Remoción de nitrógeno mediante nitrificación y desnitrificación aeróbica utilizando un reactor biológico secuencial (SBR).

ALZATE MARIN JC; CARAVELLI A.H.; ZARITZKY NOEMI.

La Plata

Jornada; Cuartas Jornadas de Investigacion y Transferencia de la Facultad de Ingenieria 2017; 2017

Facultad de Ingenieria Univ Nacional de La Plata

El nitrógeno (N) es uno de los elementos claves que aceleran la eutrofización del agua. La descarga de efluentes conteniendo altas concentraciones de N causa una excesiva demanda de oxígeno en los cuerpos de agua receptores, tiene un efecto tóxico sobre peces y otros organismos, produce eutrofización en ríos y lagos e incrementa la formación de nitrosaminas, un compuesto carcinogénico. Por lo tanto, la remoción de N presente en efluentes es de vital importancia para el control de la polución del agua. La remoción biológica de nutrientes (RBN) es considerada la técnica más económica y sustentable para satisfacer requerimientos de descarga rigurosos. La RBN implica dos procesos. En la primera etapa conocida como nitrificación se convierte el amoníaco a nitrato bajo condiciones aeróbicas, por las acción de bacterias nitrificantes autótrofas, reduciendo la demanda de oxígeno del efluente. En la segunda etapa conocida como desnitrificación, el nitrato es convertido en un producto gaseoso que puede ser óxido nitroso (N2O, desnitrificación parcial) o nitrógeno gaseoso (N2, desnitrificación completa), que son eliminados a la atmósfera. El N2O es un gas de invernadero indeseable pues contribuye fuertemente al calentamiento de la atmósfera. La desnitrificación se da generalmente bajo condiciones anóxicas por acción de bacterias heterótrofas facultativas. La mezcla que se realiza en los reactores anóxicos puede generar condiciones microaerófilas que favorecen la generación de N2O por denitrificantes heterótrofos. La desnitrificación completa puede lograrse bajo alta concentración de oxígeno disuelto (COD). La desnitrificación aeróbica (DNA) puede ofrecer varias ventajas, ya que se produce en reactores aireados, sin embargo es un proceso que ha sido poco estudiado. El objetivo de este estudio fue evaluar la factibilidad de lograr la eliminación biológica de N utilizando un reactor de cargas secuenciales (SBR) a escala laboratorio bajo condiciones anóxica/aeróbica (AN/AE), enfocándose en lograr desnitrificación aeróbica. Este proceso reducirá al mínimo las emisiones de N2O así como los costos de operación. Se estudiaron los efectos de diferentes parámetros operativos sobre el funcionamiento del reactor: la duración de cada ciclo, la relación temporal AN/AE, el pH, COD y la carga orgánica medida como demanda química de oxígeno (DQO). Se alcanzó una remoción de N inorgánico de aproximadamente 70% bajo las siguientes condiciones: COD> 4,0 mg/L (fase aeróbica), pH= 7,5, relación AN/AE= 0,5/1,0 y carga orgánica= 440-585 mgDQO/(Ldia). La relación DQO:N no afectó la eficiencia del proceso. La nitrificación seguida de desnitrificación tuvo lugar durante la fase aeróbica. El sistema AN/AE propuesto es un proceso ecológico de eliminación de N proporcionando N2 como producto final.