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Title: Methane potential and degradation kinetics of fresh and excavated municipal solid waste from a tropical landfill in Colombia
Author: Caicedo Concha, Diana Milena
Sandoval Cobo, John Jairo
Casallas Ojeda, Miguel R.
Carabalí Orejuela, Lina
Muñoz Chávez, Anyi
Marmolejo Rebellón, Luis Fernando
Torres Lozada, Patricia
Email autor: diana.caicedoc@campusucc.edu.co
sandoval.john@correounivalle.edu.co
luis.marmolejo@correounivalle.edu.co
metadata.dc.description.cvlac: https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001434849
https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000192503
Issue Date: 2020
Keywords: Potencial bioquímico de metano
Residuos sólidos urbano
Biogas
Vertedero tropical
Resume: La optimización de los procesos de degradación y la gestión de lixiviados y biogás producidos en los vertederos son aspectos clave para el establecimiento de una eliminación de residuos sólidos municipales (RSU) más sostenible en los países en desarrollo. En este estudio, se utilizaron pruebas de potencial bioquímico de metano (BMP) para evaluar el potencial de producción de CH4 y la cinética de degradación de los residuos frescos (FW) y muestras de residuos excavados (EW) de cinco años de un vertedero controlado tropical con características de composición de los países en desarrollo. Las pruebas BMP con muestras reconstituidas de la fracción biodegradable de ambos tipos de RSU se realizaron a tres relaciones sustrato / inóculo (S / I) (0.3, 0.5 y 1.0 g VS sustrato g-1 VS inóculo), y los parámetros de generación de CH4 se determinaron utilizando Modelos cinéticos de Gompertz de primer orden y modificados. Después de 30 días, se alcanzaron los mejores resultados de BMP a relaciones S / I de 0,5 y 1,0, con producciones acumulativas de CH4 de 528 y 433 ml de CH4 g-1 VS para FW, respectivamente; y 151 y 135 ml de CH4 g-1 VS para EW, respectivamente. El modelo cinético de primer orden proporcionó un buen ajuste a los resultados de BMP para FW, mientras que el modelo modificado de Gompertz mostró un mejor ajuste a los datos de BMP para EW. Las tasas calculadas de generación de CH4 de primer orden para FW y EW estuvieron en el rango de 0.19–0.36 y 0.23–0.25 d− 1, respectivamente. Estos resultados evidencian la alta biodegradabilidad y el potencial de CH4 de FW eliminados en un vertedero tropical en Colombia y la reducción de BMP de EW a pesar de un período relativamente corto después de la eliminación en condiciones convencionales de operación de vertederos.
Abstract: The optimization of degradation processes and the management of leachate and biogas produced in landfills are key aspects for the establishment of more sustainable municipal solid waste (MSW) disposal in developing countries. In this study, biochemical methane potential (BMP) tests were used to evaluate CH4 production potential and degradation kinetics of fresh waste (FW) and five-year aged excavated waste (EW) samples from a tropical controlled landfill with compositional characteristics of developing countries. BMP tests with reconstituted samples of the biodegradable fraction of both MSW types were performed at three substrate/inoculum (S/I) ratios (0.3, 0.5 and 1.0 g VS substrate g− 1 VS inoculum), and CH4 generation parameters were determined using the first-order and modified Gompertz kinetic models. After 30-d, the best BMP results were reached at S/I ratios of 0.5 and 1.0, with cumulative CH4 productions of 528 and 433 mL CH4 g− 1 VS for FW, respectively; and 151 and 135 mL CH4 g− 1 VS for EW, respectively. The first-order kinetic model provided a good fit to BMP results for FW, whereas the modified Gompertz model showed a better adjustment to the BMP data for EW. Calculated first-order CH4 generation rates for FW and EW were in the range 0.19–0.36 and 0.23–0.25 d− 1, respectively. These results evidence the high biodegradability and CH4 potential of FW disposed of in a tropical landfill in Colombia and the reduced BMP of EW despite a relatively short period after disposal under conventional landfill operation conditions.
Program: Ingeniería Industrial
Headquarters: Cali
Type: Artículo
Citation: Sandoval-Cobo, J. J., Casallas-Ojeda, M. R., Carabalí-Orejuela, L., Muñoz-hávez, A., Caicedo-Concha, D. M., Marmolejo-Rebellón, L. F. and Torres Lozada, P. (2020). Methane potential and degradation kinetics of fresh and excavated municipal solid waste from a tropical landfill in Colombia. Sustain Environ Res 30, (7). https://doi.org/10.1186/s42834-020-00048-6
Resource reference: https://sustainenvironres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s42834-020-00048-6
Appears in Collections:Ingeniería Ambiental

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