden obtener a partir de flores, ptalos, hojas, tallos, frutos, races y las concentraciones dependen de la etapa de crecimiento y condiciones ambientales. Los AE presentan una fuerte actividad antimicrobial que inhibe el crecimiento y la supervivencia de la mayora de microorganismos en especial de bacterias. A pesar de que los AE pueden reducir la metanognesis ruminal, se cree que esta reduccin se produce dependiendo de la dosis en la dieta. Con dosis altas se puede observar una reduccin en la produccin de metano, pero tambin se afecta la fermentacin ruminal y por lo tanto la formacin de otros productos finales, sin embargo existen algunos AE que han demostrado reducir la metanognesis entre 20-60% sin afectar la fermentacin. Entre los ms estudiados estn: timol (tomillo), carvacrol (organo), eugenol (clavo, canela), cinamaldehdo (canela), anetol (ans, hinojo), bayas de enebro y aceite de menta.El efecto de los AE sobre los microorganismos ruminales se produce dado su naturaleza lipoflica la cual genera una alta afinidad por las membranas celulares de los microbios en donde los grupos funcionales de los AE interactan con los componentes de las membranas y como resultado se altera el transporte normal de iones (electrones) generando fallas en algunos procesos (translocacin de protenas, fosforilacin, reacciones enzima dependientes), de esta manera la membrana se altera y las enzimas microbianas son inactivadas, el principal problema es que tambin se afecta la actividad de algunos microorganismos benficos para la fermentacin. Los AE afectan en mayor proporcin a las bacterias Gram-positivas que las Gram-negativas. En general se ha encontrado que los metangenos ruminales parecen ser afectados por los AE cuando se suministran en altas concentraciones en la dieta.La disminucin en la produccin de metano generada por los AE parece estar mediada por una aparente reduccin de los metangenos y los microorganismos productores de hidrgeno. Tambin se ha observado una inhibicin en bacterias productoras de amonio y otras bacterias poco deseables, lo que permite modular favorablemente la fermentacin ruminal incrementado las concentraciones de cidos grasos voltiles y reduciendo la produccin de metano y amonio ruminal. La mayora de los resultados que se han obtenido de estudios in vitro e in vivo, indican que los beneficios obtenidos con los AE tienden a disminuir a travs del tiempo dado a los cambios en las poblaciones microbianas o la adaptacin de especies microbialesz individuales.Otra caracterstica de los AE es que tambin presentan propiedades antioxidantes que permiten mejorar la calidad de los productos animalesNieto et al. (2010) encontraron que la suplementacin de ovejas con hojas de romero (Rosmarinus officinalis L.) mejor la calidad de la carne, el color de la grasa y redujo el olor rancio al final de un periodo de evaluacin de 21 das. Resultados similares encontraron Nieto et al. (2010) con la adicin de hojas de tomillo en ovejas en donde adems se observaron bajos recuentos de bacterias, lo que se atribuye a la capacidad antimicrobial de los AE. Tambin existe evidencia de la presencia de AE o sus productos metablicos en la leche de bovinos, estas molculas pueden ofrecer propiedades nutricionales y organolpticas especficas lo que genera un valor agregado en los productos lcteos.

Compuestos rganosulfurados Existen dos fuentes principales de compuestos rganosulfurados en plantas: unos derivados del sistema glucosinolato-mirosinasa (sustrato-enzima) que se encuentra en la familia Cruciferae (Brassicaceae) por ejemplo las coles, el brcoli (Brassica oleracea), berro (Nasturtium officinale), mostaza (Brassica juncea), wasabi (Wasabia japnica), rbano picante (Armoracia rusticana) y otros compuestos derivados del sistema aliinaalliinase pertenecientes a la familia Alliacecae tales como el ajo (A. sativum), cebolla (A. cepa) y puerros (A. porrum). A pesar de que los sistemas glucosinolato-mirosinasa y aliina-alliinase son diferentes bioqumicamente y evolutivamente, existe una similitud y es que ambos sistemas tienen un sustrato no voltil espacialmente separado de una enzima glicosilada que despus de la ruptura del tejido cataliza la hidrlisis del sustrato a un producto inestable que espontneamente y/o enzimticamente se convierte en una variedad de productos, muchos de los cuales son voltiles y tienen importantes propiedades sensoriales. Las enzimas mirosinasa y alliinasa estn asociadas con protenas como las lectinas y presentan varias isoformas de importancia biolgica desconocida. En los sistemas aliina-alliinase y glucosinolatomirosinasa se derivan una serie de compuesto que contiene azufre. En el primer caso, los constituyentes principales que contienen azufre son los sulfxidos de S-alqu(en)il-L- cistena y -sulfxidos glutamyl alqu(en)il-L- cistena. En el segundo caso los principales metabolitos que contienen azufre se encuentran principalmente en la familia Brassica y estos varan entre las plantas de la misma familia, por ejemplo en la mostaza marrn se encuentran los Glucosinolatos de alilo y 3 butenilo, no obstante en la mostaza blanca se encuentran p-hidroxibencil glucosinolatos, mientras que en el rbano picante y wasabi se encuentran los Glucosinolatos de alilo y otros. Los compuestos rganosulfurado, en particular los que se encuentran en el aceite de ajo (dialilsulfuro , disulfuro de dialilo, mercaptano de alilo y alicina), tienen un alto potencial para disminuir la produccin de metano en el rumen sin afectar la fermentacin. El azufre presente en estos compuestos genera una alta capacidad antimicrobiana que afecta directamente el nmero de bacterias metangenas sin afectar la poblacin de bacterias totales. Se ha sugerido que los compuestos rganosulfurado afectan directamente a las arqueas metanognicas del rumen a travs de una inhibicin de la enzima 3 - hidroxi-3-metilglutaril coenzima A reductasa (HMG-CoA) disminuyendo la sntesis de las unidades de isoprenoides y afectando la formacin de la membrana lipdica caracterstica de las arqueas. Es conocido tambin que la adicin de estos componentes en la dieta de rumiantes no afecta la degradacin del sustrato y en muchos casos se ha observado una mejor digestibilidad, en particular en la degradacin de la fibra, esto genera un cambio en la fermentacin ruminal en donde se reduce la produccin de acetato y se aumenta la de propionato, por lo que la produccin total de cidos grasos voltiles no se altera.Flavonoides Los flavonoides son compuestos polifenlicos que comprenden quince tomos de carbono, con dos anillos aromticos conectados por un puente de tres carbonos. Son los compuestos fenlicos ms numerosos y se encuentran en todo el reino vegetal, estn presentes en altas concentraciones en la epidermis de las hojas y cascaras de las frutas. Estos compuestos juegan un papel importante como metabolitos secundarios.Las principales clases de flavonoides son: Flavonas (estructuras bsicas) por ejemplo: luteolina, la apigenina, diosmetina, crisoeriol, tangeretina, sinensetina, gardenin, vitexina y baicalena Flavonoles (que tiene un grupo hidroxilo en la posicin 3) por ejemplo: kaempferol, quercetina, galangina, datiscetina, morin, robinetina, isorhamnetina, tamarixetina, quercetagetina y miricetina flavanonas (enlaces saturados en las posiciones 2-3) por ejemplo: hesperetina, taxifolina, eriodictiol y naringenina Flavan-3-ol por ejemplo: catequina y epicatequina; 5) isoflavonas por ejemplo: genistena, daidzena y coumestrol. Antocianidinas: cianidina, delfinidina, pelargonidina y peonidina. La mayora de los flavonoides se encuentran comnmente conjugados con azcares en forma de glucsidos, tambin es comn encontrar grupos hidroxilo en las posiciones 4, 5 y 7. Las plantas que contiene flavonoides no solo reducen la produccin de metano, tambin estimulan el metabolismo microbial.Broudiscou y Lassalas. (2000) Estudiaron el efecto de L. officinalis y E. arvense conocidas por su alto contenido de flavonoides sobre la fermentacin in vitro por los microorganismos ruminales y encontraron que la adicin de ambos extractos mejoraron la tasa de fermentacin en 50% a travs de un aumento de la liberacin de acetato y propionato, reduciendo de esta manera la produccin de metano.

