PUESTA EN MARCHA DE UN REACTOR DE LECHO FIJO DESNITRIFICANTE AUTÓTROFO, PARA LA REMOCIÓN DE NITRÓGENO Y AZUFRE A PARTIR DE NITRITO

Abstract

La gran mayoría de los procesos agroindustriales del mundo moderno son generadores de efluentes líquidos que contienen principalmente carbono, nitrógeno, fósforo y azufre. Estas descargas han ido causando el desbalance de sus ciclos naturales, trayendo consigo diversos problemas de contaminación en cuerpos de aguas subterráneas y superficiales. Una alternativa para mitigar esta situación es la desnitrificación autótrofa, proceso biológico natural cuyos microorganismos son capaces de reducir compuestos de nitrógeno y oxidar ciertos compuestos de azufre que se encuentran usualmente en las aguas residuales, transformándolos en especies químicas inocuas para el medio ambiente. Este trabajo tuvo como objetivo general la puesta en marcha de un biorreactor anóxico de lecho fijo con flujo ascendente (UAF) a escala de laboratorio, alimentado a partir de nitrito, capaz de llevar a cabo la desnitrificación autótrofa para la remoción simultánea de nitrógeno y de azufre, usando zeolita chilena como soporte de la biomasa, y pertenece al Proyecto FONDECYT N?1130108 ?Simultaneous bio-elimination of nitrogen and sulphur in the presence and absence of complex organic matter?. El reactor UAF diseado tiene un volumen útil de 0,800 L, al que se suministró un RIL sintético con una velocidad de carga nitrogenada (VCN) inicial de 0,02 kg N/m3d. La fuente de nitrógeno fue el nitrito de sodio, en reemplazo del nitrato de sodio utilizado comúnmente. Para determinar las eficiencias de remoción del nitrógeno y el azufre, se midieron las concentraciones de nitrito, tiosulfato y sulfato en la descarga del reactor. Se operó el reactor en forma continua por 82 días, aumentando paulatinamente la velocidad de carga nitrogenada y, en proporción, la carga azufrada hasta alcanzar la máxima tolerancia del reactor, bajo ciertos criterios de estabilidad y desempeo. Se mantuvo la relación S/N en 6,5 g S/g N durante la mayor parte del experimento, siempre bajo condiciones nitrito limitantes, y la temperatura de operación en 33-35 ?C, mientras que el pH aumentó gradualmente de 5,7 a 8,3. Con estas condiciones, se obtuvo para el día 36 los máximos niveles de remoción, correspondientes a 92,6% de S y 99,99% de N, alimentando a 0,11 kg N/m3d y con un TRH igual a 2,7 días. Además, se observó inhibición de la biomasa desnitrificante a concentraciones de nitrito sobre los 200 mg N/L, y cuando el TRH fue menor a 1 día. De acuerdo a esto, se destaca la importancia del control del TRH y el caudal de recirculación, como herramientas para regular la eficiencia de remoción y la protección de la biomasa frente al choque de cargas a niveles inhibitorios. Para los estudios sucesivos en este reactor, se recomienda disminuir la razón S/N hasta valores cercanos a 4,0, donde se estiman remociones de azufre más altas manteniendo la limitación por nitrito, como también, afinar los procedimientos experimentales para aumentar la precisión y exactitud de los datos obtenidos en pos de su confiabilidad.