Estudio de metanogénesis y desnitrificación simultánea en un reactor de lecho expandido de lodos anaeróbicos granulares (EGSB)

Abstract

Efluentes de diversas industrias, como las procesadoras de productos marinos contienen altos niveles de materia carbonada y nitrógeno. Una alternativa de tratamiento es combinar la digestión anaerobia y el proceso de reducción de nitrato en un solo reactor. El objetivo de este trabajo fue estudiar los procesos simultáneos de metanogénesis y desnitrificación en un reactor de lecho expandido de lodos anaerobios granulares (EGSB). Las pruebas en lote se realizaron para conocer las actividades metanogénicas y desnitrificantes de los lodos anaerobios, para lo cual se utilizaron botellas serológicas de 120 mL adicionadas con 2 g/L de biomasa a una temperatura de incubación de 30 °C. Posteriormente los estudios en continuo se llevaron a cabo en un reactor de 3 L con un flujo de alimentación de 3 L/d, velocidades ascensionales de 3 a 7 m/h y temperatura de 30 °C. Se estudiaron diferentes relaciones C/N en sistemas en lote y en continuo, donde se mantuvo constante la fuente de carbono y se varió el nitrógeno. Los ensayos en lote demostraron la degradación simultánea de la materia carbonada y de nitrógeno, con actividades de 0.21 gDQO-CH4/gSSV∙d y 0.33 gNO3-/gSSV∙d respectivamente. Además, se obtuvo una concentración inhibitoria de la actividad metanogénica de 0.75 gNO3 -/L. En los estudios en continuo la remoción de la materia carbonada se mantuvo por arriba del 90 %, durante los 177 días del experimento. Para el caso del nitrógeno, la remoción fue superior al 90 %, cuando el carbono se mantuvo en concentraciones superiores a la estequiométrica (C/N>1), mientras que, en la relación C/N de 1, la eliminación de nitrato fue del 60 %, causando la acumulación de nitrito. Por otro lado, el aumento en la concentración de nitrato causó un cambio en la distribución de la biomasa, provocando una disminución de tamaño de los gránulos anaerobios. En conclusión, las altas remociones de nitrato y materia carbonada obtenidas en este estudio demuestran la factibilidad de utilizar reactores de alta tasa (EGSB) para el tratamiento de aguas residuales como las de industrias pesqueras.