Otros compuestos secundarios antimetanognicos en plantas En varios estudios se han encontrado un gran nmero de otros compuestos secundarios en plantas que han demostrado propiedades para inhibir la produccin de metano y las arqueas metanognicas. Garca-Gonzlez et al. (2008) encontraron que la adicin de plantas con alto contenido de antraquinonas mejor la produccin de butirato y propionato y redujo la produccin de metano y acetato, tambin se observ una baja disponibilidad de hidrgenos por lo que se supone que la primera forma de accin de estos compuestos es a travs de la inhibicin de las arqueas ruminales.Becker y Van Wikselaar. (2011), tambin encontraron que algunos antioxidantes presentes en las plantas (Catechina, 2,3Butanedione) permitieron inhibir la produccin de metano sin afectar la fermentacin ruminal.Takahashi. (2011) encontr que el aceite de la cscara de nuez de anacardo tambin fue til para reducir la metanognesis ruminal.

En la actualidad existen muchas plantas que han demostrado tener propiedades antimetanognicas in vitro, pero sus principios bioactivos an son desconocidos. Es necesario realizar evaluaciones in vivo a largo plazo para verificar sus efectos sobre la metanognesis e identificar los compuestos bioactivos que participan en el proceso. PASOS PARA LA EVALUACIN DEL POTENCIAL ANTIMETANOGNICO DE PLANTAS La identificacin de plantas con metabolitos secundarios tiles para reducir la metanognesis ruminal es un rea de investigacin que an se encuentra en sus primeras fases. Aunque no existe una solucin nica para reducir las emisiones de metano en rumiantes, se considera que el uso de plantas con estas propiedades es una opcin viable, especialmente para rumiantes con manejos a base de pastoreo, donde los animales las puedan consumir directamente y de esta forma autorregular la emisin de este gas de efecto invernadero. Esta alternativa de mitigacin cobra mayor importancia en pases en va de desarrollo donde predominan los sistemas de produccin ganadera a base de pastoreo y donde se generan aproximadamente tres cuartos de la emisin total de metano entrico. La efectividad de los metabolitos secundarios vara dependiendo de la fuente, tipo y nivel de la sustancia activa responsable del efecto antimetanognico. Para la identificacin de plantas con estas propiedades, Flachowsky y Lebzien. (2012) proponen 4 fases indispensables durante el proceso metodolgico: 1. Caracterizacin botnica y composicin fitoqumica.2. Caracterizacin analtica de la/s sustancia fitoqumicas.3. Estudios in vitro para evaluar el efecto de los metabolitos sobre le fermentacin y emisin de metano.4. Estudios in vivo para evaluar el efecto de las plantas sobre el consumo de alimento, digestibilidad, desempeo animal y emisin de metano, con el objetivo de demostrar la eficiencia de estos compuestos para su uso a nivel comercial.BIOGSCon el trmino biogs se designa a la mezcla de gases resultantes de la descomposicin de la materia orgnica realizada por accin bacteriana en condiciones anaerobias.El biogs se produce en un recipiente cerrado o tanque denominado biodigestor el cual puede ser construido con diversos materiales como ladrillo y cemento, metal o plstico. El biodigestor de forma cilndrica o esfrica posee un ducto de entrada a travs del cual se suministra la materia orgnica (por ejemplo, estircol animal o humano, las aguas sucias de las ciudades, residuos de matadero) en forma conjunta con agua, y un ducto de salida en el cual el material ya digerido por accin bacteriana abandona el biodigestor. Los materiales que ingresan y abandonan el biodigestor se denominan afluente y efluente respectivamente. El proceso de digestin que ocurre en el interior del biodigestor libera la energa qumica contenida en la materia orgnica, la cual se convierte en biogs.

