Abstract The type of hazards and hazardous events in watersheds, depend on land uses around them. Atrazine is an organic pollutant widely applied as a pesticide and it is a potential chemical hazard present in water sources, which cause water pollution and negative effects on aquatic life and human health, due to its high solubility and persistence in soil. However, for developing countries, monitoring and quantification of atrazine can be complex and costly; thus, to contribute to establishing strategies for risk assessment in water supply watersheds, it was evaluated the potential use of an easy, rapid, and low-cost technique such as ultraviolet (UV) absorbance to identify the presence of atrazine. It was conformed distilled and surface water samples doped with Atrazine, and there were correlated with the UV typical spectrum indicator of organic material presence (wavelength λ: 200 - 300 nm). The optimal λ range was 203 - 223 nm to identify this substance at levels possible to be found in surface sources, being UV223 more adequate than UV254, which is more used to identify the presence of natural organic matter, which shows that UV223 is a complementary tool to chemical risk assessment for atrazine in drinking water supply systems.

Resumen Contexto: El incremento poblacional y la demanda de alimentos generan mayores demandas en la productividad, lo que estimula el uso de fertilizantes inorgánicos como una práctica habitual en los sistemas agrícolas, generando potenciales riesgos de contaminación por lixiviación de nutrientes, además de altos costos que pueden afectar la rentabilidad de los sistemas productivos. La aplicación de materiales orgánicos procedentes del compostaje de sustratos orgánicos es una fuente de fertilización común en sistemas de producción limpia, orgánica y con menores costos. Método: En este estudio se evaluó el efecto de la fertilización con una enmienda orgánica (EO) procedente del compostaje de biorresiduos de origen municipal (BOM) mezclados con cachaza, sobre la mineralización del nitrógeno (Nmineralizado) de un suelo ácido, evaluando seis tratamientos (tres controles: T1: 100% suelo; T2: 100% EO; T3: 100% urea-fertilización inorgánica: F) y 3 proporciones EO ( %): F ( %) (T4: 50-50, T5: 75-25, T6: 25-75) en un periodo de incubación de 16 semanas. Resultados: Se aplicaron los modelos de mineralización de Stanford y Smith, Broadbent, Lineal y Polinomial-Exponencial, encontrándose que T4 permitió alcanzar un aporte de N mineralizado (12.546,39 mg/kg), el cual es un valor muy cercano al resultado obtenido por fertilización inorgánica (T3: 13.931,05 mg/kg); los modelos de Broadbent (R2 >0,98) y Lineal (R2 >0,90) alcanzaron los mejores ajustes. Conclusiones: Esta estrategia de reemplazo parcial del fertilizante inorgánico puede lograr hasta un 50% de reemplazo del fertilizante inorgánico.

Abstract Context: The population increase and the demand for food generate greater demands on productivity, which stimulates the use of inorganic fertilizers as a common practice in agricultural systems, thus generating potential risks of contamination by nutrient leaching, in addition to high costs that can affect the profitability of production systems. The application of organic materials from the composting of organic substrates is a common source of fertilization in clean, organic production systems with lower costs. Method: This study evaluated the effect of fertilization with an Organic Amendment (EO) from the composting of Municipal Biowaste-BW mixed with cachaça on the mineralization of nitrogen (N mineralized ) in an acidic soil through six treatments: three controls (T1: 100% soil; T2: 100% EO; T3: 100% ureainorganic fertilization: F) and three EO( %):F( %) proportions (T4: 50-50, T5: 75-25, T6: 25-75) during an incubation period of 16 weeks. Results: Four mineralization models were applied (Stanford & Smith, Broadbent, linear, and polynomial Exponential), and it was found that T4 allowed to achieve a contribution of N mineralized (12.546,39 mg/kg) similar to inorganic fertilization (T3: 13.931,05 mg/kg); the Broadbent (R2 >0,98) and linear (R2 >0,90) models achieved the best fit. Conclusions: This partial inorganic fertilizer replacement strategy can achieve up to 50% inorganic fertilizer replacement.

