Sedimentación, solubilización, y prefermentación de aguas residuales en un reactor biopelícula

Abstract

INTRODUCCIÓNLa prefermentación de aguas residuales y fangos primarios es una técnica que se está aplicando con éxito en las plantas depuradoras de aguas residuales con el objeto de suministrar constantemente ácidos grasos volátiles (AGV) a los sistemas biológicos. Se ha comprobado que la presencia de este sustrato en el afluente favorece las rutas bioquími-cas de acumulación de fósforo y la desnitrificación, logrando de esta manera una mayor tasa de eliminación de estos nutrientes (Pitman et al., 1983;Randall, 1994;Cuevas et al., 1998).Los sistemas instalados actualmente en la prefermentación de aguas residuales y fangos primarios son sistemas completamente mezclados, estáti-cos, doble etapa y tanques primarios activados, compuestos por una o varias unidades de proceso (Münch y Koch, 1999). Algunos alimentados con agua residual bruta y otros con fangos provenientes del sedimentador primario. El principal problema que presentan estas unidades es una alta concentración de materia orgánica particulada. Esta circunstacia hace necesario solubilizar esta materia orgáni-ca para transformarla en AGV, lo cual implica un incremento del TRH y, por lo tanto, un aumento del volumen de la unidad de prefermentación. Gonçalves, et al., (1994), desarrollaron un sistema de prefermentación de aguas residuales para llevar a cabo la sedimentación, hidrólisis y prefermentación del agua residual en un solo reactor. Los resultados obtenidos mostraron altos porcentajes de eliminación de sólidos, así como producción de AGV. En otros estudios, desarrollados por Danesh y Oleszkievwicz, (1996( ) y Cuevas et al, (1998, utilizaron la tecnología SBR para realizar la prefermentación y obtuvieron resultados similares. Esta investigación fue realizada con el objetivo de desarrollar un nuevo reactor prefermentador de aguas residuales para incrementar los porcentajes de sedimentación, hidrólisis y prefermentación de la materia orgánica contenida en el agua residual bruta, empleando una sola unidad de pretratamiento y, de esta manera, poder remplazar el decantador primario por este nuevo reactor. El estudio fue realizado en un reactor biopelícula de lecho sumergido fijo, empacado con un medio de soporte BLASF‚ y un volumen neto de 43.3 L. Los TRH aplicados fueron de 0.5, 1, 2 y 4 h. El reactor se operó durante 403 días de forma continua, alimentado con agua residual generada en la ciudad de Santander, España. Los resultados muestran que se puede realizar la sedimentación y prefermentación de la materia orgánica presente en el agua residual en este tipo del reactor con muy buenos resultados. El porcentaje promedio de eliminación de SST fue superior al 50% en toda la experimentación. El porcentaje más alto fue del 70% para un TRH de 4 horas y una velocidad de flujo de 0.3 m/h. La eliminación máxima de DQO total fue de un 30%. La solubilidad media de DQO particulada fue mayor al 40%. Alrededor del 44% de la DQO soluble en el efluente estuvo constituida por ácidos grasos volátiles (AGV). La más alta concentración de AGV medida en el efluente fue de 44 m...