Los principales componentes del biogs son el metano (CH4) y el dixido de carbono (CO2). Aunque la composicin del biogs vara de acuerdo a la biomasa utilizada.El metano, principal componente del biogs, es el gas que le confiere las caractersticas combustibles al mismo. El valor energtico del biogs por lo tanto estar determinado por la concertacin de metano.A pequea y mediana escala, el biogs ha sido utilizado en la mayor parte de los casos para cocinar en combustin directa en estufas simples. Sin embargo, tambin puede ser utilizado para iluminacin, para calefaccin y como reemplazo de la gasolina o el acpm (combustible diesel) en motores de combustin interna.La utilizacin de los biodigestores adems de permitir la produccin de biogs ofrece enormes ventajas para la transformacin de desechos: Mejora la capacidad fertilizante del estircol. Todos los nutrientes tales como nitrgeno, fsforo, potasio, magnesio as como los elementos menores son conservados en el efluente. En el caso del nitrgeno, buena parte del mismo, presente en el estircol en forma de macromolculas es convertido a formas ms simples como amonio (NH4), las cuales pueden ser aprovechadas directamente por la planta. Debe notarse que en los casos en que el estircol es secado al medio ambiente, se pierde alrededor de un 50% del nitrgeno El efluente es mucho menos oloroso que el afluente. Control de patgenos. Aunque el nivel de destruccin de patgenos variar de acuerdo a factores como temperatura y tiempo de retencin, se ha demostrado experimentalmente que alrededor de 85% de los patgenos no sobreviven el proceso de biodigestin. En condiciones de laboratorio, con temperaturas de 35C los coliformes fecales fueron reducidos en 50-60% y los hongos en 95% en 24 horas. El biogs puede ser empleado: Para accionar motores de combustin interna y sustituir el aceite diesel en pequeos generadores elctricos.Principio de funcionamiento y Factores a tener en cuenta Principio de funcionamientoLa generacin de biogs se produce bsicamente a partir de un proceso de fermentacin. Este proceso se lleva a cabo en la cmara de digestin por la accin de dos tipos de bacterias:1) Bacterias acidgenas: actan sobre la materia orgnica degradndola a cidos voltiles y son poco sensibles a los cambios que se operan en el medio en que actan.2) Bacterias metanognicas: actan sobre los cidos voltiles provenientes de la accin de las anteriores y las degradan hasta obtener Biogs.Bacterias metanognicas termoflicas: actan entre 50-57C Bacterias metanognicas mesoflicas: actan entre 30-37C.La mayor produccin se logra con las termoflicas, pero las mesoflicas tienen como ventajas un balance energticamente ms favorable.Las bacterias metanognicas son muy sensibles al aumento de acidez considerndose que el Ph ptimo debe estar cercano a la neutralidad (Ph=7).Los productos fundamentales que se obtiene de ese proceso digestivo son:a) Biogsb) EfluenteLa composicin de ambos es la siguiente:a) BiogsEs una mezcla constituida fundamentalmente por metano (CH4), dixido de carbono (CO2) y pequeas cantidades de hidrgeno (H), sulfuro de hidrgeno (SH2) y nitrgeno (N), constituye un proceso vital dentro del ciclo de la materia orgnica en la naturaleza.Las bacterias metanognicas en efecto constituyen el ltimo eslabn de la cadena de microorganismos encargados de digerir la materia orgnica y devolver al medio los elementos bsicos para reiniciar el ciclo. Se estima que anualmente la actividad microbiolgica libera a la atmsfera entre 590 y 880 millones de toneladas de metano.Metano ------ 60-70%CO2 ------ 30-45%Hidrgeno ------ 1-3%Anhdrido sulfuroso ------ vestigiosb) Efluente (entre otros componentes posee):Protenas ------ 25-27%Nitrgeno ------ 2-7%Fsforo ----- 1.1-2.9%Potasio ------ 0.8-1.8%El mismo es utilizado como fertilizante, como mejorador de suelos y como alimento del ganado al incorporarlo en las raciones. Aporta al suelo elementos orgnicos e inorgnicos que pueden ser aprovechados por los vegetales.

Etapas intervinientesLa fermentacin anaerbica involucra a un complejo nmero de microorganismos de distinto tipo los cuales pueden ser divididos en tres grupos principales.La real produccin de metano es la ltima parte del proceso y no ocurre si no han actuado los primeros dos grupos de microorganismos.Las bacterias productoras del biogs son estrictamente anaerbicas y por lo tanto solo podrn sobrevivir en ausencia total de oxgeno atmosfrico. Otra caracterstica que las identifica es la sensibilidad a los cambios ambientales debidos a lo cual ser necesario un mantenimiento casi constante a los parmetros bsicos como la temperatura.Fase de hidrlisis:Las bacterias de esta primera etapa toman la materia orgnica virgen con sus largas cadenas de estructuras carbonadas y las van rompiendo y transformando en cadenas ms cortas y simples (cidos orgnicos) liberando hidrgeno y dixido de carbono.Este trabajo es llevado a cabo por un complejo de microorganismos de distinto tipo que son en su gran mayora anaerobios facultativos.Fase de acidificacin:Esta etapa la llevan a cabo las bacterias acetognicas y realizan la degradacin de los cidos orgnicos llevndolos al grupo actico y liberando como productos hidrgeno y dixido de carbono.Fase metanognica:Las bacterias intervinientes en esta etapa pertenecen al grupo de las archibacterias y poseen caractersticas nicas que las diferencian de todo el resto de las bacterias, por lo cual, se cree que pertenecen a uno de los gneros ms primitivos de vida colonizadoras de la superficie terrestre.La transformacin final cumplida en esta etapa tiene como principal substrato el actico junto a otros cidos orgnicos de cadena corta y los productos finales liberados estn constituidos por el metano y el dixido de carbono.El siguiente cuadro resume las distintas caractersticas de cada una de las etapas vistas que por simplificacin se han agrupado en dos fases (cida que involucra la de hidrlisis y acidificacin, y la metanognica); con los principales compuestos qumicos intervinientes:FASE ACIDOGNICAFASE METANOGNICA

Bacterias facultativas (pueden vivir en presencia de bajos contenidos de O2) Reproduccin muy rpida (alta tasa reproductiva) Principales metabolitos, cidos orgnicos

Bacterias anaerbicas estrictas (no pueden vivir en presencia de O2) Reproduccin lenta (baja tasa reproductive Muy sensibles a los cambios de acidez y temperatura Principales productos finales, metano y dixido de carbono

Factores a tener en cuentaLa actividad metablica involucrada en el proceso metangnico se ve afectada por diversos factores. Entre los factores ms importantes a tenerse en cuenta se desarrollarn los siguientes: Material de carga La temperatura del sustrato; La carga volumtrica; El tiempo de retencin hidrulico, El nivel de acidez (Ph); La relacin Carbono/Nitrgeno; La concentracin del sustrato; El agregado de inoculantes; El grado de mezclado; La presencia de compuestos inhibidores del proceso.Material de cargaLos digestores anaerbicos pueden ser alimentados con diversos desechos orgnicos. El rendimiento de los mismos est influenciado en gran parte por el contenido en materia orgnica del material, una idea aproximada de dicho contenido nos da el % de slidos voltiles.Se denomina as a la cantidad de slidos que se volatilizan al someter la muestra a 550C en porcentajes sobre el total (restante luego de 12 horas en la mufla). Otras caractersticas que tambin inciden en la produccin son la presencia de antibiticos, detergentes y materiales de difcil digestin como las ligninas (material leoso).En el caso de los estircoles es muy importante tanto la especie del cual proviene, como tambin el tratamiento al que fue sometido.A medida que se va degradando el material disminuye su parte orgnica y por lo tanto esto se evidencia en una disminucin del porcentaje de slidos voltiles.EspeciePeso VivoKg.Estiercol/Dial./Kg. S.V.%CH4