Resumen La predominancia orgánica de biorresiduos de origen municipal (BOM) presentes en residuos sólidos municipales, favorece su aprovechamiento mediante el compostaje; sin embargo, presentan deficiencias fisicoquímicas que pueden ser mitigadas con la incorporación de materiales de soporte (MS). En este estudio se evaluó el efecto de la incorporación de Pasto Estrella (PE) como MS, sobre el compostaje de BOM, evaluando cuatro proporciones BOM:PE (A0-100:00, A1-90:10, A2-80:20, A3-70:30), evidenciándose efectos favorables de las mezclas respecto al tratamiento control (A0 de solo BOM). A2 mantuvo las mayores temperaturas; A2 y A3 registraron la mayor reducción de sólidos volátiles (SV) y concentración final de nitrógeno total (NT). Los productos finales de A2 y A3 presentaron mejor calidad en términos de capacidad de intercambio catiónico y nutrientes (fósforo, potasio y NT), densidad aparente, capacidad de retención de humedad y contenido de materia orgánica, siendo el producto de A2 el de mayor valor agronómico y que mejor se ajusta a la NTC 5167. Proporciones menores o iguales a la de A1 no tienen efecto significativo sobre el proceso y calidad del producto final; proporciones mayores a A3 podrían favorecer la pérdida de NT por aumento en la porosidad, disminuyendo así el valor agrícola del producto.

Abstract The predominantly organic composition of biowaste (BW) present in municipal solid wastes, enhances its use through composting; however, these present physicochemical deficiencies that can be mitigated with the incorporation of conditioning materials as the support materials (SM). On this study, it was evaluated the effect of the incorporation of star grass (SG) on BW composting in four BW:SG ratios (A0-100: 00, A1-90: 10, A2-80: 20, A3-70: 30), showing favorable effects with respect to A0 (100% BOM). A2 maintained the highest temperatures; A2 and A3 recorded the greatest reduction of volatile solids (VS) and final concentration of total nitrogen (TN). The final products of A2 and A3 also presented better quality in terms of cation exchange capacity, nutrient content (total phosphorus, potassium and nitrogen), bulk density, moisture retention capacity and organic matter content; being A2 product, the material with highest agronomic value, in accordance with Colombian Technical Standard. Proportions less or equal to the one evaluated in A1, do not have a significant effect on the process and quality of the final product and, proportions greater than A3 could favor the loss of nitrogen due to the increase in porosity, thus decreasing the agricultural value of the product.

Resumo A composição predominantemente orgânica dos bioresíduos (BOM) presentes nos resíduos sólidos municipais, potencializa seu aproveitamento através da compostagem; noentanto, apresentam deficiências que podem ser mitigadas com a incorporação de materiais acondicionadores como os materiais de suporte. Neste estudo, foi avaliado o efeito da incorporação de Pasto Estrela (PE) na compostagem de BOM, avaliando quatro proporções BOM:PE (A0-100:00, A1-90:10, A2-80:20, A3-70:30), encontrando-se efeitos favoráveis das misturas respeito ao tratamento controle (A0-100% BOM). A2 manteve as temperaturas mais altas; A2 e A3 registraram a maior redução de sólidos voláteis (SV) e concentração final de nitrogênio total (NT) e os produtos finais de A2 e A3 também apresentaram melhor qualidade quanto à capacidade de troca catiônica, teor de nutrientes (fósforo, potássio e NT), densidade aparente, capacidade de retenção de umidade e teor de matéria orgânica, sendo o produto de A2 o de maior valor agronômico, segundo a Norma Técnica Colombiana. Proporções menores ou iguais às de A1, não afetam significativamente o processo e a qualidade do produto final e proporções maiores que A3 podem favorecer a perda de nitrogênio devido ao aumento de porosidade, diminuindo assim o valor agrícola do produto.

RESUMEN Los residuos de alimentos (RA) presentan un alto potencial de aprovechamiento mediante procesos biológicos como la digestión anaerobia (DA), especialmente por su alto contenido de materia orgánica biodegradable. Para inocular los reactores, en general se emplean lodos que deben presentar buena sedimentabilidad y actividad metanogénica específica (AME), típico en lodos granulares. Sin embargo, los de mayor disponibilidad y accesibilidad en el contexto latinoamericano, son lodos floculentos de baja sedimentabilidad y AME. Aplicando vigilancia tecnológica desde 1975 hasta 2017, se evidenció escasa literatura enfocada a mejorar la calidad del inóculo mediante acondicionamientos para mejorar sus características y maximizar la producción de metano, en comparación con los estudios publicados sobre el sustrato. Se identificaron diferentes metodologías de acondicionamiento de inóculos, las cuales se agruparon en cinco categorías y mediante la aplicación de técnicas de análisis multicriterio como el proceso de análisis jerárquico (AHP) y con consulta a expertos internacionales y nacionales. Se identificaron las técnicas más utilizadas, siendo las principales, la adición de nutrientes seguida por la digestión anaerobia con un sustrato de fácil degradación. Sin embargo, se recomienda complementar la vigilancia tecnológica, incorporando los resultados publicados en eventos de gran importancia en el campo de la DA como el Seminario-Taller latinoamericano y el Congreso Mundial de Digestión Anaerobia.

