Removal of volatile organic silicon compounds (D4, D5) from biogas using microaerophilic/anaerobic microbial strategies

dc.contributor.advisorLabatut, Rodrigo
dc.contributor.advisorPizarro Puccio, Gonzalo E.
dc.contributor.authorOrtiz Ardila, Andrés Eduardo
dc.contributor.otherPontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
dc.date2022-08-01
dc.date.accessioned2022-03-11T12:30:20Z
dc.date.available2022-03-11T12:30:20Z
dc.date.issued2022
dc.descriptionTesis (Doctor en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2022
dc.description.abstractLa digestión anaeróbica (DA) se considera una tecnología rentable y sostenible para el tratamiento de lodos de depuradora (EDAR). Permite estabilizar la materia orgánica al tiempo que produce energía renovable, que puede utilizarse in situ. Los compuestos orgánicos volátiles de silicio (VOSiC) son omnipresentes en los elementos industriales, de cuidado personal y domésticos, por lo que están presentes en los lodos activados residuales. Estos VOSiC se consideran contaminantes emergentes debido a su afinidad con la materia orgánica. Además, disminuyen la eficiencia de generación de energía de los equipos de conversión de biogás por la precipitación de óxidos de silicato en los elementos de calentamiento y la consiguiente reducción de la transferencia de calor. Este trabajo evaluó los cambios en la estructura de la ecología microbiana y la biodegradación de los siloxanos, centrándose en la eliminación biológica de los principales siloxanos presentes en los lodos de DA. El enfoque utilizado promovió la evolución dirigida de la microbiota nativa de la DA para aumentar los organismos capaces de resistir las concentraciones de oxígeno y biodegradar eficazmente los siloxanos asignados en la materia orgánica. Se logró la aclimatación del sustrato utilizando el polímero de siloxano polidimetilsiloxano (PDMS) para seguir utilizando estos organismos en la estabilización microbiana de los oligómeros de siloxano -VOSiC- Octametilciclotetrasiloxano (D4) y Decametilciclopentasiloxano (D5). Nuestros resultados muestran que el PDMS es una fuente de VOSiCs en los digestores anaeróbicos; este es un descubrimiento crucial ya que esta fuente no se había tenido en cuenta anteriormente. Por último, proponemos una vía de biodegradación para los siloxanos D4 en condiciones de microaireación que muestra cómo el oxígeno y los organismos dentro de los lodos de DA superan la naturaleza recalcitrante del impedimento estérico del siloxano para transformarlo en silanoles que no poseen una amenaza para el medio ambiente o las energías basadas en el biogás.
dc.format.extent93 páginas
dc.fuente.origenSRIA
dc.identifier.doi10.7764/tesisUC/ING/63337
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/63337
dc.identifier.urihttps://repositorio.uc.cl/handle/11534/63337
dc.information.autorucEscuela de ingeniería ; Labatut, Rodrigo ; 0000-0001-5684-1691 ; 1025235
dc.information.autorucEscuela de ingeniería ; Pizarro Puccio, Gonzalo E. ; 0000-0001-9554-8383 ; 83223
dc.information.autorucEscuela de ingeniería ; Ortiz Ardila, Andrés Eduardo ; S/I ; 1050237
dc.language.isoen
dc.nota.accesoContenido completo
dc.rightsacceso abierto
dc.subject.ddc665.776
dc.subject.deweyIngenieríaes_ES
dc.subject.ods07 Affordable and clean energy
dc.subject.ods06 Clean water and sanitation
dc.subject.odspa07 Energía asequible y no contaminante
dc.subject.odspa06 Agua limpia y saneamiento
dc.subject.otherBiogases_ES
dc.subject.otherSilicioes_ES
dc.subject.otherRecursos energéticos renovableses_ES
dc.titleRemoval of volatile organic silicon compounds (D4, D5) from biogas using microaerophilic/anaerobic microbial strategieses_ES
dc.typetesis doctoral
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sipa.codpersvinculados83223
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