Cerdos504.5-6340-55067-70

Vacunos40025-4090-31065

Equinos45012-16200-30065

Ovinos452.590-31063

Aves1.50.006310-62060

Caprinos401.5110-29063

Mediante anlisis de material de distintas partes del digestor se puede que en el material del fondo que es va acumulando, presenta menores porcentajes de slidos voltiles que el de la parte superior.TemperaturaEste parmetro encuentra importancia no solo en su valor sino tambin su constancia a travs del tiempo. Segn su actividad, las bacterias metanognicas pueden dividirse segn su temperatura ideal de actividad, en mesfilas (30-37C) y termfilas (50-57C).Su razn de que el proceso fermentativo interior no genera una apreciable cantidad de calor, las temperaturas antes citadas deben lograrse mediante calor exterior.Es esta la razn por la cual no obstante el proceso termoflico el que produce mayor cantidad de gas, el mesoflico lleva como ventaja el tener mayor energa neta producida.El proceso termoflico presenta ventajas en los casos en los que la cantidad de material a digerir es muy grande, dado que a mayores temperaturas el material permanece menos tiempo dentro del digestor (tiempo de retencin) y en consecuencia acelera el pasaje evitando el tener que disponer de enormes digestores para realizar la fermentacin.La estabilidad de la temperatura elegida es de suma importancia, dado que las variaciones rpidas mayores en ms o menos 2C influyen negativamente en la estabilidad del digestor y en la produccin de gas. Es ms conveniente trabajar a menores temperaturas, si resulta difcil mantener las temperaturas ms elevadas. Es aconsejable, cuando se trate de regiones fras, calefaccionar el digestor y obtener as mayores rendimientos y mejor funcionamiento del sistema, o bien aislar convenientemente el biodigestor.Para que se inicie el proceso se necesita una temperatura mnima de 4 a 5C y no se debe sobrepasar una mxima de alrededor de 70C. Se realiza generalmente una diferenciacin en tres rangos de temperatura de acuerdo al tipo de bacterias que predominan en cada una de ellas. (Ver cuadro siguiente).BacteriasRango de Temp.Sensibilidad

PsicrofilicasMenos de 20C+- 2C

Mesoflicas20-40c+-1C

TermoflicasMas de 40C+-0.5C

La actividad biolgica y por lo tanto la produccin de gas aumenta con la temperatura. Al mismo tiempo se deber tener en cuenta que al no generar calor el proceso, la temperatura deber ser lograda y mantenida mediante energa exterior.Velocidad de cargaExpresa este parmetro la cantidad de carga de material orgnico que se introduce en el da en el digestor y por unidad de volumen del mismo.Se expresa como kg. de slidos voltiles por da y metro cbico de digestor (kg. S.V./m3 dig.x da) siendo este parmetro de gran importancia pues determina rendimiento para el tipo de digestor.Todos los parmetros enunciados estn interrelacionados entre si, ya que modificaciones en algunos de ellos provoca alteraciones en los dems, siendo ella la razn de que deben tenerse muy en cuenta para el diseo y el dimensionamiento de un digestor.Es importante tener el dato de los potenciales materiales de carga, para poder modificar la velocidad de carga y obtener la misma produccin. Eso s los potenciales materiales de carga van a estar estrechamente relacionados con el volumen de carga del digestor.Tiempo de retencinEn los digestores continuos y semicontinuos el tiempo de retencin se define como el valor en das del cociente entre el volumen del digestor y el volumen de carga diaria.El T.R. esta ntimamente ligado con dos factores: el tipo de sustrato y la temperatura del mismo.La seleccin de una mayor temperatura implicar una disminucin en los tiempos de retencin requeridas y sern menores los volmenes de reactor necesarios para digerir un determinado volumen de material.Con relacin al tipo de sustrato, generalmente los materiales con mayor proporcin de carbono retenido en molculas resistentes como la celulosa, demandar mayores tiempos de retencin para ser totalmente digeridos.En el siguiente grfico se observa como se distribuyen en funcin al tiempo de retencin la produccin diaria de gas para materiales con distintas proporciones de celulosa.Tiempo de retencin50403020100Serie1 Serie2Serie302040T.R.H. Dias6080

El lmite mnimo de los T.R. esta dado por la tasa de reproduccin de las bacterias metanognicas debido a que la continua salida de efluente del digestor extrae una determinada cantidad de bacterias que se encuentran en el lquido. Esta extraccin debe ser compensada por la multiplicacin de las bacterias que permanecen dentro del reactor.Por esta razn en los ltimos aos se han buscado diseos de cmaras de digestin que procuren lograr grandes superficies internas sobre las cuales se depositan como una pelcula las bacterias u otros sistemas que logran retener a las metanognicas pudindose lograr de este modo T.R. menores.AcidezEste parmetro nos indica la forma en la cual se desenvuelve la fermentacin dentro del digestor. Se mide mediante papeles indicadores o aparatos electrnicos llamados peachimetros, ambos indican un valor numrico llamado Ph. En esta escala el valor 7 indica la neutralidad, los valores inferiores acidez y los superiores alcalinidad.Cuando los valores superan el Ph 8 esto indica una acumulacin excesiva de compuestos alcalinos y el digestor corre el riesgo de putrefaccin, los valores inferiores a 6 indican una descompensacin entre la fase cida y la metanognica, pudindose bloquear esta ltima. Normalmente los digestores no presentan las alteraciones mencionadas exceptuando el perodo de estabilizacin luego del arranque inicial o cuando se los somete a violentos cambios ambientales o en el material de alimentacin.Los digestores acidificados pueden volver a estabilizarse luego de un prolongado perodo. Por esta razn se aconseja no someter a los digestores a fuertes cambios en la temperatura de funcionamiento ni en el material de carga. Si se cumplen estas premisas los digestores funcionan sin interrupcin y tienen la capacidad de mantener la estabilidad a pesar de que el material con el cual se los alimenta tenga variaciones en su acidez.Contenido de slidosLa movilidad de las bacterias metanognicas dentro del sustrato se ve crecientemente limitada a medida que se aumenta el contenido de slidos y por lo tanto puede verse afectada la eficiencia y produccin de gas.Mediciones realizadas utilizando mezclas de estircoles animales en agua han determinado que para digestores continuos el porcentaje de slidos ptimo oscila entre el 8 y el 12 %.Inclusin de inoculantesEl crecimiento bacteriano dentro de los digestores sigue desde su arranque la curva tpica 1arranque, 2estabilizacin y 3declinacin.La primera etapa puede ser acortada mediante la inclusin de un determinado porcentaje, de material de otro digestor rico en bacterias que se encuentran en plena actividad. Esto es particularmente importante en los digestores discontinuos que deben ser arrancados frecuentemente.Los dos factores a tener en cuenta en la inoculacin de un digestor es la proporcin en que se agrega y la edad del mismo. Cuanto mayor sea la proporcin y menor la edad, mayor la eficacia.Agitacin-mezcladoObjetivos de la agitacin: Remocin de los metabolitos producidos por las bacterias metangenas. Mezclado del sustrato fresco con la poblacin bacteriana. Evitar la formacin de costra que se forma dentro del digestor. Uniformar la densidad bacteriana y evitar la formacin de espacios muertos sin actividad biolgica. En la seleccin del sistema, frecuencia e intensidad de la agitacin se debern realizar las siguientes consideraciones: el proceso fermentativo involucra un equilibrio simbitico entre varios tipos de bacterias. La ruptura de este equilibrio en el metabolito de un grupo especfico implicara la merma en la actividad biolgica y por ende una reduccin en la produccin de gas. Como conclusin en la eleccin de un determinado sistema se tendr siempre presente tanto los objetivos buscados como el prejuicio que puede causar una agitacin excesiva debindose buscar un punto medio ptimo. Existen varios mecanismos de agitacin utilizados desde los ms simples que consisten en un batido manual o el provocado por la entrada y salida de los lquidos hasta sofisticados equipos que involucran agitadores a hlices, recirculadores de sustrato e inyectores de gas.InhibidoresLa presencia de metales pesados, antibiticos y detergentes en determinadas concentraciones pueden inhibir e incluso interrumpir el proceso fermentativo.Cuando es demasiado alta la concentracin de cidos voltiles (mas de 2.000 ppm para la fermentacin mesoflica y de 3.600 para la termoflica) se inhibir la digestin. Tambin una elevada concertacin de N y Amonaco destruyen las bacterias metanognicas. En el siguiente cuadro se dan valores de concentraciones de ciertos inhibidores comunes.InhibidoresConc. Inhibidora

