Sistema combinado electrocoagulación-filtro biológico para la remoción de carga orgánica de los efluentes lácteos

Abstract

En el presente trabajo de investigación se estudió la capacidad de remoción de la carga orgánica del efluente de la planta piloto de leche - UNALM, mediante la aplicación de un sistema combinado de electrocoagulación y filtro biológico. El proceso de electrocoagulación se trabajó en régimen batch con un volumen de 4L de muestra compuesta de lactosuero y efluente lácteo en relación 1:6 respectivamente; se evaluó la influencia de los factores pH, tiempo de reacción y densidad de corriente, determinándose los valores óptimos para obtener la mayor eficiencia de remoción de la carga orgánica. Los resultados fueron expresados en porcentajes de remoción de DQO y turbidez. Se monitoreo el pH, temperatura y conductividad eléctrica en cada ensayo. Posteriormente se construyó un filtro biológico implementado con microrganismos nativos del efluente lácteo, el filtro fue alimentado con el efluente tratado por electrocoagulación en condiciones óptimas. En el proceso de electrocoagulación, trabajando con electrodos de aluminio y hierro, se determinó que la mayor remoción de DQO del efluente lácteo de la planta piloto de lecheUNALM se obtuvo con la combinación de factores de pH 6.8, densidad de corriente de 44.39 A/m2 y tiempo de reacción de 45 minutos. Se aislaron e identificaron los microorganismos presentes en el efluente de la planta piloto de leche-UNALM, siendo éstas cepas bacterianas correspondientes a Bacillus spp, Acinetobacter spp, Lactobacillus spp y Streptococcus spp. El sistema combinado de electrocoagulación - filtro biológico con recirculación logró una eficiencia de remoción para la DQO del 89,7 % y para la DBO5 del 89,8 %, presentando un pH final de 7,37. Existen distintos métodos para tratar aguas residuales industriales, pero la aplicación de sistemas combinados como el estudiado, podría ser una alternativa para tratar aguas residuales lácteas por la eficiencia que se obtuvo.

In the present work of investigation, the capacity of removal of the organic load of the effluent of the milk pilot plant - UNALM was studied, through the application of a combined electrocoagulation and biological filter system. The electrocoagulation process was carried out in batch mode with a volume of 4L of sample composed of whey and dairy effluent in a ratio of 1: 6 respectively; the influence of pH factors, reaction time and current density was evaluated, determining the optimal values to obtain the highest efficiency of removal of the organic load. The results were expressed in percentages of COD removal and turbidity. The pH, temperature and electrical conductivity were monitored in each test. Subsequently, a biological filter was implemented with native microorganisms of the dairy effluent, the filter was fed with the effluent treated by electrocoagulation under optimum conditions. In the electrocoagulation process, working with aluminum and iron electrodes, it was determined that the greatest removal of COD from the milk effluent of the pilot milk plantUNALM was obtained with the combination of factors of pH 6.8, current density of 44.39 A/m2 and a reaction time of 45 minutes. The microorganisms present in the effluent of the pilot milk plant-UNALM were isolated and identified, being these bacterial strains corresponding to Bacillus spp, Acinetobacter spp, Lactobacillus spp y Streptococcus spp. The combined system of electrocoagulation - biological filter with recirculation achieved a removal efficiency for the COD of 89.7% and for the BOD5 of 89.8%, showing a final pH of 7.37. There are different methods to treat industrial wastewater, but the application of combined systems such as the one studied, could be an alternative to treat wastewater by the efficiencies obtained.