ESTUDIO DE LA REMOCIÓN DE OXITETRACICLINA POR MEDIO DE UN BIOCATALIZADOR EN LODOS ACTIVADOS

Abstract

En los procesos convencionales de tratamiento de aguas residuales, se remueven contaminantes por medio de tratamientos físicos, químicos y biológicos. Los lodos activados son un tipo de tratamiento secundario tradicional, que se caracteriza por la remoción de materia orgánica por medio de la acción de microorganismos aerobios. Sin embargo, no son capaces de remover todas las sustancias presentes. Hoy, debido a la presencia de contaminantes emergentes, principalmente de origen químico como los antibióticos, se ha generado como desafío la creación de nuevas tecnologías. En los últimos años, este desarrollo ha considerado etapas posteriores a los lodos activados, llamados tratamientos cuaternarios; sin embargo, no se ha reportado nuevos procesos de remoción de estos compuestos realizados directamente dentro del reactor aerobio. El objetivo de esta memoria es estudiar la factibilidad de remover un antibiótico como la Oxitetraciclina en una planta de lodos activados, por medio de la aplicación de un biocatalizador compuesto de enzima lacasa inmovilizada en carbón activado dentro del reactor aerobio. La metodología utilizada consistió en la puesta en marcha y operación en estado estacionario de una planta de lodos activados a escala de laboratorio, así como la producción del biocatalizador. Además, se modeló la distribución de tiempos de residencia de la Oxitetraciclina y del biocatalizador añadidos al sistema, para predecir su comportamiento en el tiempo durante la aplicación. Luego de alcanzar el estado estacionario, el contaminante emergente se añadió a una concentración constante de 10 mg/L en el afluente, donde se realizaron 3 experimentos de adición de biocatalizador directamente al reactor (inyección en pulso), en concentraciones de 250 mg/L cada una. Diariamente se colectaron muestras del efluente y se midió la concentración del antibiótico. El principal resultado obtenido corresponde a la remoción efectiva de Oxitetraciclina debido a la presencia del biocatalizador, alcanzando un valor de 51.58 % luego de 86 días de operación. De forma adicional, se obtuvieron valores de operación promedio de: remoción de DQO soluble de 71.5 ± 16.6 %, tiempo de retención celular de 5.5 ± 1.6 d, SST en el reactor de 1.7 ± 0.3 g/L y una relación F/M de 0.38 ± 0.09 kgDBO5/kgSST∙d; lo que demuestra que no se provocó efectos adversos en el proceso de lodos activados, debido a la dosificación de biocatalizador. En conclusión, es posible remover Oxitetraciclina por medio de la aplicación de un biocatalizador compuesto por enzima lacasa y carbón activado en una planta de lodos activados a escala de laboratorio. La adición de un biocatalizador permitiría reducir la concentración de compuestos farmacéuticos, en una planta de tratamiento de aguas residuales en funcionamiento, sin alterar el resto de los parámetros para la cual la unidad de lodos activados está diseñada.