Determinación de parámetros CINÉTICOS Y operacionales para el diseño de un reactor UASB a escala real / Determination of kinetic and operational parameters for full-scale uasb design
Resumen
El objetivo de este trabajo fue determinar la constante de velocidad (K), los coeficientes de rendimiento celular (Y) y de decaimiento endógeno (ke) y algunos parámetros operacionales para el diseño de un reactor UASB a escala real para el tratamiento de las aguas residuales municipales generadas en el campus de la Universidad Autónoma Metropolitana - Azcapotzalco. Para este fin, un reactor UASB a escala de laboratorio fue operado bajo cuatro TRH diferentes (4, 6, 8 y 12 h) durante seis meses. La remoción de la DQO total varió entre 50% al TRH de 4 horas hasta un 75% al TRH de 12 horas, se obtuvieron resultados similares con los parámetros de DBO5 y SST. Una prueba t de Student apareada mostró que la remoción de DQO obtenida con los cuatro TRH estudiados fue significativamente diferente al TRH de 12 horas; por lo tanto, se recomienda este TRH para el diseño del reactor UASB a escala real. La constante de velocidad (K) a 21 °C fue 8 x 10-5 L / mg SSV – d, basado en la soluble DBO5 y 3 x 10-5 L / mg SSV – d basado en la DQO soluble, estos valores son considerados bajos, lo que indica la presencia de una cantidad importante de compuestos orgánicos de difícil degradación, probablemente procedentes de las aguas residuales generadas en los laboratorios universitarios. Los coeficientes cinéticos fueron Y= 0.0427 mg SSV/ mg DBO5 y ke = 0.02 d-1 basado en la DBO5 soluble como sustrato y Y = 0.0596 mg SSV / mg DQO y ke = 0.04 d-1 basado en la DQO soluble como sustrato. El tiempo medio de residencia celular (θC) en el reactor UASB a escala de laboratorio fue de 49.5 días, aunque se recomienda un θC de 99 días para el diseño del reactor UASB a escala real.Citas
APHA, AWWA, WEF, (1998), Standard methods for the examination of waste and wastewater, 20th ed, Washington DC, USA: American Public Health Association.
Foresti, E., Zaiat, M., Vallero, M. (2006). Anaerobic Processes as the Core Technology for Sustainable Domestic Wastewater Treatment: Consolidated Applications, New Trends, Perspectives, and Challenges. Rev. Environ. Sci. Bio/Technol., 5(1), 3-19.
Galli. R., McCarty, P.L. (1989). Biotransformation of l,l,l-trichloroethane, trichloromethane and tetrachioromethane by a Clostridium sp., Appl. Environ. Microbiol., 55(5),837-44.
Giraldo, E., Pena, M., Chernicharo, C., Sandino, J., Noyola, A. (2007). Anaerobic sewage treatment technology in Latin-America: A selection of 20 years of experiences. Proceedings of the 80th annual water environment federation exposition and conference, San Diego, California; WEF.
Henze, M., Van Loosdrecht, M.C.M., Ekama, G.A., Brdjanovic D., (2008), Biological Wastewater Treatment Principles, Modeling and Design, London, England: IWA Publishing.
Kalyuzhnyi, S., Davlyatshina, M. (1997). Batch anaerobic digestion of glucose and its mathematical modeling. Kinetic investigations, Biores. Technol., 59(1),73-80.
Khan, A., Gaur, R., Tyagi, V.K., Khursheed, A., Lew, B., Mehrotra, I., Kazmi, A.A. (2011) Sustainable options of post treatment of UASB effluent treating sewage: A review. Resour., Conserv. Recycl., 55(12),1232-1251.
Leslie Grady Jr, C.P. , Daigger, G.T., Lim H.C., (1999), Biological Wastewater Treatment, 2nd ed, Boca Raton, USA: CRC Press
Lin, C., Noike, T., Furumai, H., Matsumoto, J. (1989). A kinetic study on the methanogenesis process anaerobic digestion, Water Sci. Technol., 21(1),175-186.
Montalvo, S., Guerrero, L., (2003), Tratamiento anaerobio de residuos. ValparaÃso, Chile: Universidad Técnica Federico Santa MarÃa.
Pérez, J., Fernández, N., Herrera, M., Galindo, A., Toncel, E., Rojano, R., Daza, S. (1999). Diseño de un sistema UASB y lagunas de estabilización para tratar los desechos lÃquidos de una industria procesadora de Camarones, Rev. Tec. Ing. Univ. Zulia, 2(1),194 -204.
Qasim, S.Y., (1999), Wastewater treatment plants. Planning, design and operation, 2nd ed., Boca Raton, USA: CRC press.
Reynolds, T. D., Richards P. A., (1996), Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, 2nd ed, Boston, USA: PWS Publishing Company.
Soto. M., Méndez, R., Lema. J. (1993). Methanogenic and non-methanogenic activity tests. Theoretical basis and experimental set-up, Water Res., 27(8),1361-76.
Speece, R.E., (1996), Anaerobic biotechnology, Nashville, USA: Archae press.
Tchobanoglous, G., Burton, F.L., Stensel, H.D., (2003), Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4th ed., Reston, USA: McGraw-Hill.
Van Haandel, A,C., Lettinga, G., (1994), Anaerobic sewage treatment: a practical guide for regions with hot climate, Chichester, England: John Wiley and Sons.
Water Environment Federation (WEF), American Society Of Civil Engineergs (ASCE), Environmental & Water Resources Institute (EWRI), (2010), Design of municipal wastewater treatment plants, 5th ed., Reston, USA: McGraw Hill.
Con el propósito de promover el desarrollo y divulgación de la investigación en educación en América Latina, en La Revista Iberoamericana de las Ciencias Biologicas y Agropecuarias (CIBA) se adhirió a la Iniciativa de Acceso Abierto de Budapest, por lo que se identifica como una publicación de acceso abierto. Esto significa que cualquier usuario puede leer el texto completo de los artÃculos, imprimirlos, descargarlos, copiarlos, enlazarlos, distribuirlos y usar los contenidos para otros fines. Las licencias Creative Cummons, permiten especificar los derechos de uso de una revista de acceso abierto disponible en Internet de tal manera que los usuarios conocen las reglas de publicación.
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
Los autores/as conservan los derechos de autor y ceden a la revista el derecho de la primera publicación, con el trabajo registrado con la licencia de atribución de Creative Commons, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autorÃa del trabajo y a la primera publicación en esta revista.
Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artÃculo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
Se permite y recomienda a los autores/as a publicar su trabajo en Internet (por ejemplo en páginas institucionales o personales) antes y durante el proceso de revisión y publicación, ya que puede conducir a intercambios productivos y a una mayor y más rápida difusión del trabajo publicado