SO45.000 ppm

NaCl40.000 ppm

Nitrato0.005 mg/ml

Cu100 mg/l

Cr200 mg/l

Ni200-500 mg/l

CN25 mg/l

ABS (detergente sinttico)20-40 mg/l

Na3.500-5.500 mg/l

K2.500-4.500 mg/l

Ca2.500-4.500 mg/l

Mg1.000-1.500 mg/l

Dilucin de la cargaEl material que se utiliza tiene un contenido de humedad variable y se lo mezcla con agua para lograr una dilucin adecuada. Las proporciones de agua son variables y se toma como parmetro el porcentaje de slidos, valor que representa en forma porcentual el residuo seco que queda luego de someter al material a 105C hasta constancia de peso (uniforme). Sobre este punto se ha llegado a la conclusin de que trabajando con estircoles la dilucin ptima est alrededor del 9%. En casos especiales, estas diluciones deben reducirse para disminuir la cantidad de amonaco (estircol aviar) a alrededor de un 6%. Estos lmites recomendados para las diluciones se logran con una relacin agua/estircol de 1 a 1.5 dependiendo de la humedad y porcentaje de slidos del estircol.En caso de usar restos vegetales, es conveniente que se encuentren finamente picados para evitar atascamientos y costras en la zona superior de los digestores. Por esta razn el material debe ser bien mezclado y homogeneizado antes de su entrada al digestor. El mezclado se facilita cuando las cargas son preparadas con un da de antelacin, de ser posible, en las cmaras de carga, siendo una fermentacin aerbica aconsejable, para obtener una oxidacin completa, reducir la acidez, calentar la biomasa, reducir grmenes patgenos.Niveles de amonacoEs un parmetro que cobra mucha importancia cuando se utilizan determinados materiales que tienen de l un alto contenido, como lo es el estircol de las aves.Para obtener un correcto funcionamiento, los niveles de amonaco dentro de los digestores debern ser mantenidos por debajo de los 2.000 mg/litro lo que se logra aumentado las diluciones de entrada del material.Relacin Carbono-NitrogenoLas bacterias necesitan carbono y nitrgeno para vivir, pero usan el primero de 30 a 35 veces mas rpidamente que el segundo. Cuando la proporcin en la materia bruta es alrededor de 30:1, la digestin ocurre de manera ptima, si las dems condiciones son favorables. Cuando la proporcin es baja, hay prdidas de nitrgeno asimilable, afectando as el valor fertilizante de la materia digerida.Otros factoresSe encuentran en proceso varias investigaciones referidas a la influencia del sodio, potasio, nquel, calcio, cobre, zinc, plomo, as como tambin sulfuros solubles, en los procesos de produccin de biogs.Elementos bsicos para la produccin de biogsCmara de cargaEn esta cmara es donde se prepara de manera previa la materia prima.La cmara de carga debe encontrarse aislada trmicamente, para poder llevar la mezcla a la misma, o en su defecto aproximarse, a la temperatura a la que se encuentra el material, fermentando dentro del biodigestor. La temperatura debe ser obtenida de manera externa al proceso de fermentacin, pudiendo ser calentamiento de agua por colectores solares o con la utilizacin del mismo biogs producido.La cmara de carga debe poseer un sistema de agitacin, que pueden ir desde simples paleta de accionamiento manual hasta complejos sistemas de motor y poleas. La finalidad de los sistemas de agitacin es un mezclado correcto y homogneo de la materia prima.El ingreso de la materia prima y el agua debe ser de fcil acceso, para facilitar su carga y evitar atascamientos. Por otro lado el sistema de conexin al biodigestor debe estar controlado con un grifo, para evitar el ingreso de la mezcla aun no preparada.BiodigestorEst constituido por un tanque, que puede estar presentado de manera area o semi enterrado, segn el volumen de produccin y las condiciones climticas del lugar donde coloquen este sistema.El biodigestor debe encontrarse aislado trmicamente poder mantener la temperatura optima de produccin de biogs. La temperatura puede ser mantenida de la misma manera de que la cmara de carga. Generalmente se le colocan sistemas de serpentina para poder obtener una temperatura homognea y de esa manera favorecer un proceso de digestin ms productivo, para el volumen del biodigestor.El biodigestor debe poseer un termmetro para poder saber la temperatura de la materia prima en proceso. De manera complementaria debe poseer, un nivel de lquido, ya que en el biodigestor un volumen se debe dejar un equivalente al 20 % para el biogs producido; agitador para producir un proceso de digestin homogneo y no permitir la formacin de costras, la mecanizacin de estos, puede encontrase conectada al mismo sistema de agitacin de la cmara de carga; llave esclusa en la parte inferior, para la descarga de los efluentes ya digerido, estos sistemas de descarga varia de un sistema de produccin continua a un sistema de produccin en bach.Pileta de DescargaEsta pileta de descarga puede estar realizada enteramente en material de mampostera, y generalmente poseen un sistema de tipo cmara de sedimentacin, para poder disponer el agua ya estabilizada, y obtener los barros ricos en nutrientes.En caso de no poder disear una cmara de sedimentacin, se puede realizar una pileta de baja profundidad y gran extensin, para poder acelerar el secado del efluente, y de esta manera obtener los barros ricos en nutrientes.GasmetroEste elemento no es esencial en la produccin de biogs, ya que este equipo es un tambor utilizado para almacenar la produccin extra de biogs. Estos equipos deben estar separados del digestor por una llave exclusa.Estos elementos son tenidos en cuenta con mayor importancia, en equipos que trabajan de manera discontinua.Importante en su diseo es el material de construccin y la estanqueidad de los mismos.Consideraciones para instalaciones de biogs, independientemente su magnitud.Es importante tener en cuenta para el transporte e instalacin de una red de biogs, los siguientes aspectos: Material utilizado:Las caeras a utilizarse sern de hierro cincado, cuando se encuentran en el exterior o empotradas en muros, y las juntas entre caeras y accesorios sern selladas con pastas fraguante de litargiro y glicerina. Los accesorios sern de fundicin maleable y terminacin cincada.Las caeras que se coloque enterradas sern de acero negro y las piezas de conexin sern tambin de fundicin maleable. Las partes de la caeras se encuentren en contacto con terreno natural llevarn proteccin aislante.Se debe tener en cuenta que solo se puede utilizar llaves de bronce, estando vedado especficamente el uso de material plomo, por la razn de que es un material fuertemente atacado por el biogs, volviendo inoperable tanto las caeras como los grifos de cierre. Pendiente de la red de gas:Al igual que el gas natural el biogs dentro de sus componentes posee vapor de agua, que se condensa en las caeras y debe ser drenado con el fin de evitar taponamientos hidrulicos, perdida de presin o mala combustin. Es por ello que las caeras deben tener por lo menos una pendiente de 1 % orientada hacia los niveles ms bajos y en esos puntos instalar un sistema de drenaje o bien una trampa de agua.MICROBIOLOGA DE LA DIGESTIN ANAEROBIALa digestin anaerobia es un proceso bioqumico en el cual un grupo de diferentes tipos de microorganismos, en ausencia de oxgeno molecular, promueve la transformacin de compuestos orgnicos complejos (carbohidratos, protenas y lpidos) en productos ms simples, como metano, gas carbnico, gas sulfhdrico y amonio. Los microorganismos que participan en la digestin anaerobia actan por medio de reacciones especficas secuenciales, las cuales cuentan con