Efecto de la secuencia anaeróbica-óxica-anóxica (AOA) en la eliminación de materia orgánica, fósforo y nitrógeno en un SBR modificado a escala de laboratorio

Effect of anaerobic-oxic-anoxic (AOA) sequence on the elimination of organic matter, phosphorus and nitrogen in a modified SBR at laboratory scale

Se estudió el efecto de la secuencia anaeróbica, óxica, anóxica (AOA) en el funcionamiento de un reactor secuencial por tandas modificado a escala laboratorio, bajo condiciones de crecimiento biológico suspendido y adherido SAG-SBR (Suspended and Attached Growth Sequencing Batch Reactor), con el propósito de verificar la remoción simultánea de materia orgánica (MO) y de nutrientes (nitrógeno y fósforo). Se empleó un reactor de acrílico con un volumen útil de 10,2 litros, que integró un sistema de agitación, recirculación interna y aireación; se utilizó agua residual sintética (ARS), simulando un agua residual doméstica de concentración media y como medio de contacto se emplearon esferas y cilindros concéntricos de polipropileno. Durante la investigación, se empleó la secuencia AOA con diferentes ciclos y tiempos de duración (A=15,5 h; B=13 h; C=11,5 h, D= 9,5 h), aplicando al final la sedimentación del licor mezcla. Se realizó un estricto seguimiento de los parámetros de control más importantes del proceso como oxígeno disuelto (OD), pH, temperatura y potencial de óxido reducción (ORP, por sus siglas en inglés) y se obtuvieron resultados significativos de remociones de los parámetros fisicoquímicos analizados, como demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno y fósforo, en particular con mayor eficiencia en las corridas efectuadas con los ciclos de menor tiempo de retención hidráulica. Es así, como se lograron eliminaciones en MO del orden del 97%; en nitrógeno del 71% y en fósforo del 40%. El ciclo con mejores resultados fue el ciclo D, con un tiempo total de 9,5 horas de duración y con una eliminación de MO del 96,6%; en N del 70% y en P del 51,2%.

INTRODUCCIÓN

En el tratamiento de las aguas residuales (AR), si bien es cierto se han desarrollado innumerables tecnologías para la remoción de contaminantes, en la práctica, en países en vías de desarrollo quizá el principal objetivo de las plantas de tratamiento de aguas residuales es la remoción de materia orgánica (MO) y sólidos, sin mayor énfasis en la eliminación de nutrientes, que en gran medida son sustancias causantes del proceso de eutrofización de los cuerpos de agua y limitan sus usos por la presencia de compuestos hasta niveles de alerta en toxicidad [1].

La presencia de compuestos de nitrógeno (N) y fósforo (P) es esencial para el crecimiento de las plantas y de otros organismos, por lo que se les llama de forma genérica nutrientes. El vertido de aguas residuales ricas en estos compuestos puede dar lugar al proceso conocido como eutrofización, el que se entiende como un proceso complejo de fertilización de las aguas naturales con sustancias nutritivas, especialmente N y P en formas asimilables por la vegetación, que origina un acelerado crecimiento de algas y plantas acuáticas [2], un incremento de la productividad en todos los niveles de la cadena alimentaria y un empeoramiento progresivo de las características fisicoquímicas del agua [3].