Revista Científica SAPIENTIAE. Vol. 3, Núm. 6 (jul - dic 2020) ISSN: 2600-6030  
Análisis del proceso de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos de  
Manta, Ecuador.  
ANÁLISIS DEL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAERÓBICA PARA EL  
TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS DE MANTA,  
ECUADOR.  
ANALYSIS OF THE ANAEROBIC DIGESTION PROCESS FOR THE  
TREATMENT OF URBAN SOLID WASTE IN MANTA, ECUADOR.  
Muñoz-Menéndez María Belén  
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí. Manta Ecuador.  
Santos-Herrero Ronaldo Francisco  
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara Cuba.  
Contreras-Moya Ana Margarita  
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara Cuba.  
Regla-Domínguez Elena Rosa  
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara Cuba.  
Cárdenas-Ferrer Teresa  
Universidad Central Martha Abreu de las Villas. Santa Clara Cuba.  
RESUMEN  
Para eliminar o disminuir los daños que los residuos sólidos urbanos provocan, se destaca  
el tratamiento mediante digestión anaeróbica como uno de los procesos más atractivos en  
la actualidad. Los problemas de control y estabilización de los sistemas convencionales  
de digestión anaerobia han llevado a nuevas soluciones tecnológicas, entre estas la  
separación de fases, que permite la optimización de la acidogénesis y metanogénesis por  
separado. La primera fase ha sido poco estudiada y en esta se obtienen, por fermentación,  
hidrógeno y ácidos grasos volátiles, cuyas aplicaciones hacen que el proceso de  
fermentación acidogénica tome importancia; presentándose como una plataforma que  
consolida el concepto de biorefinería en lugar de una etapa de tratamiento convencional.  
Este trabajo tiene el objetivo de realizar un estudio para la evaluación del proceso de  
digestión anaeróbica de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos de Manta, en  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 20 de mayo de 2020  
Fecha de aceptación: 08 de julio de 2020  
Fecha de publicación: 09 de julio de 2020  
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Muñoz-Menéndez et al. (2020)  
un proceso en fases separadas como parte de la alternativa de solución de los residuos  
sólidos urbanos. Mediante la metodología propuesta se realiza la simulación del proceso  
a nivel de laboratorio, cuyos resultados constituyen elementos importantes para la  
implementación del proceso. Se obtienen remociones promedio de Sólidos Totales de  
5
8,24 % y 64,83 % de Sólidos Totales Volátiles y se presentan los rendimientos de la  
producción de hidrógeno y metano. La evaluación ambiental mediante análisis de ciclo  
de vida muestra que los impactos ambientales más significativos del mismo están en las  
categorías de agotamiento del ozono estratosférico, la eutrofización del agua fresca y  
escasez de recursos minerales.  
Palabras clave: Residuos sólidos urbanos, digestión anaeróbica, fases separadas, análisis  
de ciclo de vida.  
ABSTRACT  
To eliminate or reduce the damage caused by solid urban waste, treatment by anaerobic  
digestion stands out as one of the most attractive processes today. The control and  
stabilization problems of conventional anaerobic digestion systems have led to new  
technological solutions, among them phase separation, which allows the optimization of  
acidogenesis and methanogenesis separately. The first phase has been little studied and  
in this phase, hydrogen and volatile fatty acids are obtained by fermentation, whose  
applications make the acidogenic fermentation process become important; presenting  
itself as a platform that consolidates the biorefinery concept instead of a conventional  
treatment stage. This work aims to carry out a study for the evaluation of the anaerobic  
digestion process of the organic fraction of urban solid waste from Manta, in a process in  
separate phases as part of the alternative solution for urban solid waste. Through the  
proposed methodology, the simulation of the process is carried out at the laboratory level,  
the results of which constitute important elements for the implementation of the process.  
Average removals of Total Solids of 58.24% and 64.83% of Total Volatile Solids are  
obtained and the yields of hydrogen and methane production are presented. The  
environmental assessment through life cycle analysis shows that the most significant  
environmental impacts are in the categories of stratospheric ozone depletion,  
eutrophication of fresh water and scarcity of mineral resources.  
Keywords: Urban solid waste, anaerobic digestion, separate phases, life cycle analysis.  
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Revista Científica SAPIENTIAE. Vol. 3, Núm. 6 (jul - dic 2020) ISSN: 2600-6030  
Análisis del proceso de digestión anaeróbica para el tratamiento de residuos sólidos urbanos de  
Manta, Ecuador.  
