Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 3, Núm. 6 (jul-dic) ISSN: 2737-6249  
Resultados del procedimiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos en Ecuador.  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v3i6.0017  
RESULTADOS DEL PROCEDIMIENTO DE DIGESTIÓN ANAERÓBICA  
PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS EN  
ECUADOR.  
RESULTS OF THE ANAEROBIC DIGESTION PROCEDURE FOR THE  
TREATMENT OF URBAN SOLID WASTE IN ECUADOR.  
1
2
Muñoz-Menéndez María Belén ; Contreras-Moya Ana Margarita ; Santos-Herrero Ronaldo  
3
4
5
Francisco ; Rosa-Domínguez Elena Regla ; Cárdenas-Ferrer Teresa Margarita  
1
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, ULEAM. Manta, Ecuador.  
beleta_1983@hotmail.com. https://orcid.org/0000-0002-1705-2259.  
2
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara, Cuba.  
anama@uclv.edu.cu. https://orcid.org/0000-0001-9374-9376.  
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara, Cuba.  
3
ronaldo@uclv.edu.cu. https://orcid.org/0000-0002-5009-2084.  
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara, Cuba.  
4
erosa@uclv.edu.cu. https://orcid.org/0000-0002-5371-0976.  
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara, Cuba.  
5
teresam@nauta.cu. https://orcid.org/0000-0003-2054-3136.  
Resumen  
Los problemas de control y estabilización de los sistemas convencionales de digestión anaerobia  
han llevado a nuevas soluciones tecnológicas, entre estas la separación de fases, que permite  
la optimización de la acidogénesis y metanogénesis por separado. La primera fase ha sido poco  
estudiada y en esta se obtienen, por fermentación, hidrógeno y ácidos grasos volátiles, cuyas  
aplicaciones hacen que el proceso de fermentación acidogénica tome importancia y sea campo  
de estudio; presentándose como una plataforma que consolida el concepto de biorefinería en  
lugar de una etapa de tratamiento convencional. Este trabajo tiene el objetivo de presentar los  
resultados del proceso de digestión anaeróbica de residuos sólidos urbanos de Manta, Ecuador.  
A partir de los resultados de caracterización, que aportan la generación percápita y evidencian  
que en la composición predomina la fracción orgánica, se justifica el estudio de aprovechamiento  
de dicha fracción mediante digestión anaeróbica.  
Palabras clave: Residuos sólidos urbanos; digestión anaeróbica; fases separadas; análisis de  
ciclo de vida.  
Abstract  
The control and stabilization problems of conventional anaerobic digestion systems have led to  
new technological solutions, among them phase separation, which allows the optimization of  
acidogenesis and methanogenesis separately. The first phase has been little studied and in this  
phase hydrogen and volatile fatty acids are obtained by fermentation, the applications of which  
make the acidogenic fermentation process become important and a field of study; presenting itself  
as a platform that consolidates the biorefinery concept instead of a conventional treatment stage.  
This work aims to present the results of the anaerobic digestion process of urban solid waste in  
Manta, Ecuador. From the characterization results, which provide the per capita generation and  
show that the organic fraction predominates in the composition, the study of the use of said  
fraction by anaerobic digestion is justified.  
Keywords: Solid urban waste; anaerobic digestion; separate phases; Life cycle analysis.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 30 de abril de 2020  
Fecha de aceptación: 04 de julio de 2020  
Fecha de publicación: 10 de julio de 2020  
33  
Muñoz-Menéndez et al., (2020)  
1. Introducción  
de las  
estos  
afecta  
todas  
actividades, personas y espacios.  
En la actualidad a nivel mundial, se  
destaca la generación y disposición  
final de los residuos sólidos como un  
tema relevante y de creciente  
interés, esto porque el crecimiento  
demográfico e industrial hace que  
diariamente se arrojen millones de  
toneladas a las superficies terrestre  
y acuática, sin ningún tipo de  
tratamiento ni manejo previo,  
La generación de residuos tiene una  
triple repercusión ambiental,  
contaminación, desperdicio de  
recursos y la necesidad de espacio  
para su disposición. Por lo que las  
implicaciones que los mismos  
plantean sobre la contaminación  
ambiental y el agotamiento de los  
recursos naturales, hace que sea  
esencial la búsqueda de caminos  
para su gestión correcta desde el  
punto de vista ambiental, económico  
y social. Una gestión que aborde el  
ciclo completo de los residuos  
sólidos, desde la generación,  
recolección y transporte hasta la  
disposición final, el tratamiento y su  
produciéndose  
contaminación  
una  
que  
grave  
implica  
consecuencias irreversibles.  
