PUESTA EN MARCHA DE UN REACTOR EGSB PARA LA DESNITRIFICACIÓN AUTÓTROFA-HETERÓTROFA SIMULTÁNEA, ELIMINACIÓN DE NITROGENO, AZUFRE Y MATERIA ORGÁNICA

La presente memoria se enmarca dentro del proyecto FONDECYT N°1130108, titulado “Simultaneous bio-elimination of nitrogen and sulphur in the presence and absence of complex organic matter”. Particularmente, el objetivo principal de este estudio es la puesta en marcha de un reactor EGSB (Expanded Granular Sludge Bed), reactor biológico que opera con microorganismos heterótrofos y autótrofos, los cuales, dentro de su metabolismo, emplean compuestos nitrogenados como fuente de nitrógeno, siendo capaces de reducir especies como el nitrato o nitrito, contaminantes de las aguas. Sin embargo, mientras que la vía autotrófica usa compuestos inorgánicos (como las especies sulfuradas) como aceptor final de electrones, la heterotrófica emplea materia orgánica para ello. Tomando en cuenta la presencia de contaminantes sulfurados, nitrogenados y materia orgánica en los efluentes industriales, resulta interesante plantear un proceso de desnitrificación simultánea, para hacer frente a los residuos industriales líquidos (riles).En primer lugar, se acondicionan los cultivos, los cuales se encuentran en reactores de 1,5 [L] de volumen, con agitación constante, a los que se les alimenta por espacio de 3 días con ril sintético. Luego de ello, se inocula el reactor EGSB, de 1,7 [L] de volumen efectivo y a 35°C, el que se alimenta con ril sintético, el que incorpora micronutrientes y sustancias amortiguadoras (como carbonato de calcio), mientras que por otro lado nitrato de potasio como fuente de nitrógeno, tiosulfato de sodio como fuente sulfurada y acetato de sodio como materia orgánica. Lo anterior se alimenta al equipo con una bomba que cuales hace ingresar el ril al reactor y otra que genera recirculación interna. Mediante una salida superior del ril tratado, se obtiene el ril tratado, el cual se monitorea la concentración tanto en el influente como el efluente, obteniendo la remoción y rendimiento del reactor.Luego de una etapa de acondicionamiento de las cepas autótrofas y heterótrofas de tres semanas, se registran remociones de 95,0% y 97,0% de nitrato, respectivamente, además de un crecimiento sostenido de sólidos suspendidos, por lo que se inocula el reactor con una proporción de 0,536 de bacterias heterótrofas sobre autótrofas, teniendo como resultado un inóculo de 22.792 [mg SSV/L], con volumen de 610 [ml]. Los microrganismos autótrofos poseen una actividad desnitrificante (ADA) de 339,95 [g N2/g SSV/d], medida en el laboratorio. Luego, se procede a la puesta en marcha del reactor con una velocidad de carga nitrogenada (VCN) de 0,1 [kg N/m3/d], la que permitirá la estabilización del reactor para su operación con VCN variable. Por un período cercano a 4 semanas, se obtienen remociones de nitrato del 99,5%, de tiosulfato del 98,7% y de materia orgánica (DQO) de 73,0%.Los niveles de remoción de nitrato, tiosulfato y acetato son altos según la comparación con otros estudios. Se deja manifiesto la importancia de la temperatura en las tasas de remoción, las cuales experimentaron significativas alzas al afinar el sistema de control asociado. De igual modo el pH representa un factor importante, por lo que la alimentación de solución buffer debe ser corregida ante cualquier aumento o disminución de la alcalinidad de la solución.