CONSTANTES CINÉTICAS DE CRECIMIENTO Y BALANCE DE MASA DE DQO DE UN REACTOR ANAEROBIO

Abstract

El agua residual industrial es un gran problema ambiental por su alto contenido de materia orgánica y los grandes volúmenes que se generan de esta misma. Éste alto contenido de materia orgánica se puede aprovechar realizando una degradación anaerobia que da como resultado biogás, que contiene en su mayoría metano. Para realizar una degradación eficiente que pueda aprovechar al máximo la generación de biogás, se puede utilizar un reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB, por sus siglas en inglés). Esta configuración de reactores anaerobios ha mostrado ser un arreglo eficiente para degradar la materia orgánica proveniente principalmente del agua residual industrial. Este tipo de reactor tiene una limitante en el desempeño y es la temperatura, ya que en temperaturas psicrofílicas (< 20°C) las bacterias encargadas de realizar la degradación anaerobia trabajan de manera más lenta. Sin embargo, las bacterias se pueden adaptar a una temperatura psicrofílica por lo que las actividades metabólicas se realizan correctamente. En la investigación actual se utilizó un reactor UASB con un volumen efectivo de 130 L. durante 174 días, bajo condiciones cercanas a la temperatura psicrofílica (21 °C). Se estuvo tratando agua residual industrial diluida con agua potable para así obtener la concentración de demanda química de oxígeno (DQO) propuesta para cada una de las 4 etapas experimentales (Etapa 1, 2 y 3: 1000 mg DQO/L y Etapa 4: 1500 mg/L), así mismo se operó el reactor a diferentes tiempos de retención hidráulica (TRH) propuestos (8, 7, 6.2 y 7.8 h) que corresponden a cada una de las 4 etapas experimentales. Posteriormente se obtuvieron las constantes cinéticas de crecimiento bacteriano y por último se obtuvo el balance de masas con respecto a la DQO, obteniendo un promedio de 99 % de contabilización de la materia orgánica en las 4 etapas experimentales. Los resultados obtenidos de las 4 etapas experimentales con respecto al rendimiento del reactor mostraron una eficiencia de remoción de DQO es de 87 %, La eficiencia de remoción obtenida es considerada alta por las condiciones de operación aplicadas, como un TRH bajo y una temperatura cercana a la psicrofílica.