Co-precipitación de fosfato en un reactor de barros activados a escala laboratorio con alta carga de fósforo

DE GREGORIO C.; CARAVELLI A. H.; ZARITZKY N. E.

Buenos Aires

Congreso; XVII Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente; 2010

El empleo de coagulantes metálicos (Fe(II), Fe(III), Al(III)) es una práctica muy difundida para la remoción de fósforo (P) de aguas de desecho. Las sales metálicas pueden ser aplicadas en el tanque de aireación (co-precipitación), empleándose el sedimentador secundario para separar el fósforo precipitado. Sin embargo, el exceso de coagulante podría ocasionar efectos no deseados sobre el proceso biológico. El efecto de las sales metálicas sobre la performance del proceso de barros activados (BA) y calidad de efluente final es comúnmente evaluado mediante parámetros físico-químicos, no obstante estas medidas revelan condiciones instantáneas sin reflejar el efecto tóxico de los agentes químicos sobre el sistema biológico. Un análisis periódico de la microfauna permitiría monitorear el efecto progresivo del coagulante y así poder detectar una eventual sobrecarga sobre el sistema. De esta manera, el control de la dosificación de sales metálicas es un aspecto sumamente importante a considerar, de manera particular, en sistemas que tratan efluentes que presentan elevadas cargas de P como aquellos procedentes de la industria láctea. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la factibilidad de remoción de P en sistemas modelo de aguas residuales de la industria láctea por co-precipitación en una planta de BA utilizando cloruro férrico. Se evaluó el efecto de diferentes dosis Fe:P (relación molar) sobre la remoción de P y sobre la performance de la planta mediante diferentes parámetros físicos-químicos. Conjuntamente se determinó el efecto tóxico de las diferentes dosis sobre la microfauna de BA mediante análisis de abundancia y de grupos morfológico-funcionales. Se empleó un reactor aeróbico de BA a escala laboratorio operado en forma continua. Una dosis Fe:P = 1.9-2.3:1 actuó como carga shock mejorando de manera rápida la remoción de DQO, P soluble y logrando un control efectivo del bulking filamentoso. Se propuso que el Fe reacciona con P dando lugar a la formación de precipitados constituidos no solamente por componentes puros (fosfato férrico e hidróxido férrico) sino también complejos de hidroxifosfatos de Fe(III). Se requirió un tiempo de respuesta de al menos 0.75 θC (tiempo de residencia celular) con Fe(III) para facilitar la agregación de las partículas conteniendo Fe-P y su incorporación a la biomasa, este fenómeno mejoró significativamente la separación sólido-líquido en el sedimentador secundario incrementando la calidad del efluente final. No obstante, el mantenimiento de dicha dosis durante un período prolongado (3 θC) ocasionó sobrecarga de Fe(III) sobre el sistema causando un marcado deterioro en la calidad de efluente final. Los ciliados móviles de fondo constituyeron el grupo más sensible a cambios en la calidad ambiental del sistema; este grupo de organismos podría ser utilizado como indicador biológico de condiciones de sobrecarga de Fe(III), en una etapa temprana, de operación de la planta. Por este motivo se propone reducir la dosis hasta Fe:P 1.5-1.9:1, una vez alcanzado el nivel deseado de P soluble. El análisis de la microfauna permite determinar cuando se debe interrumpir o disminuir la dosis de FeCl3, por lo tanto podría utilizarse como herramienta de control del proceso de BA con precipitación simultánea de P. El análisis conjunto de parámetros físico-químicos y biológicos es sugerido para monitorear la performance y calidad del efluente final de tales sistemas.