ABSTRACT Food waste (FW) has a high potential for use in biological processes such as anaerobic digestion (AD), especially due to its high content of biodegradable organic matter. To inoculate the reactors, sludge is usually used. The sludge should ideally have good sedimentation and specific methanogenic activity (SMA), which is typical for granular sludge. However, in a Latin American context, the most available and accessible sludges are flocculants with low sedimentation and SMA. Applying technological surveillance between 1975 and 2017, using multicriteria analysis techniques such as analytical hierarchy process (AHP), and consulting with international and national experts, we observed that there were few studies, compared to published studies on the substrates that focused on improving inoculum quality through conditioning to improve its characteristics and maximize methane production. The inoculum-conditioning methodologies identified were grouped into five categories, being the main strategy the addition of nutrients followed by anaerobic digestion with an easily degradable substrate. However, extension of technological surveillance is recommended by incorporating the results published from significant events in the field of anaerobic digestion, such as the Latin American Workshop and Symposium on Anaerobic Digestion and the World Congress on Anaerobic Digestion.

Abstract: The purpose of this paper is to identify trends in research at a global level in the supply chain of the Integral and Sustainable Management of Solid Waste (ISMSW), in terms of management and treatment of Municipal Solid Waste (MSW). For this purpose, an exhaustive search of articles in specialized databases was carried out, information that was processed using the free software applications Bibexcel, Pajek, VoSviewer © and Tagxedo for bibliometric analysis. As a result, it was found a predominant use of technologies to treat MSW for the purpose of energy recovery. On the other hand, the ISMSW analyzed as a supply chain, involves SWM treatment decisions, actors involved and environmental, technical, social and economic aspects. Finally, four major research gaps or opportunities were identified that can be addressed with engineering tools to support decisions that involve resources, money and energy flows.

Resumen: El propósito de este trabajo es identificar las tendencias en investigación a nivel global en la cadena de suministro de la Gestión Integral y Sostenible de Residuos Sólidos (GISRS), en cuanto a la gestión y tratamiento de los Residuos Sólidos Municipales (RSM). Para este fin, se realizó una búsqueda exhaustiva de artículos en bases de datos especializadas, información que se procesó en Bibexcel, Pajek, VoSviewer© y Tagxedo, software libre para análisis bibliométrico. Como resultado, se encontró el predominante uso de tecnologías de tratamiento de los RSM con fines de recuperación energética. Por otra parte, la GISRS, analizada como una cadena de suministro, involucra decisiones de tratamiento de RSM, actores involucrados y aspectos ambientales, técnicos, sociales y económicos. Finalmente, se identificaron cuatro grandes brechas u oportunidades de investigación que pueden ser afrontadas con herramientas de la Ingeniería para soporte a decisiones que involucren flujos de recursos, dinero y energía.

RESUMEN Los residuos de alimentos son el componente principal de los residuos sólidos municipales y dado su elevado contenido de materia orgánica tienen alto potencial de producción de metano, mediante la digestión anaerobia; sin embargo, la predominancia de material lignocelulósico dificulta su hidrólisis. En este estudio, mediante ensayos de potencial bioquímico de metano, se evaluó el efecto de diferentes condiciones de pretratamiento térmico del sustrato, aplicando temperaturas entre 72 - 128°C y tiempos de exposición de 15 - 33 minutos sobre el rendimiento de producción de CH4. Para evaluar el efecto de las condiciones de pretratamiento, se empleó la metodología de superficie de respuesta y la aplicación de los modelos cinéticos de primer orden y de ajuste de Gompertz modificado. Los parámetros cinéticos identificados fueron validados, mediante niveles de confianza, usando la matriz de información de fisher. Se encontró que la región óptima, para alcanzar un mayor rendimiento en la digestión anaerobia, en cuanto a la producción de CH4, superior a 150mLCH4 gSV-1 y tiempos de la fase de latencia menores a 1 día, fue alrededor de 100°C, con tiempos de exposición cercanos a 15 minutos, condición en que se alcanzó una mayor solubilidad y mejorando positivamente la etapa hidrolítica del proceso anaerobio.

