Competencia por sustrato durante el desarrollo de biomasa sulfatorreductora a partir de un lodo metanogénico en un reactor UASB

Abstract

"En este trabajo se estudió la competencia entre microorganismos metanogénicos y sulfatorreductores utilizando un reactor anaerobio de lecho de lodo granular con flujo ascendente (UASB) a escala laboratorio, el cual fue usado para el enriquecimiento de biomasa sulfatorreductora a partir de un lodo granular de origen metanogénico. El reactor se alimentó con una mezcla de etanol y acetato, la carga orgánica se incrementó de 0.5 a 2 g de demanda química de oxígeno (DQO)/L–d a pH de 7.0. El consumo de DQO fue mayor a 90 % y la alcalinidad producida por la oxidación del sustrato incrementó el pH en el efluente hasta 8.0. A partir de los 50 días de operación, el reactor se alimentó con lactato y sulfato para promover la sulfatorreducción. La carga orgánica se aumentó de 1 a 3 g DQO/L–d con una relación DQO/Sulfato de 0.67 a un tiempo de retención hidráulico de un día. A los 194 días de operación del reactor el máximo consumo de DQO y sulfato obtenido fue de 94 y 22 %, respectivamente. La concentración total del sulfuro alcanzada fue de 310 mg S2–/L y la actividad sulfatorreductora de la biomasa fue de 0.29 g DQO–H2S/g SSV–d, lo que mostró el desarrollo de biomasa sulfatorreductora. La actividad metanogénica que se obtuvo fue de 0.35 g DQO–CH4/g SSV–d, estos resultados mostraron que los organismos metanogénicos no fueron desplazados por las bacterias sulfatorreductoras, coexistiendo ambos tipos de microorganismos en el lodo granular anaerobio al final de la operación del reactor."

"In this work the competition between methanogenic and sulfate –reducing microorganisms was studied using a laboratory scale up–flow anaerobic sludge blanket reactor (UASB), which was used for the enrichment of sulfate–reducing biomass from a methanogenic granular sludge. The reactor was fed with a mixture of ethanol and acetate and the organic loading rate was increased from 0.5 to 2 g chemical oxygen demand (COD)/L–d at pH of 7.0. The COD consumed was greater than 90 % and the alkalinity produced by the oxidation of the substrate increased the pH in the effluent up to 8.0. After 50 days of operation, the reactor was fed with lactate and sulfate to promote sulfate–reduction. The organic loading rate was increased from 1 to 3 g COD/L–d with a COD/sulfate ratio of 0.67 at a hydraulic retention time of one day. At 194 days of reactor operation, the maximum consumption of COD and sulfate obtained was 94 and 22%, respectively. Total sulfide concentration reached 310 mg S2–/L and the sulfate–reducing activity of the biomass was 0.29 g COD–H2S/g VSS–d, which demonstrated the development of sulfate reducing biomass. The methanogenic activity obtained was 0.35 g COD–CH4/g VSS–d, these results indicated that the methanogenic organisms were not displaced by the sulfate reducing bacteria, and both types of microorganisms coexisted in the anaerobic granular sludge at the end of reactor operation."