"OPERACIÓN DE UN REACTOR ANAEROBIO DE LECHO FIJO CON FLUJO ASCENDENTE PARA REMOVER AZUFRE, NITRATO Y MATERIA ORGÁNICA A TRAVÉS DE LA DESNITRIFICACIÓN SIMULTANEA AUTOTROFA-HETEROTROFA"

AUSIN HESS, MARÍA PAZ (2017)

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Tesis Pregrado

El presente estudio surge a raiz del deterioro ambiental que ha traido consigo el desarrollo de la actividad humana, afectando de diversas formas al ecosistema y contribuyendo a un desequilibrio de los ciclos naturales. La descarga incontrolada de efluentes hacia los cursos de agua constituye una de las principales fuentes de contaminación, cuyos compuestos más frecuentes son los que contienen carbono orgánico, nitrógeno y azufre. Este estudio da continuación a otros realizados anteriormente que forman parte del proyecto Fondecyt N°1130108, “Simultaneous bio-elimination of nitrogen and sulphur in the presence and absence of complex organic matter”.La desnitrificacion simultánea autótrofa-heterótrofa permite la eliminación conjunta de materia orgánica, nitrógeno y azufre, por lo que resulta interesante estudiar la coexistencia de estos microorganismos. Las bacterias desnitrificantes heterótrofas oxidan la materia orgánica a CO2, mientras que las autótrofas oxidan los compuestos reducidos de azufre, compitiendo ambas por la reducción de compuestos nitrogenados.Esta memoria consiste en la operación continua de un reactor anaerobio de lecho fijo ascendente (UAF) de 0,8 litros, utilizando zeolitas chilenas como soportes microbianos, con el objetivo de analizar la remoción de nitrato, azufre y materia orgánica, a través de la desnitrificación autótrofa-heterótrofa simultánea a partir de nitrato.La operación del reactor se llevó a cabo de forma continua durante 147 días, se mantuvo a una temperatura de 33 ± 2°C y se alimentó con agua residual sintética, con una relación C/N constante de 3,0 [g C/g N] y relaciones de S/N que variaron de 4,6 a 3,9 y finalmente a 3,4 [g S/g N], disminuyendo el porcentaje en exceso de azufre. La velocidad de carga nitrogenada (VCN) se aumentó gradualmente durante la operación del UAF solo mediante la variación del caudal, comenzando con una VCN de 0,1 [kg N-NO3-/m3/d] hasta alcanzar una VCN de 2,0 [kg N-NO3-/m3/d].Durante la operación del UAF el pH se mantuvo dentro de los rangos adecuados para la desnitrificación simultánea de 8,0 ± 0,3 y se logró la remoción conjunta de los compuestos deseados con un máximo de remoción de nitrato de 99,69% a VCN 0,4 [kg N-NO3/m3/d], de acetato de 94,39% a VCN 0,6 [kg N-NO3/m3/d] y de tiosulfato de 66,15% a VCN 1,1 [kg N-NO3/m3/d]. El tiosulfato fue el compuesto para el cual se obtuvieron tasas de eliminación más bajas durante toda la operación y la razón S/N óptima encontrada resultó ser 3,4 [g S/g N], la más cercana a la razón estequiométrica.La VCN recomendada para la remoción conjunta de estos tres compuestos de acuerdo a los datos obtenidos es de 0,6 [kg N-NO3/m3/d], a la cual se alcanzaron remociones de 98,99% para el nitrato, 94,39% para el acetato y 61,71% para el tiosulfato.Finalmente, se concluye que las condiciones en el reactor hacen posible la coexistencia de ambas bacterias y el desarrollo de la desnitrificación simultánea, siendo esta una opción interesante para el tratamiento de aguas residuales. Pero inevitablemente unas bacterias se ven más favorecidos que otras y en este caso la desnitrificación se llevó a cabo mayormente vía desnitrificación heterótrofa que autótrofa, con una mayor remoción de acetato que de tiosulfato.