Resumen

En esta investigación se realizó la operación de un reactor de manto de lodos hibrido (UASFB) de 1 L de volumen efectivo, el cual fue mantenido a 30°C, en donde se evaluó el proceso de desnitrificación autótrofa y heterótrofa simultanea. El objetivo central de la investigación es remover nitrato, tiosulfato y materia orgánica utilizando agua residual sintética. Primero se realizó el enriquecimiento de las bacterias autótrofas y heterótrofas por separado, a partir de un inoculo mixto. Luego se inoculó el reactor UASFB con 2 g/L de SSV a una razón de bacterias 1,5:1,0 (autótrofas:heterótrofas). El ril sintético se compuso de: Na2S2O3∙5H2O, CH3COOK, NaNO3, NaHCO3, K2HPO4, NH4Cl y una solución de micronutrientes. Durante la operación del reactor se varió la carga orgánica (VCO), carga nitrogenada (VCN) y carga azufrada (VCS). Se estudiaron dos condiciones de alimentación: I) relación carbono/nitrógeno (DQO/N) de 3.6 y VCS 0,75 kg S/m3 /d; II) DQO/N de 5.8 y VCS de 0,25 kg S/m3 /d. Los resultados muestran que existió coexistencia de bacterias autótrofas y heterótrofas, además bajo las condiciones de operación presentadas se obtuvo máximos de 99,5% para nitrato, 75,8% para materia orgánica y 32,5% para tiosulfato.

1. Introducción

Las aguas residuales producidas en industrias como la textil, procesamiento de alimentos y celulosa, son ricas en compuestos orgánicos, nitrogenados y azufrados. Por su alta carga orgánica,  generalmente  son  tratadas  en  sistemas  anaerobios,  generándose  altas concentraciones de compuestos reducidos de azufre, como el sulfuro y compuestos de nitrógeno como amonio (1). Además, el efluente del proceso anaerobio, en muchos casos, debe ser sometido a un tratamiento aerobio con el objeto de reducir la carga orgánica remanente a niveles permitidos por la legislación. El sulfuro además provoca efectos tóxicos sobre la actividad nitrificante en concentraciones superiores a 0,5 mg/L, favoreciendo el crecimiento de bacterias filamentosas y la ruptura de los flóculos microbianos, incrementándose los costos operacionales debido a la mayor demanda de oxígeno (2,3).

Además, el efluente del sistema aerobio debe ser sometido a una desnitrificación para eliminar los compuestos de nitrógeno producidos (NO₂-,NO₃-). La desnitrificación heterótrofa es el proceso convencional para la eliminación de éstos, en la cual también se reduce materia orgánica por la alta relación C/N requerida para llevarlo a cabo. Por otro lado, en la desnitrificación autótrofa se logra eliminar, además elazufre, ya que se utiliza en sus formas reducidas (S₂O3^2-, S₀, H₂S) como dador de electrones. Por ello, resulta de interés estudiar si es posible la coexistencia de microorganismos heterótrofos y autótrofos para la eliminación conjunta de materia orgánica, nitrógeno y azufre.

El objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de una tecnología integrada, con elevada eficiencia, para la remoción de compuestos de nitrógeno y azufre en presencia de materia orgánica compleja.

• Materias:Reactores químicos Microorganismos Desnitrificación
• Subjects:Chemical reactors Microorganisms Desnitrification
• Palabras claves:Filtro anaerobio, Desnitrificación autótrofa, Desnnitrificación heterótrofa, UASB
• Keywords:Anaerobic Filter, Autotrophic denitrification, Heterotrophic denitrification, UASB