Remoción de carga orgánica y coliformes termotolerantes mediante un reactor Downflow Hanging Sponge (DHS) con una tasa de recirculación constante del 50 %

Abstract

La presente tesis de investigación fue realizada con la finalidad de determinar el comportamiento y la eficiencia de remoción de carga orgánica y coliformes termotolerantes en un reactor Downflow Hanging Sponge (DHS) tipo cubo. Asimismo, evaluar la producción de lodos en el efluente del reactor DHS proveniente del desprendimiento de la biomasa de la superficie de las esponjas tipo cubo; y, plantear criterios de diseño que permitan proyectar sistemas DHS a escala real en regiones climáticas similares para efluentes de aguas residuales de reactores anaeróbicos de Manto de Lodos y flujo Ascendente (UASB). El reactor DHS se construyó con dos cilindros de acrílico de 0.30m de diámetro y 0.80m de alto cada uno, los mismos que fueron colocados en serie de forma vertical, también llamados columna 1 y columna 2. En cada columna se colocaron 144 cubos de esponjas de 5x5x5cm insertados con hilos de nylon. En total, se usaron 288 cubos de esponjas. El reactor DHS operó por 23 semanas (160 días) a una temperatura de agua residual que varía entre 19.05°C a 29.80°C con un caudal del efluente de UASB de 345.60 l/día con una tasa de recirculación del 50% y un tempo de retención entre las columnas de 1.75 horas y, por su parte, en el sedimentador de 1.25 horas. En total, el tiempo de retención del reactor DHS fue de 3 horas. De los resultados, se demostró que el reactor DHS con cubos de esponjas de 5 x 5 x 5 cm es igual de eficiente que otros reactores DHS estudiados con cubos de esponjas de menor tamaño. La eficiencia de remoción determinado en términos de DQO, DBO5, SST y Coliformes termotolerantes (CF) fueron de 90.18%, 88.81%, 90.59% y 99.759% (2.62 log10) respectivamente; mientras que, los valores promedios en el efluente fueron de 29.86mg/l, 14.38mg/l, 4.71mg/l y 6.89x104 NMP/100ml respectivamente. Asimismo, se determinó la producción máxima de lodos en el efluente del reactor DHS de 500ml /semana (71.43ml/d) y la constante de producción de lodos en el sedimentador de Kp =2.22*10-6 l/mg. De igual forma, se determinaron las constantes de velocidades de remoción para las columnas 1 y 2 del reactor DHS en términos de la DQO, DBO5 y CF siendo de KDQO=1.198h-1 , KDBO5=0.946h-1 y KCF=2.536h-1 respectivamente.