Según investigadores del Banco  
Mundial, (Hoornweg y Bhada-Tata  
2012), para el año 2025 se espera  
que la generación de Residuos  
Sólidos Urbanos (RSU) tienda a  
duplicarse. Entre las causas de este  
eventual  
reutilización  
y
aprovechamiento, conlleva claros  
beneficios para la salud humana  
incremento,  
crecimiento  
además  
del  
alto  
se  
poblacional,  
(
Tenorio, 2008; ONU-Hábitat, 2012).  
mencionan los hábitos de consumo  
en países industrializados, así como  
los cambios en las costumbres de  
consumidores que habitan los países  
en vías de desarrollo.  
La gestión integral de los residuos  
sólidos busca ser compatible con las  
preocupaciones ambientales y la  
salud pública, se enmarca en la  
filosofía del desarrollo sostenible. En  
diferentes países la jerarquización  
de tales alternativas es similar y se  
Todos los recursos naturales son  
afectados por los procesos de  
manejo y disposición final de los  
residuos sólidos (Jaramillo y Zapata,  
agrupa prevención  
minimización y reducción en la  
fuente), valorización, reutilización,  
como:  
(
2008), ya que la gestión inadecuada  
34  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 3, Núm. 6 (jul-dic) ISSN: 2737-6249  
Resultados del procedimiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos en Ecuador.  
reciclaje y compostaje, recuperación  
de energía (digestión anaerobia,  
incineración, etc.) y disposición final  
en rellenos sanitarios (Barradas,  
residuos reciclables antes de la  
disposición en RS. De esta forma, a  
los RS llegarán los RSU inorgánicos  
no reciclables y algunos orgánicos  
no aprovechables. La generación de  
metano de ese RS, al que no se le  
“alimenta” con residuos orgánicos,  
será más limitada que en otros, pero  
su capacidad para recibir residuos  
podrá ser mucho mayor (Escalona,  
2014; Romero-Paredes, 2013).  
2009; Castellanos, 2017). Las  
tecnologías implicadas inciden en los  
sistemas productivos, ya que se  
hace necesario producir más con  
menos recursos. Considerando lo  
anterior, la actual jerarquía de  
gestión de residuos puede verse  
como un menú de opciones de  
recuperación, entre la prevención y  
la disposición final y esto es  
coincidente con lo formulado por  
diferentes autores (Soto, 2014;  
El proceso de digestión anaerobia en  
fases separadas es un esquema  
novedoso dos  
reactores en serie, en los que se  
llevan cabo las fases de  
acidogénesis metanogénesis,  
que  
mantiene  
a
Mandujano,  
017).  
2001;  
Castellanos,  
y
2
respectivamente con el objetivo de  
conseguir un tiempo de retención  
global inferior al de un único reactor.  
Se ratifica el valor del tratamiento, ya  
que modifica las características  
físicas, químicas o biológicas de los  
En acidogénica  
la  
etapa  
residuos,  
para  
aprovecharlos,  
(fermentación oscura) se genera un  
estabilizarlos o reducir su volumen,  
antes de la disposición final,  
biogás con alto contenido en  
hidrógeno, lo que tiene especial  
interés ya que el hidrógeno se  
considera el vector energético del  
futuro próximo y su producción a  
partir de la degradación de residuos  
orgánicos presenta un especial  
interés (Angeriz, 2018), ya que,  
como se mencionó anteriormente,  
reciclar tomado el residuo como  
materia prima es la estrategia más  
considerando  
que  
la  
gestión  
adecuada de los RSU requiere tratar  
por separado la FORSU y la fracción  
inorgánica.  
