Thesis PUESTA EN MARCHA Y OPERACIÓN DE UN REACTOR EGSB DESNITRIFICANTE AUTÓTROFO, PARA LA REMOCIÓN DE NITRÓGENO A PARTIR DE NITRITO
Date
2016
Authors
DURÁN SÁNCHEZ, CLAUDIO ANDRÉS
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Abstract
El aumento poblacional y desarrollo industrial actual se traduce en un mayor volumen de procesos para satisfacer las necesidades crecientes, lo que genera problemas ambientales al introducir en los medios residuos contaminantes de varios tipos, ya sean sólidos, líquidos o gaseosos. Alteraciones a los ciclos delnitrógeno y del azufre, provocados por desechos industriales afectan de forma directa las cada vez más escasas reservas de agua dulce, al inducir en ellas eutrofización y acidificación, junto con elevar los niveles de toxicidad, siendo perjudicial para la salud de la fauna y flora contenida, como también a los consumidores inmediatos y zonas urbanas aledañas. Estos motivos vuelven categórico el desarrollo e investigación de nuevas tecnologías que permitan disminuir el impacto de estos residuos con componentes nitrogenados ypotencie el manejo de los recursos hídricos en forma óptima y eficiente.Las tecnologías actuales cubren el sector de residuos industriales líquidos (RILES) con razones de carbononitrógeno altas, lo que hace que el tratamiento de estos desechos resulte muy costoso cuando la presencia demateria orgánica es baja o nula. La desnitrifación autótrofa ofrece una alternativa interesante al no necesitar materia orgánica y al mismo tiempo reducir un segundo contaminante como es el azufre en reemplazo decomponentes orgánicos, sin mencionar lo innecesario de agregar oxígeno disuelto (OD).El objetivo general de esta memoria es la puesta en marcha y operación de un reactor anaerobio de lecho expandido (EGSB) a escala laboratorio, para la remoción de nitrito usando tiosulfato como dador deelectrones, por medio de desnitrificación autótrofa en un medio anaeróbico. Esto se enmarca dentro del proyecto FONDECYT N°1130108 “Simultaneous bio-elimination of nitrogen and sulphur in the presence and absence of complex organic matter”Se trabajó con un reactor EGSB de 2 [L] de volumen útil, el cual fue cargado con biomasa desnitrificante autótrofa previamente enriquecida, la cual posee 18,11 [g/L] de sólidos suspendidos volátiles. El reactor se alimentó con agua residual sintética, donde la fuente de nitrógeno usada fue nitrito de sodio y la de azufre,tiosulfato penta hidratado. Se operó a una velocidad de carga nitrogenada (VCN) creciente partiendo desde 0,4 [kg N/m3/día] a una razón de C/N de 0,29 [g C/g N] o 0,41 [g NaHCO3/g NaNO2] y de S/N de 2,06 [g S/g N] o 1,62 [g Na2S2O3•5H2O/g NaNO2].El reactor operó de manera sucesiva durante 45 días incluyendo los períodos de enriquecimiento bacteriano, puesta en marcha y operación continua. Se aumentó la VCN de forma gradual cambiando la concentración de la alimentación, conservando constante el caudal de ingreso. Se mantuvo mayormente una relación de S/N de 1,62 [g Na2S2O3•5H2O/g NaNO2] equivalente a un 20% de exceso estequiométrico de tiosulfato, en un rangode temperatura de 31 – 35°C y un pH fluctuante de 7,3 y 7,9; logrando una remoción de nitrito del 99,99% y una remoción del 100% de tiosulfato a una VCN de 0,73 [kg N/m3/d], para luego bajar la remoción a una media del 96% de nitrito y 80% de tiosulfato, con una VCN de 1,03 [kg N/m3/d], a un tiempo de residenciahidráulico (TRH) de 0,5 [d].A presentar de los datos anteriores, se presentó inhibición de biomasa desnitrificante autótrofa al operar con 30% de exceso de tiosulfato equivalente a una razón S/N de 1,75 [g Na2S2O3•5H2O/g NaNO2], afectando laremoción de ambos compuestos.Por los resultados obtenidos, se puede concluir que el reactor EGSB califica como una opción viable para la desnitrificación autótrofa para RILES con grandes cantidades de nitrito y tiosulfato, demostrando remocionesde VCN mayores a 1 [kg N/m3/d], mientras contengan concentraciones bajas de materia orgánica. Estas remociones alcanzan VCN superiores a tratamientos con otros equipos.
Description
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Keywords
AUTOTROFO , DESNITRIFICACION , EGSB , NITRITO , TIOSULFATO
