*Germán Cuevas-RodríguezDivisión de Ciencia e Ingeniería AmbientalCentro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV)Profesor -Investigador en la División de Ciencia e Ingeniería Ambiental. Doctorado en IngenieríaAmbiental por la Universidad de Cantabria, España, Maestría en Ingeniería Ambiental en la DEPFIUNAMe Ingeniero Bioquímico. He trabajado en el área ambiental desde 1993 hasta la fecha. Misáreas de investigación son el tratamiento biológico de aguas residuales domésticas e industriales y elempleo de membranas para el tratamiento y regeneración de aguas residuales.
Iñaki Tejero MonzónDepartamento de Ciencias y Técnicas del Agua y del Medio Ambiente.Universidad de Cantabria.*Complejo Industrial Chihuahua. Miguel de Cervantes #120. 31109. Chihuahua, Chihuahua, México.Teléfono: 52 (614) 439-4810. Fax: 52 (614) 4391112. e-mail: german.cuevas@cimav.edu.mx
RESUMEN
Esta investigación se realizó con el objeto de estudiar la eliminación biológica de compuestos denitrógeno presentes en el agua residual urbana utilizando un nuevo reactor biopelícula aerobio delecho sumergido fijo y membranas de microfiltración (RALSFyMM®). La unidad de experimentaciónfue un reactor a escala piloto con volumen neto de 70 L en el que fueron inmersos el medio soportepara la fijación de la biopelícula, un módulo de membranas de microfiltración y el difusor de aire. Elmedio soporte utilizado fue BLASF®, con un área específica total de 2.8 m2 (119.31 m2/m3).
Lasmembranas fueron MicroPes®, hidrofílicas de microfiltración con tamaño de poro ≤ 0.6μm. El área demembrana fue de 0.76 m2. El sistema fue alimentado con agua residual urbana prefermentada. Losresultados que se obtuvieron durante el periodo de investigación, presentaron tasas de eliminación denitrógeno total y nitrificación del 68 y 92% respectivamente. La cantidad de nitrógeno eliminada pordesnitrificación fue de 1.03 g/d, sin embargo, el nitrógeno eliminado por asimilación de la biomasa fuedel 1.21g/día. El tiempo de retención de sólidos manejado en el sistema (100 días) junto con laexistencia de zonas anóxicas y aerobias en el interior de las biopelículas permitieron que el fenómenode nitrificación-desnitrificación simultánea se haya llevado a cabo en el sistema.
De esta forma selogró que los porcentajes de eliminación de nitrógeno alcanzados en esta investigación fueranmayores a los de un sistema biológico convencional. Los sólidos suspendidos totales (SST) fueronretenidos en un 98%. Los porcentajes de eliminación de DQOTotal y DBO, fueron de 94 y 96%respectivamente. Los valores de turbidez en el permeado fueron de 6 ± 3 UTN. Se concluyó que laincorporación de un medio de soporte para la fijación de biopelícula permite la creación de zonasaerobias y anaerobias en el sistema lo cual incrementa la eliminación de nitrógeno, así como unamejora en la operación del sistema.
MATERIALES Y MÉTODOS
Unidad experimental
El reactor biológico utilizado en la investigación estuvo constituido por 4 partes principales: medio soporte, módulo con membranas, sistema de aireación y tolva de almacenamiento de fangos (Fig. 1). El volumen total del reactor fue de 70 litros. El estudio se realizó a escala piloto durante un periodo de 100 días. El sistema se instaló en la Estación de Bombeo “Las Llamas” lugar donde convergen las aguas residuales urbanas generadas en Santander, España (250,000 habitantes aproximadamente).
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