ABSTRACT Food waste are the main component of the municipal solid waste and given their high content of organic matter, have high potential for methane production through the anaerobic digestion. However, the predominance of lignocellulosic material hinders its hydrolysis. In this study, by means of assays of biochemical methane potential, the effect of different thermal pre-treatment conditions of the substrate was evaluated by applying temperatures between 72 - 128°C and exposure times of 15 - 33 minutes on the conditions on the performance of CH4. To evaluate the effect of pretreatment, we used the Response Surface Methodology accompanied by the application of first order kinetic and modified Gompertz models. The identified kinetic parameters were validated using confidence levels using the fisher information matrix. It was found that the optimal region, to reach a higher yield in the anaerobic digestion with regard to the production of CH4 higher than 150mLCH4 gVS-1 and lag-phase times less than 1 day, was around 100°C with exposure times close to 15 minutes, condition in which a greater solubility was reached and positively improving the hydrolytic stage of the anaerobic process.

Resumen Los rellenos sanitarios son la alternativa más empleada para disposición final de residuos sólidos municipales, sin embargo, generan problemas de contaminación por la generación de lixiviados, sedimentos y emisión de gases tóxicos. Los sedimentos surgen de la precipitación de los materiales orgánicos e inorgánicos de los lixiviados depositados en lagunas de almacenamiento que pueden presentar características tóxicas que afectan el ambiente. En este trabajo se evaluó la potencial toxicidad del material sedimentado de lagunas de lixiviados de un relleno sanitario municipal, utilizando el procedimiento de lixiviación para la característica de toxicidad - TCLP y ensayos de toxicidad aguda con Daphnia pulex y Poecilia reticulata. Los resultados mostraron que los sedimentos no excedieron los niveles establecidos por la EPA para TCLP, ni fueron tóxicos para los organismos empleados, lo que sugiere su potencial aprovechamiento agrícola en suelos ácidos, dado que presentan un pH alcalino y alto contenido de materia orgánica y nutrientes.

Abstract Landfills have been the most used alternative for final municipal solid wastes disposal, however, this system is the responsible of contamination problems associated with the generation of leachates, sediments and toxic gasses emissions. The sediments occur by the organic and inorganic matter precipitation from leachates dumped in retention lagoons, which can present toxic characteristics than affect the environment. The aim of this work was to evaluate the potential toxicity of leachates from a municipal landfill, using the TCLP procedure and acute toxicity assays with Daphnia pulex and Poecilia reticulata as biological indicators. The results showed that the sediment evaluated, did not exceed the stablished levels suggested by the EPA for the TCLP test, nor were they toxic to the organisms used. This results, suggests a potential agricultural use of this material in acid soils, since the nature of leachate sediments are pH alkaline and rich in nutrients and organic matter.

Resumen Las Plantas de Tratamiento de Agua (PTA) deben garantizar el suministro de agua segura; con este fin, se aplicaron herramientas de evaluación del riesgo para el desarrollo del Plan de Seguridad del Agua (PSA) en una PTA de Cali-Colombia que abastece 1.4 millones de habitantes. Para la identificación de peligros y valoración del riesgo, se usaron cuatro herramientas: análisis exploratorio de datos de turbiedad, visitas de inspección, matriz de peligros/eventos peligrosos y matriz semicuantitativa. En condiciones normales y extremas de turbiedad (>400 - 2500 UNT) se garantiza turbiedad del agua tratada de 0.39±0.15 UNT, mostrando la robustez de la PTA. El 60% de los 40 eventos peligrosos presentaron nivel de riesgo muy alto sin considerar medidas de control y se redujeron hasta 7% con medidas de control existentes. Los programas de mejoramiento o soporte se deben orientar hacia las fases del tratamiento identificadas como prioritarias (acondicionamiento químico, coagulación, floculación/clarificación y filtración).