De forma general, los RSU orgánicos  
no deben ser enviados a los rellenos  
sanitarios (RS) y los inorgánicos,  
deberán ser separados de forma  
adecuada para recuperar los  
35  
Muñoz-Menéndez et al., (2020)  
afín al principio de sustentabilidad y  
las biorrefinerías constituyen una de  
las aplicaciones más avanzadas de  
la misma.  
que convierte la materia orgánica en  
una mezcla gaseosa compuesta  
principalmente por metano y dióxido  
de carbono. Los problemas en el  
control y estabilización de los  
La mayor  
contribuyente a la generación de  
energías renovables (Bentsen,  
019) según BIOPLAT  
biomasa  
es  
el  
sistemas  
convencionales  
de  
digestión anaerobia han llevado al  
desarrollo de nuevas soluciones  
2
y
y
tecnológicas,  
separación de fases, que implica una  
configuración de reactores  
entre  
estas  
la  
SusChem-España (2017) y Chandra  
et al. (2019), se refiere a la fracción  
biodegradable de los productos y  
separados; una primera fase para la  
hidrólisis y acidogénesis y una  
segunda para la acetogénesis y  
metanogénesis, conectados en  
serie, permitiendo la optimización de  
cada proceso por separado. La  
primera fase ha sido poco estudiada,  
la cual consiste en la conversión de  
compuestos complejos, como los  
residuos  
de  
origen  
de  
biológico  
procedentes  
diferentes  
actividades, así como la fracción  
biodegradable de los residuos  
industriales y municipales (FORSU).  
El aprovechamiento de la biomasa  
como materia prima, para la  
obtención de productos y energía,  
presenta grandes ventajas pues  
constituye una fuente renovable,  
permite tener un control de desechos  
aminoácidos, glucosa  
y
ácidos  
grasos de cadena larga, por medio  
de la fermentación, en hidrógeno y  
ácidos grasos volátiles (AGV)  
y
reduce la contaminación al  
(
acético, butírico, propiónico  
y
disminuir la emisión de gases  
contaminantes (Agrela et al, 2019).  
valérico). La mayoría de los AGV  
para uso industrial que se producen  
en el mundo, se obtienen a partir de  
combustibles fósiles, mediante de  
síntesis química. Por lo tanto, la  
Para eliminar o disminuir los daños  
que los RSU provocan se utilizan  
diferentes métodos de tratamiento  
entre los que se destaca la digestión  
anaerobia como uno de los procesos  
más atractivos en la actualidad. La  
digestión anaeróbica es un proceso  
fermentación  
acidogénica  
se  
presenta como una plataforma que  
consolida el concepto de biorefinería  
36  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 3, Núm. 6 (jul-dic) ISSN: 2737-6249  
Resultados del procedimiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos en Ecuador.  
en lugar de una etapa de tratamiento  
convencional.  
energético, que el bioreactor  
metanogénico solo. Además,  
Escamilla-Alvarado et al. (2012b,  
013a) reportaron otras mejoras  
Las diferentes aplicaciones del  
hidrógeno y los AGV hacen que el  
2
logradas en la fermentación de  
hidrógeno de la serie de procesos  
FO-DA de la FORSU.  
proceso  
de  
fermentación  
acidogénica tome importancia y sea  
campo de estudio.  
En la literatura científica se observa  
un interés por la valoración de las  
cadenas de valor basadas en  
biomasa, cuya sostenibilidad es  
principal para la implantación de  
biorefinerías, ya que los productos  
de estas deben mostrar menores  
Actualmente se han desarrollado  
diferentes estudios de producción de  
biogás a partir de numerosas  
materias primas, aún insuficientes en  
el caso de la fracción orgánica de los  
residuos urbanos (FORSU) y sobre  
todo en el caso de la digestión  
anaerobia en fases separadas. El  
impactos  
que  
los  
productos  
Jong  
convencionales  
(De  
y
estudio  
y
utilización de estos  
Jungmeier, 2015; Saraiva, 2017;  
Cherubini y Strømman, 2011; Ivanov  
et al., 2015; Zhang, 2008). Las  
metodologías más comunes que  
aportan valoraciones adecuadas son  
el análisis de ciclo de vida (ACV) y  
análisis costo beneficio. De aquí que  
métodos brinda la posibilidad de  
tratar un residuo que puede ser  
contaminante  
para  
el  
medio  
ambiente, reciclarlo y convertirlo en  
productos de alto valor agregado.  
Escamilla-Alvarado et al. (2012a)  
reportaron que una serie de  
procesos de fermentación oscura -  
digestión anaeróbica metanogénica  
una  
valoración  
científicamente  
fundamentada, basada en ACV de  
nuevos productos basados en  
biomasa es beneficioso para la toma  
de decisiones (Lindorfer, et al. 2019).  
