Arranque de un reactor de lecho fluidificado inverso (LFI) para la producción biológica de H2S.

Abstract

"En la actualidad existe una gran variedad de efluentes industriales que contienen importantes concentraciones de sulfato. Un ejemplo de estos son los drenajes ácidos de minas (DAM), los cuales son aguas residuales ácidas con alto contenido de metales disueltos. El tratamiento de DAM por el proceso biológico de sulfatorreducción es una alternativa prometedora en comparación con los métodos químicos. Las bacterias sulfatorreductoras (BSR) reducen el sulfato a sulfuro de hidrógeno en presencia de un donador de electrones o hidrógeno. Los beneficios son la remoción de metales solubles en forma de sulfuros metálicos insolubles, sulfatos y aumento del pH. En el presente trabajo se estudió la sulfatorreducción en dos reactores anaerobios de alta tasa, uno de lecho de lodos de flujo ascendente (UASB) y otro de lecho fluidificado inverso (LFI) alimentados con etanol y lactato. Los objetivos principales fueron: el desarrollo de biomasa predominantemente sulfatorreductora en el reactor UASB para luego, a partir de dicha biomasa, inocular el reactor LFI y determinar el tiempo que se requería para formar una biopelícula en el soporte. Por último comparar las eficiencias de remoción de DQO y de conversión de sulfatos obtenidas en el reactor UASB con las del reactor LFI. El reactor UASB presentó un aumento gradual en el porcentaje de DQO utilizada para la sulfatorreducción de 37.2 a 86.7%, y eficiencias de conversión de sulfato de 29.5 a 77.7%. El reactor LFI se operó en lote durante 46 días y después en continuo durante 85 días. El soporte se fluidificó por recirculación del efluente y la velocidad de fluidificación mínima del líquido fue de 13.9 m/h, con una expansión del lecho de 25% del volumen del reactor. A los 90 días de operación del reactor los microorganismos cubrieron mayormente la superficie del soporte, indicando que la biopelícula se había formado. Los factores hidrodinámicos contribuyeron al desprendimiento de biomasa no adherida completamente al soporte y en la formación de una biopelícula resistente. En la operación en continuo la eficiencia de conversión de sulfato aumentó de 3.9 a 28.1% y el porcentaje de DQO utilizada para sulfatorreducción aumentó de 6.1 a 47.1%."

"Nowadays there is a wide variety of industrial effluents that contain important sulfate concentrations. An example of these is the acid mine drainage (AMD), which is an acid wastewater with high dissolved metal content. The treatment of AMD by the biological process of sulfate reduction is a promising alternative in comparison with chemical methods. The sulfate reducing bacteria (SRB) are responsible to reduce the sulfate to hydrogen sulfide in the presence of an electron donor or hydrogen. The benefits are the removal of soluble metals in form of insoluble metallic sulfides, sulfates and the pH increment. In this work the sulfate reduction process xas studied in two high rate anaerobic reactors, an upflow anaerobic sludge bed (UASB) and a down‐flow fluidized bed (DFFB) fed with ethanol and lactate. The main aims were the development of a predominantly sulfate reducing granular sludge in the UASB reactor that was used as inoculum for the DFFB reactor and to establish the time required to grow a biofilm in the support. And finally to compare the COD removal and sulfate conversion efficiencies obtained in the UASB and DFFB reactor. The UASB reactor showed a gradual increase in the COD percentage used for sulfate reduction from 37.2 to 86.7%, and sulfate conversion efficiency from 29.5 to 77.7%. The DFFB reactor was operated during 46 days in batch and in continuous during 85 days. The support was fluidized by recirculation of the effluent and the minimum fluidization rate of the liquid was 13.9 m/h, with a bed expansion of 25% of the volume of the reactor. After 90 days of reactor operation most of the support surface was covered with microorganisms, which indicated that a biofilm was entirely formed. The hydrodynamic factors contributed to the loss of biomass that was not completely adhered to the support and the formation of a strong biofilm. When the DFFB reactor was operated in continuous mode the sulfate conversion efficiency increased from 3.9 to 28.1% and the COD percentage used for sulfate reduction increased from 6.1 to 47.1%. These results suggested an immobilization of incomplete‐oxidizing sulfate reducing bacteria reflected in the acetate accumulation in the reactor and during the determination of the specific activities."