Abstract Drinking Water Treatment Plants (DWTP) must ensure safe water supply; to this end, we applied risk assessment tools for the development of the Water Safety Plan (WSP) in a DWTP from Cali-Colombia, which supplies 1.4 million inhabitants. For the identification of hazards and risk assessment, four tools were used: exploratory analysis of turbidity data, inspection visits, hazard/hazardous event matrix and semiquantitative matrix. Under normal and extreme conditions of turbidity (>400 - 2500 UNT), it has been guaranteed the turbidity of treated water of 0.39 ± 0.15 UNT, showing the robustness of the DWTP. It was found that sixty percent of the 40 hazardous events had a very high risk level without considering control measures and it was possible reduce to 7% with existing control measures. The improvement or support programs should be directed towards the treatment phases identified as priority (chemical conditioning, coagulation, flocculation/clarification and filtration).

Resumen La reducción de la calidad fisicoquímica y microbiológica de las fuentes superficiales de suministro para consumo humano, requiere utilizar tratamientos complementarios para garantizar el suministro de agua segura. En este estudio se evaluó la doble filtración con carbón activado granular (CAG: vegetal- cáscara de coco y mineral-bituminoso), para evaluar la reducción de turbiedad y materia orgánica disuelta (UV254). Se empleó agua filtrada de una Planta de Tratamiento Convencional-PTAP; la segunda filtración se realizó en columnas de laboratorio de flujo continuo a gravedad, con porcentajes CAG:arena 100:0, 80:20, 50:50, 30:70, 0:100. Mientras el filtro de arena fue más eficiente en remoción de turbiedad, las configuraciones con CAG lo fueron en la remoción de UV254, siendo más eficientes los filtros con mayor porcentaje de CAG. Los resultados demuestran que la doble filtración empleando CAG, puede ser una alternativa eficiente para la remoción de materia orgánica y la producción de un agua potable segura.

Abstract The decrease of physicochemical and microbiological quality of surface supply source for human consumption, requires specific complementary treatments to ensure the supply of safe drinking water. This study evaluated the double filtration technology with two types of Granular Activated Carbon (GAC: vegetable-coconut and mineral-bituminous shells, respectively), to determine its influence in reducing turbidity and mainly dissolved organic matter (UV254). We used filtered water from a Conventional Water Treatment Plant (WTP) and the second filtration stage were made using continuous flow gravity columns at laboratory-scale with different percentages of GAC:sand (100:0, 80:20, 50:50, 30:70, and 0:100). While the sand filter presented the best turbidity removal efficiency, the CAG filters were more efficient at UV254 removal, being most efficient the filters with greater percentage of GAC. The results demonstrate that the use of double filtration technology with GAC can be an efficient alternative for the removal of organic matter to obtain safe drinking water.

Resumen La Atrazina es uno de los herbicidas de mayor aplicación en el mundo, ingresa a los cuerpos de agua superficial por escorrentía, aplicación directa o dispersión aérea. Los métodos de tratamiento convencional de agua no remueven eficientemente este tipo de contaminantes, mientras que la adsorción con Carbón Activado Granular (CAG), es una técnica apropiada para la remoción de compuestos orgánicos del agua. En este trabajo, se evaluó la reducción de Atrazina de un agua dopada con dos concentraciones Atrazina, durante el proceso de tratamiento convencional (coagulación, floculación, sedimentación y filtración con arena y antracita) seguido de una doble filtración con dos medios adsorbentes granulares (CAG de origen Vegetal y Mineral), la cual permitió obtener una eficiente reducción de UV254 (86%) y Atrazina (99%).

Abstract Atrazine is one of the most often used herbicides in the world. It reaches the surface water body by runoff, direct application or airborne dispersal. Conventional water treatment methods do not efficiently remove these types of pollutants, whereas granular activated carbon (GAC) adsorption is an adequate technique for the removal of organic compounds from water. In this work, the Atrazine reduction of water doped with two concentrations of Atrazine, was evaluated during the conventional treatment process (coagulation, flocculation, sedimentation and sand and anthracite filtration), followed by double filtration with two adsorbent granular media (vegetal and mineral GAC), which resulted in an efficient reduction of UV254 (86%) and Atrazine (99%).

