Evaluación del proceso de nitrificación y desnitrificación en un reactor DHS de primera generación como postratamiento del reactor UASB

Abstract

En este trabajo se realizó el estudio de los procesos de nitrificación y desnitrificación en un reactor DHS, realizando variaciones en los tiempos de retención hidráulica, con el objetivo de obtener remociones significativas de nitrógeno total. El reactor DHS fue alimentado con el efluente del reactor UASB y recirculación. El sistema de tratamiento fue operado bajo condiciones ambientales y fue conducido bajo los tiempos de retención hidráulica de 1.5 horas y 3 horas. El experimento se llevó a cabo durante 411 días. Los resultados mostraron que el sistema DHS logró eficiencias de remoción promedio de 88.94% de NH4+-N, 34.79% de nitrógeno total (NT), 92.36% de DQO, > 98.12% de DBO5, 3.68 log de coliformes totales y 3.93 log de coliformes termotolerantes, a una tasa orgánica promedio de 1.32 Kg DQO/m3/d y un tiempo de retención hidráulico de 1.5 horas. Para un tiempo de retención hidráulico de 3 horas, el reactor DHS logró eficiencias de remoción promedio de 99.76% de NH4+-N, 41.10% de nitrógeno total (NT), 95.51% de DQO y > 97.71% de DBO5, a una tasa orgánica promedio de 0.98 Kg DQO/m3/d. El efluente del sistema de tratamiento cumplió en su etapa madura con los límites máximos permisibles para efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales en los siguientes parámetros: coliformes termotolerantes, DBO5, DQO, pH y temperatura. Además, cumplió con los ECA Agua en la Categoría 1 en su subcategoría B2, y en la Categoría 3 en sus subcategorías D1 y D2, para los parámetros evaluados de DBO5, DQO, nitratos, nitritos, amoniaco, oxígeno disuelto, pH, turbiedad, coliformes termotolerantes y coliformes totales. Se encontró que en el reactor DHS se llevaban a cabo los procesos de nitrificación y desnitrificación. De los resultados obtenidos se puede concluir que el tiempo de retención óptimo es de 3 horas para la remoción de nitrógeno total (NT).

In this work, the study of the nitrification and denitrification processes in a DHS reactor was carried out, making changes in hydraulic retention times, in order to obtain significant removals of total nitrogen. The DHS reactor was fed with the UASB reactor effluent and recirculation. The system was operated under ambient physical conditions and was conducted under hydraulic retention times of 1.5 hours and 3 hours. The experiment was carried out over a period of 411 days. The results showed that the DHS system achieved removal average efficiencies of 88.94% for NH4+-N, 34.79% for total nitrogen (TN), 92.36% for COD, > 98.12% for BOD5, 3.68 log for total coliforms y 3.93 log for fecal coliforms, at average organic loading rate (ORL) of 1.32 Kg COD/m3/d and hydraulic retention time of 1.5 hours. For a hydraulic retention time of 3 hours, the DHS reactor achieved removal average efficiencies of 99.76% for NH4+-N, 41.10% for total nitrogen (TN), 95.51% for COD and > 97.71% for BOD5 at average organic loading rate (ORL) of 0.98 Kg COD/m3/d. The effluent from the treatment system fulfilled in its mature stage with the maximum permissible limits for effluents from wastewater treatment plants in the following parameters: fecal coliform, BOD5, COD, pH and temperature. In addition, it complied with the ECA Agua in Category 1 in its subcategory B2 and in the Category 3 in its subcategory D1 and D2, for the following parameters BOD5, COD, nitrate, nitrite, ammonia, dissolved oxygen, pH, turbidity, fecal coliforms and total coliforms. It was found that the nitrification and denitrification processes were carried out in the DHS reactor. From the results obtained it can be concluded that the hydraulic retention times is 3 hours for the removal of total nitrogen (NT).