Obtención de biochar por pirólisis a partir de los biosólidos de la planta de tratamiento de aguas residuales “La Totora” de Ayacucho
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Date
2025
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga
Abstract
En los últimos años se ha incrementado la tasa poblacional, pequeñas microempresas y la agricultura en la ciudad de Ayacucho, lo que trae consigo la dificultad del manejo de los biosólidos producidos en la planta de tratamiento de aguas residuales, debido a su alto contenido de microorganismos patógenos, metales pesados; pero además contiene nutrientes y materia orgánica que se pueden reaprovechar y disponer de forma sostenible y que no presente riesgos ambientales ni sanitarios, a través de procesos térmicos como la pirólisis. En esta investigación, el objetivo principal es obtener biochar a partir de los biosólidos de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) “La Totora”, mediante el procedimiento de pirólisis lenta, evaluando el efecto de la temperatura y el tiempo de pirólisis, sobre sus características fisicoquímicas (pH, % H, CE, % MO y % COT), concentración de nutrientes (% N, % P, % K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Co, Zn y Mo) y con la concentración de metales pesados (Pb, As, Cd, Al, Cr, Ni, Ba y Sr) y por último la concentración de microorganismos patógenos (E. Coli, Coliformes totales y Coliformes termotolerantes, Huevos Helmintos y Salmonella) del biochar. Se utilizó el Diseño de Experimentos (DoE), para relacionar las variables independientes, los cuales son la temperatura (300 °C, 400 °C y 500 °C) y tiempo de residencia (1 hora y 4 horas). Se realizaron seis tratamientos en total (TP300-01, TP300-04, TP400-01, TP400-04, TP450-01 y TP500-01). Así mismo para validar y dar confianza a los resultados, realizaron los análisis estadísticos mediante la prueba de Shapiro Wilk, Correlación de Pearson y la optimización mediante el Modelo de Superficie de Respuesta (RSM). Finalmente, el tratamiento TP300-01 fue el que presentó un rendimiento de 96,2 %, con un contenido de nutrientes considerables, concentración aceptable de metales tóxicos, sin presencia de arsénico ni cadmio, y el contenido de microorganismos patógenos se deduce que similares al del tratamiento TP300-04. Por lo tanto, se concluye que la obtención del biochar de calidad se puede obtener a temperatura y tiempo de residencia moderado, siendo este un reaprovechamiento estratégico el cual puede revalorizar al biosólido, sin riesgos de contaminación ambiental ni sanitarios.
Description
Keywords
Biochar, Biosólidos primarios, Pirólisis, Microorganismos patógenos, Metales pesados, Nutrientes
