PUESTA EN MARCHA DE UN REACTOR ANAEROBIO DE LECHO FIJO CON FLUJO ASCENDENTE PARA REMOVER AZUFRE, NITRATO Y MATERIA ORGÁNICA A TRAVÉS DE LA DESNITRIFICACIÓN SIMULTÁNEA

El presente estudio nace a raíz de una problemática ambiental actual, donde las industrias de pulpa y papel, plantas petroquímicas, curtiembres, residuos agrícolas, entre otras, están generando residuos líquidos ricos en nitrógeno, materia orgánica y azufre. La descarga de estos contaminantes a cuerpos de aguas superficiales provocan serios problemas medioambientales atribuidos a la toxicidad para organismos acuáticos, como también la eutrofización de lagos, ríos y problemas a la salud de las personas.Una alternativa de tratamiento previo a la descarga es el tratamiento biológico, debido a su bajo impacto al medio ambiente y costos de operación reducidos. La remoción de nitrógeno se logra mediante la nitrificación-desnitrificación, donde en el caso de la desnitrificación los microorganismos heterótrofos o autótrofos son los encargados de realizar la reducción de compuestos nitrogenados. Los heterótrofos oxidan la materia orgánica a CO2 gaseoso, reduciendo el nitrato a N2 gaseoso. Por su parte los microorganismos autótrofos oxidan los compuestos reducidos de azufre, reduciendo el nitrato. El realizar ambos procesos en simultáneo se convierte en una alternativa atractiva para remover nitrógeno, azufre y materia orgánica a la vez.El objetivo del presente estudio, es lograr la puesta en marcha de un reactor de lecho fijo ascendente (UAF), mediante la desnitrificación simultánea autótrofa –heterótrofa para la remoción simultánea de nitrato, azufre y materia orgánica, utilizando zeolita chilena como medio de soporte microbiano en condiciones anóxicas, enmarcándose en el Proyecto Fondecyt N°1130108, “Simultaneous bio-elimination of nitrogen and sulphur in the presence and absence of complex organic matter”.Se realizó la puesta en marcha durante 61 días, de los cuales 35 días se opera en fed batch y los 26 días restantes se mantiene al reactor UAF operando en forma continua, el cual tiene un volumen total de 0,8 L, es mantenido a 35°C ± 2°C y alimentado por un agua residual sintética, a una relación S/N de 4,6 y una relación C/N de 3. En la operación continua se alcanzan remociones de nitrógeno de 99,91%, de azufre de 96,51% y de materia orgánica de 98,21% a VCN 0,02 N-NO3-/m3/d. El pH se mantuvo dentro de los rangos adecuados para la desnitrificación simultánea autótrofa-heterótrofa de 8 ± 0,3.La puesta en marcha del reactor se concluye cuando se alcanza la VCN 0,1 N-NO3-/m3/d con un 99,18% de remoción de nitrato, 12% de remoción de tiosulfato y 89,74% de remoción de acetato, siendo el parámetro de atención el tiosulfato, ya que, al encontrarse en un 60% de exceso en el agua residual sintética, no se está oxidando completamente a sulfato, posiblemente debido al efecto de la inhibición por sustrato, porque se favorece la producción de intermediarios de reacción en la desnitrificación, como azufre elemental o sulfito, como también se puede atribuir a que los microorganismos fijan a la biomasa compuestos de nitrógeno y azufre que utilizan para su crecimiento.La principal recomendación para continuar con la operación del reactor, es que se modifique la relación S/N, de manera que sea cercana a la estequiométrica para reducir el porcentaje en exceso del tiosulfato en el agua residual sintética de alimentación al reactor UAF.