Inóculo en el test BMP: de dónde obtenerlo, cómo prepararlo y evaluar su actividad

El inóculo en el test BMP es una suspensión de microorganismos anaerobios activos, encargada de descomponer el sustrato analizado y transformarlo en metano. Debe proceder de un reactor que funcione de manera estable, estar adaptado a un tipo de material similar, desgasificado para lograr una producción endógena baja y caracterizado (SV, pH, alcalinidad, LKT, nitrógeno amoniacal). Las directrices subrayan que la calidad del inóculo es una de las principales fuentes de variabilidad en los resultados entre laboratorios.

Fuentes de inóculo

La elección depende del objetivo: para sustratos agrícolas, lo natural es el digestato agrícola; para lodos y bio-residuos, el inóculo de depuradora o instalación de tratamiento de residuos orgánicos. Siempre indique la fuente en el informe.

Desgasificado (pre-incubación)

El inóculo fresco aún contiene restos degradables. Para limitar el fondo, se mantiene durante varios días (normalmente entre 2–3 y una decena) a la temperatura del test, en un recipiente cerrado con salida de gas. El efecto se controla mediante la producción de gas: las directrices recomiendan que la producción endógena sea lo más baja posible en relación con la producción del sustrato, para que el error de sustracción del fondo no domine. Un desgasificado demasiado prolongado reduce la actividad.

Parámetros de control

• SV y MS — necesarios para calcular la relación I/S.
• pH — normalmente en un rango neutro a ligeramente alcalino (aprox. 7,0–8,2).
• Alcalinidad (TAC) y LKT — una alta alcalinidad y un bajo LKT indican estabilidad.
• Nitrógeno amoniacal (TAN) — un TAN elevado puede inhibir sustratos sensibles o condicionar el resultado a la adaptación.
• Actividad metanogénica — opcionalmente, test con acetato o hidrógeno.
• Ausencia de inhibidores — metales pesados, antibióticos, detergentes.

Influencia del inóculo en el resultado

1. Retraso (lag) — un inóculo poco adaptado provocará una fase lag más larga.
2. Cinética — la constante de velocidad k suele depender fuertemente del inóculo; comparar k entre laboratorios requiere precaución.
3. Rendimiento final — para sustratos fácilmente degradables, las diferencias son pequeñas; para los difíciles (lignocelulósicos, grasas), mayores.
4. Fondo — una alta producción endógena aumenta la incertidumbre.

Ejemplo de cálculo: influencia del fondo

Supongamos un inóculo A: producción endógena de 140 NmL/frasco; inóculo B: 350 NmL/frasco. En ambos casos, la muestra con sustrato produce 600 NmL, con 1,5 g de SV. BMP_A = (600 − 140) / 1,5 ≈ 307 NmL CH₄/g SV; BMP_B = (600 − 350) / 1,5 ≈ 167 NmL CH₄/g SV. El ejemplo es exagerado, pero muestra que cuando la producción endógena supera la mitad de la señal, la incertidumbre del fondo se traslada al resultado. Por ello, se recomienda el desgasificado y una relación I/S adecuada, que garantice la dominancia de la señal del sustrato.

Buenas prácticas

1. Recoja el inóculo de un reactor que funcione de manera estable, preferiblemente de varios puntos para promediar.
2. Transporte en un recipiente hermético, mantenga la temperatura y evite el acceso de oxígeno.
3. Triture/tamice partículas grandes para garantizar la homogeneidad de las muestras.
4. Desgasifique y caracterice cada lote.
5. Utilice el mismo inóculo en toda la serie; si debe cambiarlo, realice un control con celulosa para ambos.
6. Documente la fuente, fecha de toma, parámetros y tiempo de desgasificado.

Riesgos

• El inóculo de una instalación en crisis (alto LKT) dará un resultado poco fiable.
• El inóculo almacenado durante mucho tiempo en malas condiciones pierde actividad.
• Un alto contenido en restos de sustratos no degradados aumenta el fondo.
• Cambiar la fuente durante el proyecto dificulta las comparaciones.

Test de actividad del inóculo

Un test sencillo de actividad consiste en añadir acetato o una mezcla de ácidos al inóculo y medir la velocidad de producción de metano. Esto permite distinguir un inóculo con buena actividad de uno degradado, incluso cuando los parámetros químicos parecen correctos. Los laboratorios mantienen registros de control de actividad para los lotes sucesivos, lo que facilita detectar desviaciones.

Almacenamiento

Lo ideal es utilizar inóculo fresco. Si debe almacenarse, hágalo durante poco tiempo, a baja temperatura o en condiciones mesófilas con alimentación mínima, y reactívelo y desgasifíquelo antes del test. El inóculo congelado suele perder actividad y requiere un tiempo de adaptación más largo.

Lista de verificación del inóculo

• [ ] Fuente, fecha y lugar de toma registrados.
• [ ] SV, MS, pH, TAC, LKT y TAN determinados.
• [ ] Desgasificado realizado, tiempo registrado.
• [ ] Producción endógena evaluada como baja en relación con la señal del sustrato.
• [ ] Control con celulosa realizado en el mismo lote.
• [ ] Partículas grandes tamizadas, suspensión homogeneizada antes del llenado.

Si algún punto no se cumple, debe indicarse explícitamente en el informe; así, el lector evaluará la fiabilidad del resultado de manera consciente, en lugar de asumir que todo estaba dentro de la norma.

Inóculo y tipo de material analizado

En tests con grasas, residuos ricos en proteínas o sustratos con posibles inhibidores, conviene utilizar un inóculo ya adaptado a materiales similares o realizar una pre-incubación más larga. Para ensilados y purines comunes, suele ser suficiente el digestato agrícola. Independientemente de la elección, la clave es la repetibilidad: la misma calidad de inóculo en series sucesivas facilita las comparaciones.