Diseño y Evaluación de un Biorreactor UASB para Depuración Biológica de Aguas Residuales Procedentes de Lavado de Fibra de Alpaca y la Producción de Biogás

Abstract

El uso de reactores anaerobios de flujo ascendente (UASB por sus siglas en inglés) viene demostrando gran eficiencia en la depuración de aguas residuales domésticas e industriales; pero uno de los problemas de este tipo de biorreactores son los largos periodos de arranque, debido a que el proceso de nodulación dentro del biorreactor es bastante lento; el conglomerado de microorganismos que forman los nódulos son los que permiten la descomposición de materia hasta la formación de metano y dióxido de carbono. En esta investigación se buscó diseñar y evaluar el funcionamiento de un biorreactor UASB para la depuración de aguas residuales procedentes del lavado de la fibra de alpaca y medir la producción de biogás. El biorreactor diseñado tiene un volumen efectivo de 12.15 L, operó a una temperatura de 35 ºC y con una velocidad ascensional de 0.43 m/h. Para incrementar la cantidad de bacterias dentro del reactor se aisló bacterias nativas del agua residual, las cuales fueron identificadas molecularmente, siendo las cepas Lysinibacillus sp. y Lysinibacillus varians las cuales tienen capacidad para descomponer materia orgánica; se añadió el CaCl2 en una proporción de 200 mg/L de esta forma se mejoró la adherencia entre las bacterias para disminuir el tiempo en la formación de los nódulos bacterianos. Los nódulos bacterianos llegaron a tener un área promedio de 14.3444 mm2 al término de la última experimentación la cual tuvo un tiempo de residencia hidráulica (TRH) de 7 días en recirculación para la depuración del agua residual del lavado de fibra de alpaca y se obtuvo valores de 871.00 mg/L DQO, 300.00 ppm DBO, 258.00 mg/L SST y 54.00 mg/L de aceites y grasas; cumpliendo de esta forma los Valores Máximos Admisibles para descarga de agua en el alcantarillado. De este proceso se obtuvo una producción de biogás de 0.24 m3 CH4/Kg DQOremovido. Palabras Claves: Biorreactor UASB, depuración de agua residual, nodulación, biogás.