Determinación de la influencia de niveles de aireación en el proceso de nitrificación de lodo único para el tratamiento de aguas residuales con alto contenido de nitrógeno amoniacal

Abstract

Atendiéndose a la problemática mundial de que el flujo del nitrógeno y del fósforo al igual que el cambio climático y otros, es uno de los problemas ambientales que ya ha rebasado los límites planetarios, para reducir flujos con alto contenido de nitrógeno, se ha propuesto estudiar la influencia de niveles de aireación en el proceso de nitrificación de lodo único para el tratamiento de aguas residuales con alto contenido de nitrógeno amoniacal de procedencia industria láctea. Se estudió las aguas residuales lácteas de industrias “DELIZIA”, la misma se caracteriza por poseer una gran cantidad de materia orgánica, especialmente grasas y aceites, además de sólidos suspendidos y valores de pH que se salen de los rangos permisibles. También presenta una contaminación principalmente de carácter orgánico (DQO y DBO5 elevados), con una elevada concentración de nitrógeno. Se realizaron tres diseños a diferentes flujos de aire 3L/min, 6L/min y 40L/min, cada uno con tres repeticiones, manteniendo constante la agitación. Primeramente, Para el cultivo de las bacterias nitrificantes se utilizaron reactores batch discontinuo aproximadamente de 5 litros de capacidad en los cuales se instalaron agitadores con una capacidad de 180 rpm, una temperatura 26 °C. En la cual se hizo variar únicamente el flujo de aire. La muestra primeramente se filtra para sacar todo lo sólido, luego se llena a los reactores batch aproximadamente un volumen de 4 litros. El proceso tiene una duración de 10 a 21 días. Cada tres días aproximadamente se tomaron entre 30 a 50 ml de muestra de agua de los reactores batch, se filtran con papel 934-AHTM, el filtro fue para analizar la biomasa producida, el agua filtrada fue para analizar N-NH4, N-NO2 y N-NO3 por el método colorimétrico utilizando un espectrofotómetro Hitachi 1000. Asimismo, se analizó DBO5 y DQO por medición de oxígeno disuelto por el método Winkler y oxidación por permanganato de potasio respectivamente. Se observó al crecimiento de la biomasa aproximadamente 1090 µg/L. Al final de la investigación, los resultados obtenidos mostraron un buen desempeño del reactor batch frente a la nitrificación a diferentes flujos de aire lograron porcentajes de remoción cerca de 90% a 80% para N-NH4, N-NO2 y N-NO3 respectivamente. Por otra parte, en (Metcalf, 2010) se encuentra que la velocidad máxima de crecimiento de biomasa es de 0,312 [d^(-1)] a 0.3 〖[d〗^(-1)] a una temperatura de 30°C y en (USEPA, 2012) de 0.168 [d^(-1)] a 1.023 〖[d〗^(-1)] a una temperatura de 25°C. En este estudio realizado los valores encontrados fueron de 0,22 [d^(-1)] a 0.23 〖[d〗^(-1)] a una temperatura de 26°C. Por lo tanto, los resultados obtenidos en esta investigación coinciden con los datos de otras investigaciones. Por otra parte, por la contrastación estadística de los niveles de aireación son significativos en el proceso de la nitrificación. Este proceso también ha reducido DBO5 y DQO cerca al 90% asimismo se ha evidenciado que la razón DBO5/DQO se encuentran a 0,9 indicando que son aguas biodegradables.