Evaluation of anaerobic digestion of low-concentration wastewater in one and two stages at laboratory scale - (:unkn) unknown (Editorial Tecnológica de Costa Rica (entidad editora), 2026)
Evaluación de la digestión anaeróbica de las aguas residuales de baja carga en una y dos etapas en escala de laboratorio
This article addresses the growing need for efficient and sustainable methods for wastewater treatment in Costa Rica, with a specific focus on two-stage anaerobic digestion of low-concentration wastewater, for both municipal wastewater and synthetic effluents. The anaerobic digestion of low-concentration wastewater was evaluated in anaerobic reactors with a support medium at a laboratory scale. The behavior of anaerobic digestion in one and two stages for municipal and synthetic (glucose) wastewater was compared, monitoring various system parameters, including organic matter removal efficiency, pH, alkalinity, Redox potential, and biogas production potential. The results revealed that for rapidly biodegradable effluents such as glucose, anaerobic digestion in two stages offers significant advantages, such as greater process stability and increased biogas production. However, challenges were encountered in treating ordinary wastewater, indicating the need for further research to refine the method. Two-stage digestion was found to be less convenient for these waters due to the stability already achieved in a single reactor and the added complexity of operating two stages. In conclusion, the study highlights the potential of two-stage anaerobic digestion in the treatment of low organic concentration wastewater, particularly for rapidly biodegradable substances, and points out areas for future research and process optimization.
Este artículo aborda la creciente necesidad de métodos eficientes y sostenibles para el tratamiento de aguas residuales en Costa Rica, centrándose específicamente en la digestión anaeróbica en dos etapas de aguas residuales con baja concentración de materia orgánica, tanto para aguas residuales ordinarias como para efluentes sintéticos. Para ello se evaluó la digestión anaeróbica de agua residual poco concentrada en reactores anaeróbicos con medio de soporte, en escala de laboratorio. Se comparó el comportamiento de la digestión anaeróbica en una y dos etapas para agua residual ordinaria y sintética (glucosa), monitoreando diversos parámetros de los sistemas, incluida eficiencia de remoción de materia orgánica, pH, alcalinidad, potencial Redox y el potencial de producción de biogás. Los resultados revelaron que, para efluentes de rápida biodegradabilidad como la glucosa, la digestión anaeróbica de aguas residuales en dos etapas ofrece ventajas significativas, como mayor estabilidad del proceso y un incremento en la producción de biogás. Sin embargo, al tratar aguas residuales ordinarias, se encontraron desafíos que indican la necesidad de investigaciones adicionales para afinar el proceso. La digestión en dos etapas mostró ser menos conveniente para estas aguas debido a la estabilidad ya lograda en un solo reactor y la complejidad añadida de operar dos etapas. En conclusión, el estudio subraya el potencial de la digestión anaeróbica de dos etapas en el tratamiento de aguas residuales de baja concentración orgánica, particularmente para sustancias rápidamente biodegradables, y señala áreas para futura investigación y optimización del proceso.
Keywords: Anaerobic digestion; Biogas; Energy generation; Wastewater treatment; Sustainability; bioreactor; Digestión anaerobia; Biogás; Generación de energía; Tratamiento de aguas residuales; Sostenibilidad; Biorrectores