bacterias especializadas en cada una de ellas.El proceso de digestin anaerobia puede ser simplificado considerando cuatro fases principales: Hidrlisis, Acidognesis, Acetognesis y Metanognesis.En las fases de hidrlisis y acidognesis se produce ms energa y los organismos responsables crecen con mayor velocidad, por lo que la recuperacin de las poblaciones frente a alguna alteracin del medio es rpida. En las fases de acetognesis y metanognesis los rendimientos de energa son tan bajos que la actividad de las bacterias asociadas es extremadamente lenta y cualquier alteracin tarda mucho tiempo en corregirse.Las bacterias producen metano a partir de H2 y de acetato, las primeras crecen ms rpido por lo que las bacterias metanognicas acetoclsticas generalmente limitan la tasa de transformacin de material orgnico complejo presente en el agua residual a biogs, adems de ser las responsables de cerca del 60 70% de toda la produccin de metano.Deben ser tenidos en cuenta dos puntos importantes, con respecto a los diferentes procesos que ocurren durante la digestin anaerobia de la materia orgnica:1. Segn la Figura se observa que solamente cerca del 30% de la materia orgnica afluente es convertida a metano por la va hidrogenoflica, por lo tanto una condicin necesaria para obtener una ptima remocin de la materia orgnica en un sistema anaerobio, es que la metanognesis acetoclstica se desarrolle eficientemente.2. La fermentacin cida tiende a bajar el pH, debido a la produccin de cidos grasos voltiles (AGVs) y otros productos intermediarios, mientras que la metanognesis solo se desarrolla cuando el pH est cercano al neutro. Por lo tanto, si por alguna razn la tasa de remocin de AGVs a travs de la metanognesis no acompaa a la tasa de produccin de AGVs, puede surgir una situacin de inestabilidad: baja significativamente el pH del sistema, causando la inhibicin de las bacterias metanognicas. Esta Acidificacin del sistema es una de las principales causas de falla operacional en los reactores anaerobios. Lo anterior puede ser evitado cuando se garantiza un equilibrio entre la fermentacin cida y la fermentacin metanognica, a travs de mantener una alta capacidad metanognica y una buena capacidad buffer en el sistema.En el arranque de reactores anaerobios, el inicio est caracterizado por una baja actividad biolgica, relacionada con el crecimiento de las bacterias acidognicas, acetognicas y metanognicas como biomasa dispersa y adherida. Tradicionalmente el arranque es la etapa considerada ms inestable y crtica en el proceso anaerobio, por lo que debe iniciarse con Tiempos de Retencin Hidrulicos -TRH elevados, para asegurar una buena asimilacin del sustrato por parte de las bacterias y mantener una carga orgnica inicial baja, la cual puede ir aumentando a medida que el reactor se estabiliza.Durante el arranque y operacin de los reactores anaerobios se recomienda el seguimiento de algunos parmetros fisicoqumicos y el uso de algunas herramientas que permitan evaluar su desempeo. El monitoreo de los sistemas anaerobios puede agruparse en tres tipos. Monitoreo de la eficiencia: busca establecer el comportamiento de la unidad y su desempeo frente a las especificaciones de diseo. Medicin de parmetros como Slidos Suspendidos Totales, Demanda Qumica de Oxgeno (DQO), Demanda Bioqumica de Oxgeno (BDO) y organismos patgenos. Monitoreo de la estabilidad: tiene como objetivo evaluar la prevalencia de la fermentacin acidognica sobre la metanognica que puede ocasionar la acidificacin del sistema. Medicin de pH, cidos Grasos Voltiles (AGV), Alcalinidad (Total, Bicarbontica y debida a AGV), ndices de Alcalinidad, Composicin del biogs (incremento del CO2). Monitoreo de la cantidad y calidad del lodo: las caractersticas cuantitativas del lodo pueden evaluarse con la medicin de Slidos Totales y Slidos Voltiles Totales y los aspectos cualitativos con herramientas como la Actividad Metanognica Especfica (AME), Ensayos de sedimentabilidad y Perfil de lodos.En el tratamiento biolgico anaerobio, la AME (actividad metanognica especfica) es una herramienta que se utiliza para determinar la capacidad de asimilacin que tienen las bacterias metanognicas para producir biogs, permitiendo clasificar el potencial de la biomasa para convertir el sustrato en metano y gas carbnico bajo diferentes condiciones ambientales.La AME puede ser usada como anlisis de rutina para cuantificar la actividad de la poblacin metanognica, adems de ofrecer otras aplicaciones como son: evaluar el comportamiento de la biomasa bajo el efecto de compuestos potencialmente inhibidores, determinar la toxicidad relativa de compuestos qumicos presentes en efluentes, establecer el grado de degradabilidad de diversos sustratos, monitorear los cambios de actividad del lodo debido a una posible acumulacin de materiales inertes, determinar la carga orgnica mxima que puede ser aplicada para un determinado tipo de lodo y evaluar parmetros cinticos.INEFICIENCIA DE LA DESCOMPOSICION ANAEROBIA La descomposicin anaerobia de materia orgnica involucra procesos metablicos que son menos eficientes que el metabolismo aerbico. Basndose en esta baja eficiencia, se pueden distinguir los ambientes microbiolgicos que carecen de aire de los que s tienen. Los organismos anaerobios casi siempre liberan materia orgnica rica en energa del sustrato que ilustra cmo estos no utilizan completamente la energa potencial que reciben. Por ejemplo, el proceso de fermentacin resulta en la descomposicin de azcar a alcohol y cido actico; o el proceso de metanognesis resulta en la descomposicin de cido actico a metano. Estos mismos sustratos se transformaran totalmente en H2O y CO2 en los ambientes aerobios. Una consecuencia importante de la ineficiencia de las bacterias anaerobias es que hay menos energa disponible para el crecimiento (de las clulas microbiales) en el sustrato consumido. Por esto, los microorganismos anaerobios producen menos materia celular por unidad de sustrato consumido que los microorganismos aerobios. Otra consecuencia importante, es que la velocidad de crecimiento y la actividad de bacterias anaerobias son menores que la de las bacterias aerobias. Ciertos aspectos de la ineficiencia metablica pueden ser considerados como ventajosos para el tratamiento de aguas residuales. La baja produccin de materia celular minimiza la cantidad de lodo que debe ser eliminado 8una gran desventaja del tratamiento aerobio). La liberacin de productos metablicos ricos en energa (como metano) puede ser muy til para minimizar los gastos de energa. La baja velocidad de crecimiento y actividad de las bacterias anaerobias es una desventaja para el tratamiento de aguas residuales. La baja actividad metablica puede compensarse manteniendo un alto nivel de lodo microbial en el reactor. La baja velocidad de crecimiento hace necesarios largos periodos de tiempo (hasta una ao) y una especial atencin para el primer arranque del reactor. Esta desventaja no existe si hay lodo anaerbico adaptado de otro reactor. En cualquier caso, una dificultad asociada es que el tiempo necesario para re arrancar si por algn accidente el lodo sufre deterioro. En el campo del tratamiento de las aguas residuales, la contaminacin orgnica es evaluada a travs de la DQO (demanda qumica de oxgeno), la cual mide bsicamente la concentracin de materia orgnica. La forma de apreciar lo que ocurre con la materia orgnica en el tratamiento anaerobio de aguas residuales, es comparando su balance de DQO con el del tratamiento aerobio. Ver figuras.

