Improving dry anaerobic methane production from OFMSW by co-digestion with grass waste and pretreatment with white rot fungi

Abstract

Anaerobic digestion is a process that can provide both clean energy and environmentally sustainable management of organic wastes. However, dry anaerobic digestion is susceptible to inhibitions and still has technological hurdles that limit its implementation. The study of operational parameters for the treatment of OFMSW in many places of the world is conducted, but the effect of the substrate composition is poorly understood. The present study evaluated strategies to enhance methane production from two different types of OFMSW, provided by two municipalities of Sabana Centro (Colombia), that are distinguished from each other by the presence (Cajicá, W1) and absence (Chia, W2) of meat residues. For both residues, higher methane production was achieved when the lowest substrate to inoculum ratio was used. ACoD with MGW enhanced biogas production with both sources of OFMSW, increasing 61% of production when non-meat residues were used, and always being necessary for production on residues with meat. Fungal pretreatment did not increase methane yields as expected from experiences in other studies due to pH drops and the accumulation of potential toxic inhibitors. In conclusion, as organic waste composition is critical to achieve an efficient dry anaerobic digestion performance, results presented in this work highlights the need to consider how much nature of the substrate influences the process. The findings of this study hold significance for the scientific community working on dry anaerobic digestion. The study presents novel insights into the co-digestion of OFMSW and the pretreatment with the WRF. Furthermore, the results have practical implications for local authorities in Sabana Centro. Based on these findings, policymakers can formulate new source-separation policies, and a dry anaerobic digestion facility can be designed to meet the specific characteristics of the substrates. © 2023 International Energy Initiative

La digestión anaeróbica es un proceso que puede proporcionar energía limpia y una gestión ambientalmente sostenible de los desechos orgánicos. Sin embargo, la digestión anaeróbica seca es susceptible a inhibiciones y todavía tiene obstáculos tecnológicos que limitan su implementación. El estudio de los parámetros operativos para el tratamiento de OFMSW se lleva a cabo en muchos lugares del mundo, pero el efecto de la composición del sustrato no se comprende bien. El presente estudio evaluó estrategias para mejorar la producción de metano a partir de dos tipos diferentes de FORM, proporcionados por dos municipios de Sabana Centro (Colombia), que se distinguen entre sí por la presencia (Cajicá, W1) y ausencia (Chía, W2) de carne. residuos. Para ambos residuos, se logró una mayor producción de metano cuando se utilizó la proporción más baja de sustrato a inóculo. ACoD con MGW mejoró la producción de biogás con ambas fuentes de FORM, aumentando un 61% la producción cuando se utilizaron residuos no cárnicos, y siendo siempre necesario para la producción sobre residuos con carne. El pretratamiento con hongos no aumentó la producción de metano como se esperaba según las experiencias de otros estudios debido a las caídas del pH y la acumulación de posibles inhibidores tóxicos. En conclusión, dado que la composición de los residuos orgánicos es fundamental para lograr un rendimiento eficiente de la digestión anaeróbica seca, los resultados presentados en este trabajo resaltan la necesidad de considerar en qué medida la naturaleza del sustrato influye en el proceso. Los hallazgos de este estudio son importantes para la comunidad científica que trabaja en la digestión anaeróbica seca. El estudio presenta conocimientos novedosos sobre la codigestión de OFMSW y el pretratamiento con WRF. Además, los resultados tienen implicaciones prácticas para las autoridades locales de Sabana Centro. Con base en estos hallazgos, los formuladores de políticas pueden formular nuevas políticas de separación en fuentes y se puede diseñar una instalación de digestión anaeróbica seca para cumplir con las características específicas de los sustratos.