INTRODUCCIÓN  
Entre los problemas que se presentan actualmente a nivel mundial, se destacan los  
relacionados con la generación y disposición final de los residuos sólidos, ya que el  
crecimiento demográfico e industrial hace que diariamente se arrojen millones de  
toneladas a las superficies terrestre y acuática, sin ningún tipo de tratamiento ni manejo  
previo, produciéndose una grave contaminación que implica consecuencias irreversibles.  
Según investigadores del Banco Mundial, (Hoornweg y Bhada-Tata 2012), para el año  
2
025 se espera que la generación de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) tienda a duplicarse.  
Entre las causas de este incremento, además del alto crecimiento poblacional, se  
mencionan los hábitos de consumo en países industrializados, así como los cambios en  
las costumbres de consumidores que habitan los países en vías de desarrollo.  
Todos los recursos naturales son afectados por los procesos de manejo y disposición final  
de los residuos sólidos (Jaramillo y Zapata, 2008), ya que la gestión inadecuada de estos  
afecta todas las actividades, personas y espacios.  
La generación de residuos tiene una triple repercusión ambiental, contaminación,  
desperdicio de recursos y la necesidad de espacio para su disposición. Por lo que las  
implicaciones que los mismos plantean sobre la contaminación ambiental y el  
agotamiento de los recursos naturales, hace que sea esencial la búsqueda de caminos para  
su gestión correcta desde el punto de vista ambiental, económico y social. Una gestión  
que aborde el ciclo completo de los residuos sólidos, desde la generación, recolección y  
transporte hasta la disposición final, el tratamiento y su eventual reutilización y  
aprovechamiento, conlleva claros beneficios para la salud humana (Tenorio, 2008; ONU-  
Hábitat, 2012).  
La gestión integral de los residuos sólidos busca ser compatible con las preocupaciones  
ambientales y la salud pública, se enmarca en la filosofía del desarrollo sostenible. En  
diferentes países la jerarquización de tales alternativas es similar y se agrupa como:  
prevención (minimización y reducción en la fuente), valorización, reutilización, reciclaje  
y compostaje, recuperación de energía (digestión anaerobia, incineración, etc.) y  
disposición final en rellenos sanitarios (Barradas, 2009; Castellanos, 2017). Las  
tecnologías implicadas inciden en los sistemas productivos, ya que se hace necesario  
producir más con menos recursos. Considerando lo anterior, la actual jerarquía de gestión  
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Muñoz-Menéndez et al. (2020)  
de residuos, puede verse como un menú de opciones de recuperación, entre la prevención  
y la disposición final y esto es coincidente con lo formulado por diferentes autores (Soto,  
2
014; Mandujano, 2001; Castellanos, 2017).  
La reutilización no solo es importante por la riqueza de los materiales desechados, sino  
por los beneficios indirectos que implica: menor ocupación del suelo destinado al vertido,  
ahorro energético y disminución de la contaminación.  
Se ratifica el valor del tratamiento, ya que modifica las características físicas, químicas o  
biológicas de los residuos, para aprovecharlos, estabilizarlos o reducir su volumen, antes  
de la disposición final, considerando que la gestión adecuada de los RSU requiere tratar  
por separado la FORSU y la fracción inorgánica.  
De forma general, los RSU orgánicos no deben ser enviados a los rellenos sanitarios (RS)  
y los inorgánicos, deberán ser separados de forma adecuada para recuperar los residuos  
reciclables antes de la disposición en RS. De esta forma, a los RS llegarán los RSU  
inorgánicos no reciclables y algunos orgánicos no aprovechables. La generación de  
metano de ese RS, al que no se le “alimenta” con residuos orgánicos, será más limitada  
que en otros, pero su capacidad para recibir residuos podrá ser mucho mayor (Escalona,  
2
014; Romero-Paredes, 2013).  
El proceso de digestión anaerobia en fases separadas es un esquema novedoso que  
mantiene dos reactores en serie, en los que se llevan a cabo las fases de acidogénesis y  
metanogénesis, respectivamente con el objetivo de conseguir un tiempo de retención  
global inferior al de un único reactor.  
En la etapa acidogénica (fermentación oscura) se genera un biogás con alto contenido en  
hidrógeno, lo que tiene especial interés ya que el hidrógeno se considera el vector  
energético del futuro próximo y su producción a partir de la degradación de residuos  
orgánicos presenta un especial interés (Angeriz, 2018), ya que, como se mencionó  
anteriormente, reciclar tomado el residuo como materia prima es la estrate