(FO-DA) de la FORSU, que ellos  
crearon (H-M), (H: la fase de  
producción de hidrógeno, M: la fase  
de producción de metano) en  
procesos termofílicos y mesofílicos,  
fueron en promedio 76 y 42%  
superior, en términos de potencial  
Coincidiendo con lo anterior y otros  
autores, Bovea (2016) plantea la  
metodología de ACV como la mejor  
herramienta el  
para  
evaluar  
desempeño medioambiental de  
37  
Muñoz-Menéndez et al., (2020)  
sistemas de gestión de residuos, ya  
que permite evaluar, desde una  
perspectiva global, todos los  
impactos ambientales que ocasiona  
la gestión integral de los residuos  
A partir de los resultados de la  
gestión de RSU en Manta y del  
estudio  
de  
las  
tecnologías  
disponibles para la transformación  
y/o aprovechamiento de los mismos,  
se realiza un análisis técnico y  
(Arena et al. 2003, Mc Dougall et al.  
2001, Laurent et al. 2014).  
ambiental de la alternativa  
a
recomendar, como la más adecuada  
desde el punto de vista de la  
El  
desarrollo  
de  
estudios  
experimentales de la degradación  
anaeróbica de la fracción orgánica  
biodegradable presente en los RSU,  
explica desde el punto de vista  
teórico experimental la realidad  
biológica de estos tipos de procesos,  
según las variables que influyen en  
este, para a partir de estos modelar  
y simular el proceso.  
sostenibilidad  
011).  
(Elite  
Consultor,  
2
La alternativa incluye una planta de  
transferencia y clasificación de los  
residuos, reciclaje de los RSI, tanto  
como  
sea  
posible,  
digestión  
anaeróbica de la FORSU mediante  
fases separadas (acidogénesis y  
metanogénesis) y relleno sanitario.  
El presente trabajo tiene como  
objetivo realizar un estudio para la  
evaluación del proceso de digestión  
anaeróbica de los residuos sólidos  
urbanos de Manta con énfasis en los  
productos con alto valor agregado  
que se pueden obtener en el proceso  
en fases separadas.  
Análisis de la alternativa.  
Para el análisis de la alternativa se  
considera la generación de RSU  
proyectada en Manta para el año  
2
021, que es de aproximadamente  
50 t/d (Elite Consultor, 2011).  
2
En la figura 1 aparece el diagrama de  
la alternativa que parte de la  
recogida selectiva de los RSU y la  
2
. Método  
2.1. Estudio de los parámetros  
entrada  
en  
una  
planta  
de  
operacionales del proceso de  
digestión anaeróbica de la FORSU  
en fases separadas.  
transferencia y clasificación, donde  
se separan los RSI, la FORSU y  
otros que no se incluyen en estas  
38  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 3, Núm. 6 (jul-dic) ISSN: 2737-6249  
Resultados del procedimiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos en Ecuador.  
categorías. De la fracción inorgánica  
se separan los que pueden ser  
reciclados y los restantes, junto con  
los denominados “otros” y parte de la  
FORSU se disponen en el RS;  
mientras los RSI y FORSU con  
otro digestor donde ocurre la  
segunda fase, o metanogénesis.  
Como se explicó, los resultados  
alcanzados en este tipo de procesos  
demuestran que con la separación  
de fases es posible disminuir el  
tiempo de retención, lograr mejor  
rendimiento en la eliminación de SV  
y mejor poder calórico en el biogás.  
Además, el tratamiento de los RSU  
en unión con los lodos de  
depuradoras de aguas residuales  
presenta ventajas en la obtención del  
gas combustible y las características  
fertilizantes del efluente (Mandujano,  
2001).  
características  
adecuadas  
son  
enviados  
a
la  
empresa  
proceso de  
anaeróbica  
comercializadora  
digestión  
y
respectivamente.  
Se  
reciclables 58,05 t de RSI, que,  
según los resultados de  
consideran  
potencialmente  
caracterización y criterios para el  
establecimiento de la alternativa, se  
corresponden con 26,38 de  
t
Este nuevo proceso tiene otras  
ventajas, ya que permite obtener  
plástico, 22, 93 t de papel y cartón,  
4,63 t de vidrio y 4.13 t de metal.  
simultáneamente  
hidrógeno  
y
biogás; también se pudieran producir  
otros productos de alto valor  
agregado a partir de la FORSU  
fermentada.  
