PUESTA EN MARCHA DE UN REACTOR DESNITRIFICANTE UASB HÍBRIDO PARA LA ELIMINACIÓN SIMULTÁNEA DE MATERIA ORGÁNICA, NITRÓGENO Y AZUFRE

Abstract

Uno de los grandes retos de este tiempo consiste en asegurar la conservación y la regeneración de los recursos naturales delicados tales como el agua. Las descargas de contaminantes líquidos en cursos de aguas que contengan compuestos nitrogenados, sulfurados y materia orgánica se han incrementado por procesos de industria textil, procesadora de alimentos, petroquímica, agricultura, etc. Estos contaminantes generan diversos problemas al medio ambiente así como a la salud de las personas. Por lo tanto, es importante investigar acerca de procesos simultáneos para la depuración de aguas residuales de estos contaminantes. La desnitrificación biológica (desnitrificación heterótrofa y autótrofa) es altamente selectiva para la eliminación de nitrato, acoplada a la oxidación de materia orgánica y compuestos reducidos del azufre. En este contexto se presenta el siguiente trabajo de una puesta en marcha de un reactor UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) híbrido para la eliminación simultánea de materia orgánica, nitrógeno y azufre. Primeramente se desarrolló un periodo de enriquecimiento de biomasa para la desnitrificación autótrofa en un reactor SBR (Sequential Batch Reactor) de un volumen total de 3 [L] y un volumen de trabajo de 1,5 [L] a partir de un inóculo de una planta de tratamiento de una industria de levadura, con sustrato de tiosulfato (S2O32-) y nitrato (NO3?) para su utilización en el reactor UASB híbrido. Las condiciones de operación del reactor SBR fueron constantes durante la etapa de enriquecimiento con temperatura de operación 30 [?C], agitación de 150 [rpm] y un pH promedio de 7. Después de 100 días de periodo de enriquecimiento se logró un inóculo de bacterias desnitrificantes autótrofas para su utilización en la desnitrificación heterótrofa y autótrofa simultánea. Esto se determinó por el consumo de sustratos que rondaba el 80% de eficiencia y la producción de sulfato que se acumulaba en el reactor. Además se logró una generación promedio de 40 [mg N-N2/L] de nitrógeno gaseoso para el final de la operación del reactor SBR lo cual es comparable por otras investigaciones similares. Para la puesta en marcha del reactor UASB híbrido se utilizó un inóculo de mezcla de bacterias heterótrofas provenientes de una investigación en paralelo y las bacterias autótrofas obtenidas en la primera etapa de esta investigación. El reactor trabajó con un volumen de 1 L alimentado de forma continua con una carga de 0,28 [kg N-NO3/m3d], 0,75 [kg S-S2O32/m3d] y de 0,62 [kg C-CH3COO/m3d] después de 14 días de trabajo se lograron remociones máximas de 65% de nitrógeno, 33% de azufre y 50% de materia orgánica. Esto demuestra que la puesta en marcha del proceso de desnitrificación simultánea requiere un equilibrio delicado de las cargas de sustratos así como un lento proceso de adaptación del medio para las bacterias autótrofas y heterótrofas. Por lo tanto, para futuras investigaciones se recomienda un proceso lento y con alimentación semi-continua hasta llegar tener valores aceptables de remociones de los compuestos.