Resumen Los biorresiduos son la mayor fracción de los Residuos Sólidos Municipales-RSM en países en desarrollo, siendo el compostaje una alternativa promisoria para su gestión. La implementación del compostaje en este contexto no ha sido efectiva requiriéndose estrategias para mejorar su aplicación. Este artículo analiza tendencias investigativas del compostaje de biorresiduos y presenta una reflexión crítica al respecto. Para tal efecto, emplea elementos de vigilancia tecnológica, analizando revistas científicas especializadas (periodo 2006 a 2017) y usando herramientas bibliométricas como RefViz® y Tlab®. Las investigaciones para optimizar el proceso se han enfocado en el uso de materiales de enmienda o de soporte, estrategias para la reducción en las pérdidas de nitrógeno, desarrollo de estudios de biodegradabilidad aerobia y de modelos empíricos para predecir condiciones del proceso. La integración de estas investigaciones en el contexto de países en desarrollo puede contribuir al mejoramiento de la aplicación del compostaje de biorresiduos.

Abstract Biowaste is the main fraction of MSW in developing countries. Composting is a promising alternative for the management of biowaste in these contexts. However, its implementation has not been effective in developing countries, for which it is necessary to explore options to improve its application in this context. This article reviewed the research trends on biowaste composting and the potential application in developing countries such as Colombia. For this purpose, the technology monitoring methodology was used in databases of specialized scientific journals (period 2006 to 2017), using bibliometric tools such as RefViz® and Tlab®. The research has focused on optimizing the process through measures such as the use of amendment or support materials, strategies for reducing nitrogen losses, aerobic biodegradability studies and the development of empirical models to predict process conditions. The integration of this research in the context of developing countries can contribute to improve the application of biowaste composting.

Resumen La gestión del agua en general y de los sistemas de drenaje urbano (SDU) en particular, debe ser concebida no solo para asegurar la prestación de un servicio público, sino también para garantizar su sostenibilidad y resiliencia. En el presente artículo se presenta un análisis y reflexión que permitió identificar los factores, variables e indicadores de resiliencia para la gestión sostenible de SDU, usando herramientas de gestión de información de temas científicos. Como resultado de este análisis, se identificaron cuatro factores de resiliencia de recursos hídricos: i. Flexibilidad; ii. Recursividad; iii. Redundancia; y iv. Robustez y seis variables de resiliencia de SDU: i. Capacidad de recuperación; ii. Capacidad de respuesta; iii. Amplitud; iv. Capacidad de absorción; v. Capacidad de resistencia; y vi. Curva de respuesta. Para cuantificar estas variables, se proponen sus correspondientes indicadores. Los elementos identificados contribuyen al desarrollo de modelos integrales de evaluación de la resiliencia en SDU.

Abstract Water management systems in general and urban drainage systems (UDS) in particular should be designed to ensure not only the provision of public service but also their sustainability and resilience. This paper performed an analysis and assessment to identify the factors, variables and indicators of resilience for sustainable UDS management by using an information management tool for scientific subjects. As a result of this analysis, four water resource resilience factors were identified: i. Flexibility; ii. Resourcefulness; iii. Redundancy; and iv. Robustness. In addition, six UDS resilience variables were identified: i. Recovery capacity; ii. Response capacity; iii. Amplitude; iv. Absorption capacity; v. Resistance capacity; and vi. Response curve. Corresponding indicators were proposed to quantify these variables. The identified elements contribute to the development of integrated frameworks to assess UDS resilience.

Resumen La Digestión Anaerobia (DA) de los residuos de alimentos (RA), además de reducir los riesgos a la salud humana y el ambiente, permite aumentar la vida útil de los rellenos sanitarios y principalmente es una estrategia para la generación de un tipo de energía renovable como el metano. Los modelos cinéticos permiten determinar la influencia de los factores que afectan el proceso de DA y predecir de manera más precisa la producción de metano para evitar su sobreestimación o subestimación, que puede llevar a la definición de criterios reales para la implementación de la tecnología. Esta investigación evaluó, mediante ensayos de Potencial Bioquímico de Metano (PBM), la DA de RA provenientes de un restaurante universitario usando como inóculo lodo de un reactor UASB que trata aguas residuales municipales. El factor evaluado fue la influencia de la relación Sustrato-Inóculo (S/I: 0.5, 1, 2 y 4 gSVsustrato·gSVinóculo -1). Para la predicción de metano se aplicaron los modelos cinéticos de Función de Transferencia, Función Logística y el modelo Modificado de Gompertz. Se encontró que la relación S/I afectó tanto la eficiencia del proceso, como la predicción de la producción de metano, presentándose los mejores resultados en las relaciones inferiores a uno. Dentro de los modelos cinéticos evaluados, la función logística presentó los mejores ajustes para predecir la producción de metano y la fase de latencia (R2> 0.9).