BACTERIAS METANOGENICAS EN LOS PROCESOS BIOLOGICOS ANAEROBIOSTRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESEl tratamiento anaerobio es un proceso biolgico ampliamente utilizado en el tratamiento de aguas residuales. Cuando stas tienen una alta carga orgnica, se presenta como nica alternativa frente al que sera un costoso tratamiento aerobio, debido al suministro de oxgeno. El tratamiento anaerobio se caracteriza por la produccin del denominado biogas, formado fundamentalmente por metano (60-80%) y dixido de carbono (40-20%) y susceptible de ser utilizado como combustible para la generacin de energa trmica y/o elctrica. Adems, solo una pequea parte de la DQO tratada (5-10%) se utiliza para formar nuevas bacterias, frente al 50-70% de un proceso aerobio. Sin embargo, la lentitud del proceso anaerobio obliga a trabajar con altos tiempos de residencia, por lo que es necesario disear reactores o digestores con una alta concentracin de microorganismos.Realmente, es un complejo proceso en el que intervienen varios grupos de bacterias, tanto anaerobias estrictas como facultativas, en el que, a travs de una serie de etapas y en ausencia de oxgeno, se desemboca fundamentalmente en la formacin de metano y dixido de carbono. Como ya se mencion anteriormente cada etapa del proceso, que se describen a continuacin, la llevan a cabo grupos distintos de bacterias, que han de estar en perfecto equilibrio.Hidrlisis: La hidrlisis es la ruptura de molculas grandes, solubles e insolubles, en molculas de menor tamao que pueden ser transportadas dentro de las clulas y metabolizadas. En este proceso no se produce metano, y en la mayor parte de los casos supone una etapa que se desarrolla lentamente.Formacin de cidos (acidognesis) y acetato (acetognesis): Los productos finales de la hidrlisis son transformados en cidos orgnicos de cadena corta, otros compuestos de bajo peso molecular, hidrgeno y dixido de carbono. Estas bacterias son altamente resistentes a variaciones en las condiciones ambientales. Por ejemplo, aunque el pH ptimo para el desarrollo de su actividad metablica es 5-6, los procesos anaerobios generalmente son conducidos a pH 7, y an en estas condiciones su actividad metablica no decae.Metanognesis: La formacin de metano, siendo este el ltimo producto de la digestin anaerobia, ocurre por dos grandes rutas: La primera de ellas, es la formacin de metano y dixido de carbono a partir del principal producto de la fermentacin, el cido actico. Las bacterias que consumen el cido actico se denominan bacterias acetoclastas. La reaccin, planteada de forma general, es la siguiente:CH3COOH CH4 + CO2Algunas bacterias metanognicas son tambin capaces de usar el hidrgeno para reducir el dixido de carbono a metano (metanognicas hidrogenoclastas) segn la reaccin:4H2 + CO2 CH4 + 2H2OLa metanognesis es la etapa crtica en el proceso de degradacin, por las caractersticas de las bacterias que la llevan a cabo, y por ser la ms lenta de todo el proceso. En buena medida, la digestin anaerobia se ha de llevar a cabo en las condiciones ptimas para el buen funcionamiento de estas bacterias metanognicas. Actualmente est ampliamente aceptado que la degradacin de la materia orgnica sigue una distribucin como la detallada, y que se muestra resumida en la siguiente figura.