La  
tecnología  
necesaria, de acuerdo con el  
esquema que se muestra en la figura  
2
, está disponible a escala industrial,  
la misma que ya se está aplicando  
para la digestión anaeróbica  
Figura 1. Diagrama de la Alternativa  
convencional, pero con algunas  
modificaciones, por lo que se  
requiere establecer las condiciones  
de operación adecuadas (Escamilla-  
Alvarado et al., 2011).  
En la primera fase de la digestión  
anaeróbica ocurre la hidrólisis y  
acidogénesis y el efluente de este  
digestor constituye la alimentación al  
39  
Muñoz-Menéndez et al., (2020)  
2. Adición de humedad y de  
nutrientes:  
●
Adición de agua residual  
proveniente de depuradora  
de residuales urbanos.  
Mezclado,  
●
●
●
Ajuste de pH,  
Estabilización del proceso  
3. Evaluación-  
control  
del  
Figura 2. Proceso de digestión anaeróbica  
en fases separadas.  
proceso y recogida de los  
productos:  
El pre- tratamiento consiste en la  
trituración hasta diámetros de 0,3- 5  
mm en condiciones húmedas, a las  
que se les realizó análisis de ST, SV  
y pH.  
●
Medición de los parámetros  
de evaluación- control, con  
la frecuencia establecida,  
Captura y almacenamiento  
●
●
de  
los  
componentes  
gaseosos,  
Las condiciones de operación para el  
tratamiento de la FORSU mediante  
digestión anaeróbica en fases  
separadas se establecen mediante  
el procedimiento experimental que  
se describe.  
Deshidratación y evacuación  
de los fangos digeridos.  
El sistema en fases cuenta con dos  
biodigestores. Se utilizan los  
digestores de vidrio existentes en el  
laboratorio de reactores de la  
facultad de Química Farmacia, los  
cuales tienen un volumen de trabajo  
de diez litros. El sistema cuenta con  
regulación de temperatura mediante  
un termostato de circulación Haber,  
el cual está diseñado para usos en  
2.2. Diseño del procedimiento  
experimental  
La simulación a nivel de laboratorio  
del proceso consta de los siguientes  
pasos:  
1. Preparación de la FORSU:  
laboratorios en la industria.  
Dispone de una pantalla gráfica que  
permite leer informaciones  
y
●
●
●
●
Recepción,  
Selección,  
y
Separación,  
Reducción de tamaño  
40  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 3, Núm. 6 (jul-dic) ISSN: 2737-6249  
Resultados del procedimiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos en Ecuador.  
Tabla1. Parámetros utilizados para la  
caracterización del residual y la mezcla  
agua- FORSU.  
visualizar  
transcursos  
de  
temperatura.  
Parámetro  
Sólidos Totales  
ST)  
Sólidos Totales  
Volátiles (STV)  
Unidad  
Método  
Standard  
methods  
(APHA,  
2005)  
Para este experimento se prepara en  
el laboratorio una mezcla de FORSU  
Kg/m3  
(
Kg/m3  
(que represente aproximadamente la  
composición en carbohidratos,  
Tabla 2. Parámetros utilizados para la  
proteínas, etc. de la FORSU original,  
a partir de restos de comida, carnes,  
verduras, frutas, cascaras de  
caracterización de la FORSU.  
Parámetro Unidad  
Método  
Materia  
orgánica,  
Sólidos  
%
Kg/m3  
Técnicas  
Analíticas  
estandarizadas  
vegetales, postres, etc  
caracteriza.  
y
se  
Volátiles  
La reducción de tamaño se realiza  
mediante la molienda de la FORSU  
a un tamaño de partícula de 5 mm  
aproximadamente, en condiciones  
húmedas.  
Se implementa el sistema en dos  
fases en rango mesofílico, cuyo valor  
o
óptimo de temperatura es de 30 C a  
o
3
3 C y se evalúa su eficiencia en el  
tratamiento mediante monitoreo y  
análisis  
de  
los  
y
parámetros  
de control  
Una vez reducido el tamaño de los  
residuos seleccionados, se procede  
a hidratar con la cantidad de residual  
establecida, ya que se estudia la  
codigestión con agua de una planta  
de tratamiento anaerobia de aguas  
residuales o una laguna anaeróbica.  
operacionales  
establecidos (Mandujano, 2001).  
