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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN . . . . . . . . . .13
CAPÍTULO 1
ANTECEDENTES DEL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA
Introducción . . . . . . . . . . . . . . 17
Características generales de los procesos biológicos aerobio y anaerobio . . . . . . . . . . . . . 18
Formas y ecosistemas de ocurrencia del proceso de digestión anaerobia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Principales precedentes históricos de la digestión anaerobia y el biogás . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Evolución desde el punto de vista de la generación de reactores . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
CAPÍTULO 2
FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Aspectos generales del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Desbalance del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Aspectos cinéticos del proceso de digestión anaerobia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Factores y variables que influyen sobre el proceso de digestión anaerobia . . . . . . . . . . . . . . 51
CAPÍTULO 3
FACTORES AMBIENTALES Y DEL SUSTRATO
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Composición orgánica del sustrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
pH, alcalinidad (total y bicarbonática) y ácidos grasos volátiles (AGV) . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Ácidos grasos volátiles (AGV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Indicadores para el control de la estabilidad del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Potencial de óxido-reducción/potencial redox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Nutrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Macronutrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Micronutrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
CAPÍTULO 4
INHIBICIÓN Y TOXICIDAD
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Factores y variables que afectan la inhibición o toxicidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Sustancias o compuestos causantes de inhibición y toxicidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Evaluación de la inhibición o toxicidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Métodos para la determinación de la inhibición-toxicidad anaerobia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
CAPÍTULO 5
EL INÓCULO
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Procedencia del inóculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Formas de crecimiento del inóculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Granulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Sedimentabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Actividades metabólicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Producción teórica y experimental de metano (PBM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
CAPÍTULO 6
REACTOR-DIGESTOR
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Variables asociadas al diseño, la operación y el desempeño de reactores anaerobios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Clasificación de reactores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Configuración de reactores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Postratamiento en la digestión anaerobia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
CAPÍTULO 7
ESTRATEGIAS PARA EL MEJORAMIENTO DEL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Estrategias asociadas a características ambientales y del sustrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Estrategias asociadas al inóculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Estrategias asociadas al reactor (aspectos de configuración y operacionales) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
CAPÍTULO 8
PERSPECTIVAS DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Profesora titular de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle. Ingeniera sanitaria de la Universidad del Valle. M. Sc. y Ph. D. en Ingeniería: Hidráulica y Saneamiento de la Universidad de São Paulo, Brasil. Investigadora Senior de Minciencias. Profesora Distinguida, Universidad del Valle (junio de 2010).
Ha publicado más de 150 artículos nacionales e internacionales. Ha dirigido más de 90 trabajos de grado y de maestría y tesis de doctorado.