Entre las ventajas ms significativas del tratamiento anaerobio frente al aerobio cabe destacar la alta eficacia de los sistemas, incluso en aguas residuales de alta carga, el bajo consumo de energa, pequea produccin de fangos y por tanto, pequeo requerimiento de nutrientes, as como su eficacia ante alteraciones importantes de carga y posibilidad de grandes periodos de parada sin alteracin importante en la poblacin bacteriana. Sin embargo, como desventajas caben destacar la baja efectividad en la eliminacin de nutrientes y patgenos, generacin de malos olores y la necesidad de un post-tratamiento, generalmente aerobio, para alcanzar los niveles de depuracin demandados, as como los generalmente largos periodos de puesta en marcha. Condiciones de operacinTanto las variables fsicas como las qumicas influyen en el hbitat de los microorganismos. En los procesos anaerobios es importante tener en cuenta la influencia de factores medioambientales. Las bacterias formadoras de metano son las ms sensibles a estos factores, por lo que un funcionamiento inadecuado de las mismas puede causar una acumulacin de productos intermedios (cidos) y desestabilizar por completo el sistema. Entre las variables ms importantes se encuentran la temperatura, el pH y la disponibilidad de nutrientes.Por otro lado, la mezcla es un factor importante en el control del pH y en la uniformidad de las condiciones medioambientales. Una buena mezcla distribuye las propiedades tampn a todo el reactor y evita la concentracin de metabolitos intermedios que pueden ser causa de inhibicin para las bacterias metanognicas.Los parmetros de seguimiento y control de un digestor anaerobio pueden situarse en la fase slida (materiales orgnicos e inorgnicos en suspensin); fase lquida (parmetros fisicoqumicos y composicin) y gaseosa (produccin y composicin) Estos parmetros pueden tener diferente significado y utilidad segn la situacin particular del equipo, que puede encontrarse en un perodo de puesta en marcha, en estado estacionario para sistemas continuos, o en sistemas discontinuos. Entre los parmetros de operacin se pueden mencionar velocidad de carga orgnica, toxicidad, velocidad volumtrica de flujo, tiempo de retencin hidrulico, concentracin de slidos voltiles en el reactor, produccin de fangos, etc.Reactores utilizadosEl desarrollo del tratamiento anaerobio ha sido paralelo al desarrollo del tipo de reactor donde llevar a cabo el proceso. Dado el bajo crecimiento de las bacterias metanognicas y la lentitud con la que llevan a cabo la formacin de metano, es necesario desarrollar diseos en los que se consiga una alta concentracin de microorganismos (SSV) en su interior si se quiere evitar el utilizar reactores de gran tamao. Para conseguirlo, habitualmente es necesario que el tiempo de retencin hidrulico (TRH) sea inferior al tiempo de retencin de slidos (TRS) y esto se puede hacer por distintos medios. A todos estos reactores se les denomina de alta carga, dado que son los nicos que pueden tratar aguas con elevada carga orgnica de una forma viable. Dando un repaso a los ms utilizados, podemos hablar de: Reactor de contacto (mezcla completa con recirculacin de biomasa): Se trata del equivalente al proceso de fangos activados aerobio. Consiste un tanque cerrado con un agitador donde tiene una entrada para el agua residual a tratar y dos salidas, una para el biogs generado y otra para la salida del efluente. Este efluente se lleva a un decantador donde es recirculada la biomasa de la parte inferior del decantador al reactor, para evitar la prdida de la misma. Los principales problemas que presentan radican en la necesidad de recircular los lodos del decantador y de una buena sedimentacin de los mismos. La siguiente figura representa esquemticamente las caractersticas de un reactor de este tipo.

Reactor de manto de lodos y flujo ascendente (UASB, Upflow Anaerobic Sludge Blanket): Estos reactores solucionan el problema de recirculacin de lodos al aumentar la concentracin de biomasa en el reactor mantenindola en su interior. Estos reactores fueron desarrollados en Holanda, por el Prof. Lettinga en la dcada de los 80. Se trata de un reactor cuyo lecho est formado por grnulos de biomasa. Estos grnulos son porosos y con una densidad poco mayor que la del lquido, con lo que se consigue un buen contacto de ste con la biomasa. Los reactores suelen tener en su parte superior un sistema de separacin gas-slido-lquido, puesto que se acumula biogs alrededor de las partculas, stas manifiestan una tendencia a ascender separndose con estos dispositivos. Se consigue una alta concentracin de biomasa dentro del reactor que conlleva una elevada velocidad de eliminacin de materia orgnica con rendimientos elevados de depuracin. El agua residual se introduce por la parte inferior, homogneamente repartida y ascendiendo lentamente a travs del manto de lodos (grnulos). Los principales problemas que tiene este tipo de reactor son: puesta en marcha, ya que se ha de conseguir que se desarrollen grnulos lo ms estables posibles, la incidencia negativa que tiene el que el agua residual a tratar contenga una gran cantidad de slidos en suspensin y la deficiente mezcla en la fase lquida que se logra. Este ltimo problema se soluciona de una forma eficaz recirculando parte del gas producido e inyectndolo en la parte inferior de equipo, consiguiendo una expansin del manto de lodos, y por lo tanto, una buena mezcla. A estos reactores se les denomina EGSB (Expanded granular sludge blanket). Habitualmente la relacin altura/dimetro es mayor que para los convencionales UASB siendo capaces de alcanzar mayores cargas orgnicas (10-25 kgDQO/m3da). Tambin recientemente se ha desarrollado un sistema semejante denominado Internal Circulation (IC). Estos tipos de reactores han conseguido una muy alta implantacin en el mercado, mostrndose como los ms fiables para todo tipo de aguas residuales de alta carga, especialmente las que tiene un bajo contenido de slidos en suspensin.

El tratamiento anaerobio, por tanto, constituye una forma eficaz de tratar aguas y residuos de alta carga orgnica, siendo una tecnologa madura y contribuyendo no solo a la eliminacin de la materia orgnica, sino a su aprovechamiento energtico derivado de la utilizacin del metano producido.Dependiendo del tipo de agua residual y de otros factores relacionados con cada aplicacin particular, una tecnologa anaerobia puede ser ms apropiada y eficaz que otra. CONCLUSIONESEl biogs es un tipo de energa bastante reciente y no muy difundido en el rea nacional, por el momento no existe ninguna industria ni instituto que est trabajando con este tipo de proceso. No solo no produce ningn tipo de contaminante sino que tambin favorece a la eliminacin de residuo (estircol) y lo transforma a este en material reutilizable (fertilizante). Dado que en este tipo de energa se trabajo con organismos vivos hay muchas variables que hay que tener en cuenta y que determinan el punto ptimo de utilizacin de este recurso y lo hacen rentable. Una de las variables ms importantes y ms difciles de mantener estable es la temperatura, y esta es la determinante para un balance energtico positivo o negativo. Este tipo de proceso tambin est limitado a la cantidad de material a digerir con la que se cuente, es decir, que primero se va a contabilizar la cantidad de Kw que se pueden satisfacer con el material (estircol) disponible.Este tipo de energa no tiene ninguna limitante ms all de un correcto manejo del sistema y la disponibilidad de estircol, es decir que este tipo de energa estar disponible a todo tipo de lugar que posea cierta cantidad de carga animal, es por esto que puede ser difundido a lo largo de todo el pas. Pero al ser la temperatura un factor determinante para un balance energtico positivo la zona Noreste del pas se ve ms beneficiada ya que no necesitan tanto aporte externo de energa.

BIBLIOGRAFIA Microbiologa, Frank Zegers Universidad de Wageningen, Holanda. Formato pdf. Actividad Metanognica Especfica: Una herramienta de control y optimizacin de sistemas de tratamiento anaerobio de aguas residuales - Grupo de Investigacin Estudio y Control de la Contaminacin Ambiental. Universidad del Valle, Cali, Colombia. 2010, formato pdf. Tratamientos avanzados de aguas residuales industriales, Universidad de Alcla del Crculo de Innovacin en Tecnologas Medioambientales y Energa (CITME)., www.madrimasd.org

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