Según Montes (2008),  
la  
concentración de sólidos totales en  
digestores anaerobios debe estar  
entre 22-28 kg/m3, para ser  
considerados de Alta Carga, valor  
dado por Tchobanoglous (2004). Por  
lo que, la concentración adecuada  
de FORSU para preparar la  
alimentación al digestor está entre  
La caracterización física química de  
los sustratos: agua residual, FORSU  
y mezcla de agua-FORSU se realiza  
mediante los parámetros y métodos  
que se muestran en las Tablas 1 y 2.  
70 y 90 g de FORSU/L.  
La determinación de los parámetros  
fisicoquímicos para la  
41  
Muñoz-Menéndez et al., (2020)  
caracterización y operación del  
sistema se realiza según se describe  
en la tabla 3.  
En la Tabla.4 se muestran las  
condiciones de operación de ambas  
fases, basado en criterios de Montes  
(2008);  
Mandujano  
(2001)  
y
Tabla 3. Parámetros utilizados para la  
Lagunes-Paredes, et al. (2016).  
operación y control del sistema.  
Parámetro  
Temperatura  
Unidad  
C
Método  
Termómetro  
Tabla 4. Valores de los parámetros de  
o
control del sistema en fases.  
pH  
Sólidos  
Totales  
-
pH metro  
Standard  
methods  
3
Kg/m  
Parámetro  
Valor  
Fase  
Fase  
Acidogénic Metanogéni  
ca  
(
APHA, 2005)  
a
Sólidos  
Volátiles  
Kg/m3 Standard  
methods  
Temperatura 30 ± 2  
31 ± 2  
o
(
C)  
(
APHA, 2005)  
pH  
Tamaño de  
partícula  
5,5- 6,5  
0,3- 5  
3,75- 4,3  
Biogás  
L/d  
Desplazamiento  
de agua  
(
mm)  
Concentraci  
22- 28  
Posteriormente con los sustratos ya  
acondicionados, preparar la mezcla  
residual- FORSU, a esta mezcla se  
le determina: ST y SV con la finalidad  
de establecer las condiciones del  
sustrato de alimentación.  
ón de ST  
3
(
kg ST/m )  
TRH (d)  
Volumen de  
trabajo (L)  
2-3  
10  
7- 15  
10  
Se propone un diseño experimental  
3
tipo factorial 2 con dos replicas, con  
los niveles de variables que se  
muestran en la Tabla 5.  
2.3. Estabilización  
Después de la inoculación el sistema  
entra a un periodo de aclimatación,  
para que los microorganismos se  
adapten al sistema.  
Tabla 5. Valores de los niveles de las  
variables de estudio del diseño factorial.  
Variable  
Abreviatu Nivel  
Nivel  
superi  
or (+)  
ra  
Inferi  
or (-)  
pH inicial  
de la  
mezcla  
Concentraci X2  
ón inicial de  
X1  
5,5  
22  
6,5  
La evaluación del sistema se realiza  
mediante el análisis y monitoreo de  
los parámetros de la Tabla 3.  
Además, se determina la riqueza del  
hidrógeno y del metano, mediante  
cromatografía de gases.  
28  
sustrato (kg  
3
ST/m )  
Tiempo de  
retención  
hidráulico  
total  
X3  
10  
15  
Fuente: Elaboración propia a partir de  
Montoya-Pérez y Duran- Herrera, 2017;  
Mandujano, 2001).  
(
42  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 3, Núm. 6 (jul-dic) ISSN: 2737-6249  
Resultados del procedimiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos en Ecuador.  
Variables respuesta: remoción de ST  
y remoción de STV, rendimiento en  
la producción de hidrógeno y en la  
producción de metano.  
flujo de referencia de 151,9 t de  
FORSU.  
Los datos del inventario de ACV  
fueron obtenidos de los resultados  
experimentales y resultados de la  
literatura. Las entradas y las salidas  
En la tabla 6 se muestra la matriz del  
diseño.  
Tabla 6. Matriz de diseño.  
fueron ajustadas  
a
la unidad  
Experim  
ento  
Condicion Condicion Condicion  
es X1 es X2 es X3  
Niv Val Niv Val Niv Val  
funcional. No se llevó a cabo la  
asignación de cargas ambientales,  
sino que se extendieron los límites  
del sistema para considerar los  
el  
or  
el  
or  
el  
or  
1
2
3
4
5
6
7
8
-
+
-
+
-
+
-
5,5  
6,5  
5,5  
6,5  
5,5  
6,5  
5,5  
6,5  
-
-
+
+
-
-
+
+
22  
22  
28  
28  
22  
22  
28  
28  
-
-
-
-
+
+
+
+
10  
10  
10  
10  
15  
15  
15  
15  
productos  
evitados  
por  
el  
aprovechamiento  
subproductos.  
de  
los  
+
Para el análisis se utilizó el Software  
SimaPro de la empresa PRé-  
Consultants, el método de ReCiPe  
Con los resultados experimentales  
se realiza un ACV con el objetivo de  
identificar las etapas del proceso  
donde se producen las emisiones  
con mayor relevancia.  
