APLICACIÓN DEL SISTEMA ANAMMOX PRA LA ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO AMONIACAL EN AGUAS RESIDUALES

Abstract

El continuo crecimiento de la industria chilena y de actividades generadoras de residuos líquidos exige innovar en la implementación de nuevos sistemas, más eficientes y económicos, para el tratamiento de ciertos contaminantes. Los compuestos nitrogenados inorgánicos son contaminantes que se encuentran frecuentemente en las aguas residuales y es por ello que nuestros esfuerzos se enfocan en la remoción de éstos. En esta memoria se propone implementar el sistema Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation) como alternativa para el tratamiento de aguas contaminadas con compuestos nitrogenados, específicamente el amonio. Este proceso es llevado a cabo por un grupo de bacterias autótrofas capaz de oxidar el amonio a nitrógeno gas utilizando nitrito como aceptor de electrones, sin necesidad de aportar materia orgánica ni oxígeno. Las bacterias que realizan el proceso Anammox pertenecen al género Planctomycetes, siendo su temperatura y pH óptimos de 35?C y 8,0, respectivamente. La productividad de estas bacterias es baja (Y=0,038 g SSV/g N-NH4+) mientras que su tiempo de duplicación es alto (11 d). Esto tiene como implicación positiva una baja producción de lodos, pero, de contrapartida, se tendrá una larga puesta en marcha, por lo que se debe arrancar el proceso en reactores que tengan una buena retención de biomasa y con un inóculo adecuado. Por lo anterior, en el presente estudio se trabajó a escala de laboratorio con dos reactores anaerobios, utilizando la tecnología SBR (Sequential Batch Reactor). Ambos reactores, de 500 mL cada uno, fueron operados a 35?C y con agitación permanente de 52 rpm. Al no contarse con un volumen significativo de microrganismos Anammox, los reactores se inocularon con lodos aerobios por ser éstos, según bibliografía, los que dan lugar al crecimiento Anammox. Uno de los reactores (R1) se inoculó con microrganismos provenientes de un sistema de lodos activados que trata aguas residuales de una faenadora de aves y el otro (R2), con lodos provenientes de un reactor SBR que trata aguas residuales urbanas. La experiencia se dividió en cuatro períodos, representados por distintas relaciones NO2/NH4, entre 0,75 y 1,75, considerando que la estequiométrica es 1,32. Se estudió el comportamiento de ambos reactores, midiéndose las concentraciones de amonio, nitrito y nitrato en la descarga, y la variación de pH para cada reactor durante la experiencia. Se comprobó que para una razón nitrito/amonio de 1,75 existió un consumo de amonio de un 80% promedio, en ambos reactores, y que para razones menores a la estequiométrica (1,32) no existía consumo, sino un leve aumento del contaminante, lo que es indicativo de la ocurrencia del proceso de nitrificación. Sin embargo, en el reactor 1, se obtuvo un mejor rendimiento (81,4% de remoción de amonio). Incluso en éste se observó el típico color rojizo de la biomasa Anammox, y la presencia de nitrato en el efluente, propio también de este sistema. El pH se mantuvo entre 7,5 y 8, con un promedio de 7,8 para ambos reactores. La principal conclusión de este estudio, y dados otros antecedentes obtenidos de la bibliografía, es que si no se cuenta con una cantidad significativa de microrganismos Anammox, se debe utilizar como inóculo lodos provenientes de una planta de tratamiento biológica en la que se elimine nitrógeno (nitrificación), que son plantas aerobias. Además, se recomienda mantener un control de oxígeno disuelto dentro de los reactores, dada su influencia en el desarrollo de la biomasa Anammox, por ser estrictamente anaerobia.