Influencia del sustrato e inóculo en la formación de biopelícula sulfatorreductora en un reactor de lecho fluidificado inverso.

Abstract

"El sulfato que se genera y descarga en efluentes industriales puede afectar los suministros de agua pública y ser una amenaza de salud para diferentes formas de vida. La sulfatorreducción biológica es una alternativa para el tratamiento de aguas residuales que contienen sulfato. El reactor de lecho fluidificado inverso (LFI) ha sido una buena opción para la remoción de sulfato en aguas residuales; sin embargo, el arranque requiere operar el reactor en lote por periodos largos para la formación de la biopelícula sulfatorreductora. El objetivo general de este trabajo fue estudiar la formación de una biopelícula sulfatorreductora utilizando diferentes inóculos y sustratos en un reactor LFI, sin ser operado en lote por mucho tiempo. En este trabajo se realizaron 4 experimentos utilizando como inóculos lodos granulares de plantas de tratamiento de efluentes de las industrias mencionadas: maltera en el experimento I; dulcera en los experimentos II y III; y productora de papel en el experimento IV. Los sustratos que se usaron fueron acetato-lactato para los experimentos I, III y IV, y acetato-glucosa para el experimento II. En primer lugar se caracterizaron los diferentes inóculos determinando la actividad sulfatorreductora (ASR), metanogénica (AM), y fermentativa (AF). Posteriormente, en cada experimento (I, II, III y IV) el LFI se inóculo con lodo granular, se operó en lote por 48 h, y consecutivamente se puso en régimen continuo por un periodo de 30-44 días. La ASR de los lodos estuvo entre 0.8 y 2.96 g DQO-H2S/g SSV-d, la AM entre 0.15 y 0.46 g DQO-CH4/g SSV-d y la AF entre 0.05y 0.11 g DQO-CO2/g SSV-d. En los cuatro experimentos se consideró que los últimos 7 días de operación en continuo representaban un periodo estable, y de esta forma, la producción promedio de sulfuro en los experimentos I, II, III y IV fue de 105, 70, 64 y55 mg H2S/L-d respectivamente. El porcentaje de remoción de sulfato fue de 27, 15, 12.5 y 11, y la eficiencia de remoción de DQO fue de 34.5, 53, 49 y 52% para los experimentos I, II, III y IV, respectivamente. El porcentaje de remoción de los sustratos lactato y glucosa fue de aproximadamente 100% para los cuatro experimentos, y el porcentaje de remoción de acetato fue 25, 48, 45 y 48% para los experimentos I, II, III y IV, respectivamente."

"The sulfate generated and discharged in industrial waters may affect the public water supply, becoming a health threat to a variety of life forms. The biological sulfate reduction process is an alternative for the treatment of sulfate-containing wastewaters. The down flow fluidized bed reactor (DFFB) has shown to be a good option for sulfate removal in wastewaters. However, the start-up of this type of reactors requires batch operation for long periods of time to develop a sulfate reducing biofilm. The aim of this work was to study the formation of sulfate reducing biofilms using several sources of inoculum and substrates using a DFFB reactor, without being operated in batch for long time. In this study 4 experiments were performed using as inoculum the following granular sludges obtained from the effluent treatment plants of the mentioned industries: malting in experiment I; confectionery in experiments II and III; and pulp and paper in experiment IV. The substrates used were acetate-lactate for experiments I, III and IV, and acetate-glucose for experiment II. In the first place, the three different inoculums were characterized determining their sulfate-reducing (SRA), methanogenic (MA), and fermentative (FA) activities. Secondly, for each experiment (I to IV), the DFFB reactor was inoculated with the corresponding granular sludge, then operated in batch for 48 h and afterwards operated in continuous regime for 30-44 d. The results obtained from the SRA values for the four experiments ranged from 0.8 to 2.96 g COD-H2S/g VSS-d; for the MA from 0.15 to 0.46 g COD-CH4/g VSS-d and for the FA from 0.05 to 0.11 g COD-CO2/g VSS-d. In the four experiments it was considered that the last 7 days of continuous operation represented a stable period, and in this manner, the sulfide production was 105, 70,64 and 55mg H2S/L-d for experiments I, II III and IV, respectively."