2016 v1.1, versión Hierarchist (H) y  
la base de datos Ecoinvent v 3.  
3
. Resultados y discusión  
Para el estudio de ACV solo se  
considera el proceso de digestión  
anaeróbica de la FORSU, el reciclaje  
de los RSI y la disposición en relleno  
sanitario.  
3.1. Resultados experimentales.  
En la Tabla 7 se muestran los  
resultados experimentales de la fase  
acidogénica, donde aparecen los  
valores Sólidos Totales iniciales  
Como unidad funcional se toma el  
tratamiento de la FORSU con  
características adecuadas para la  
digestión anaeróbica, producida  
diariamente en Manta, resultando un  
(
STi) y en el efluente (STe), los  
Sólidos Totales Volátiles iniciales  
STVi) y en el efluente (STVe),  
expresados en mg/L los  
respectivos porcientos de remoción,  
(
y
43  
Muñoz-Menéndez et al., (2020)  
de acuerdo a los valores de pH y  
carga orgánica de ST (COST) y de  
experimentales  
metanogénica.  
de  
la  
fase  
STV  
(COSV  
)
establecidos,  
Tabla 8. Resultados experimentales para la  
3
expresados en kg ST/m d y kg  
fase metanogénica.  
3
STV/m d, según la matriz de diseño  
que aparece en la tabla 6 para un  
tiempo de retención hidráulico (TRH)  
de 3 días.  
Tabla 7. Resultados experimentales para la  
fase acidogénica.  
En la fase metanogénica, el valor  
promedio de remoción de ST es de  
5
2, 62 % y de STV es de 59,76 %,  
con un valor promedio de pH de 7,  
9. El mayor % de remoción de ST y  
2
Se observa que en la fase  
acidogénica se obtienen valores  
promedio de remoción de Sólidos  
Totales (ST) de 12, 13 % , de Sólidos  
Totales Volátiles de 13, 05 % y el pH  
promedio que se alcanza es de 3,74;  
valor que se considera adecuado  
para la fase acidogénica. El mayor %  
de remoción de ST y STV se obtiene  
para un valor de pH de entrada de  
STV se obtiene para el valor de pH  
de entrada de 5,5; carga orgánica de  
3
2
8 kg ST/m d y TRH de 12 días.  
Estos resultados se encuentran en el  
rango de los obtenidos por otros  
autores (Mandujano, 2001).  
4. Conclusiones  
Se observa que los principales  
impactos positivos están dados por  
el relleno sanitario, por sus efectos  
en la eutrofización del agua de mar,  
ecotoxicidad del agua fresca y de  
mar, así como en la toxicidad  
5,5; una carga orgánica de 28 kg  
3
ST/m d.  
De forma similar, en la Tabla 8 se  
muestran  
los  
resultados  
44  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 3, Núm. 6 (jul-dic) ISSN: 2737-6249  
Resultados del procedimiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos en Ecuador.  
humana  
cancerígena  
y
no  
hidrógeno por co-digestión  
anaerobia acidogénica de  
residuos sólidos urbanos,  
cancerígena y calentamiento global,  
producto de las emisiones que se  
generan, ya que es un relleno  
sanitario donde no se recolectan el  
biogás y lixiviados. También se  
destacan los impactos positivos del  
tratamiento de la FORSU, por sus  
efectos en el agotamiento del ozono  
estratosférico, la eutrofización del  
agua fresca, escasez de recursos  
minerales y en menor medida en el  
consumo de agua, uso del suelo y  
toxicidad humana cancerígena.  
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Resultan de gran valor los resultados  
negativos para la mayoría de las  
categorías  
de  
impacto  
como  
Arena U., Mastellone M.L. y Perugini  
resultado del reciclaje de los RSI y la  
valorización de los productos de la  
digestión anaeróbica, lo que hace  
que los mismos sean procesos muy  
atractivos para la gestión de la  
FORSU de Manta.  
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