Abstract Anaerobic Digestion (AD) of food waste (FW) reduces risks to human health and environment, also increases the life of landfills, and mainly is an important strategy to produce energy renewable as methane. Kinetic models can determine the influence of the factors that affect the process of AD and predicts more precisely methane production in order to prevent overestimation or underestimation, which may lead to the definition of real criteria to implement the technology. This study evaluated by means of Biochemical Methane Potential (PBM) assays, the AD of FW from a university restaurant using as inoculum sludge from a UASB reactor in charge of treating municipal wastewater. The factor evaluated was the influence of Substrate-Inoculum (S/I: 0.5, 1, 2 and 4 gVSsubstrate·gVSinoculum -1) ratio. For the prediction of methane were applied the kinetic models: Transfer Function, Logistics Function and Modified Gompertz models. It was found that the S/I ratio affect both, the efficiency of AD process and prediction of methane production, presenting the better results for S/I ratio below one. Within the kinetic models evaluated, the Logistic Function presented the best settings for predicting methane production and lag phase (R2> 0.9).

Abstract In recent years, Anaerobic Digestion (AD) has become an important technological alternative for the management of municipal biowaste (MBW) for both pollution control and obtaining renewable energy such as methane. One of the factors that most affects the AD of MBW is the particle size, particularly in the hydrolysis and lag phases, this last being in general the limiting stage of solid waste AD. This research evaluated on a laboratory scale the AD of MBW by evaluating Biochemical Methane Potential (BMP) at a temperature of 30 °C during 30 days and the influence of particle size. The particle sizes ranged between < 2 mm to 12.5 mm. Along the study, better results were observed for particle sizes < 2 mm, obtaining productions of methane and electrical energy of 128 mL gVS-1 and 2960.4 kWh week-1 respectively (19% higher than in reactors with larger particles), thus indicating lower costs for design and maintenance.

Abstract Composting is one of the most used technologies for biowaste recycling. However, its adoption has been ineffective in developing countries; one of the causes being the limited research for implementation in these contexts. This paper presents a contribution around progress in research on biowaste composting in small municipalities from developing countries, based on results from six years of studies conducted by the authors. Three topics are addressed: i) analysis of the physicochemical quality of substrates; ii) assessment of alternatives for improving the process and product quality; and iii) development of tools for planning and operation of composting installations. This progress has allowed reducing processing times, improve the conditions for material sanitization, fulfil the standards of product quality, identify tests for improving in situ control and monitoring of product maturity and stability, and developing tools to select bulking and amendment materials. Research together with pilot-scale projects is a significant strategy for positioning biowaste composting as an appropriate alternative for managing the organic fraction of municipal solid waste.

Resumen El compostaje es una de las tecnologías más empleadas para el aprovechamiento de biorresiduos, no obstante, su implementación en países en desarrollo no ha sido efectiva, debido a la limitada investigación para su aplicación. Este artículo presenta aportes en torno a los avances en la investigación del compostaje de biorresiduos en municipios menores de países en desarrollo, con base en resultados de seis años de estudios realizados por los autores. Se abordan: i) el análisis de la calidad fisicoquímica de los sustratos, ii) la evaluación de opciones para mejorar el proceso y la calidad del producto, iii) el desarrollo de herramientas para la planeación y operación de las instalaciones de compostaje. Estos avances han permitido reducir los tiempos de proceso, mejorar las condiciones para la higienización del material, cumplir con los estándares de calidad del producto, identificar pruebas para mejorar el control y monitoreo in situ de la estabilidad y madurez del producto y desarrollar herramientas para la selección de materiales de enmienda y de soporte. La reflexión ayuda a elucidar que la investigación, acompañada de proyectos a escala piloto, se constituye en una estrategia para posicionar el compostaje de biorresiduos como una opción adecuada de manejo de la fracción orgánica de los residuos sólidos municipales (RSM).