Mejoramiento de la actividad metanogénica mediante la adición de cloruro férrico en reactores UASB para el tratamiento de aguas residuales domésticas

Abstract

El presente tema de investigación se desarrolló con la finalidad de determinar la influencia al dosificar cloruro férrico en la mejora de la eficiencia de la Actividad Metanogénica Específica (AME) del lodo en un reactor UASB. Asimismo, evaluar su influencia a distintos tiempos de retención hidráulico (TRH) para las condiciones ambientales en Lima Metropolitana en los meses de julio a noviembre, donde las condiciones son menos favorables. El sistema utilizado consistió de dos reactores UASB a escala laboratorio, de iguales dimensiones, alimentado por el efluente del pre-tratamiento de la planta piloto CITRAR-FIA-UNI que trata las aguas residuales de los asentamientos humanos, El Milagro y El Ángel. La investigación consistió en comparar los dos reactores UASB, donde a uno de ellos se le dosificó cloruro férrico. Además, la investigación se dividió en tres etapas. En la primera etapa los reactores trabajaron con 10 horas de TRH; la segunda etapa con 12 horas de TRH y la tercera etapa con 14 horas de TRH. En cada etapa se varió la dosificación del cloruro férrico, para conservar la concentración de cloruro férrico de 5mg/l en uno de los reactores. En todas las etapas se evaluó principalmente la Actividad Metanogénica Específica (AME), la remoción de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), turbiedad, sólidos suspendidos totales (SST) y volátiles (SSV); así como, la producción de metano, la conductividad y el sulfuro de hidrógeno diluido. Donde se conservó la altura del manto de lodos de 60 a 70 cm (46-54%). De los resultados obtenidos, en el reactor con cloruro férrico, se evidenció una mayor mejora de la Actividad Metanogénica Específica, y de turbiedad cuando el TRH es menor de 12 horas. En todas las etapas hay una mayor remoción de DBO5. A medida que el TRH sea mayor de 12 horas, las condiciones en ambos reactores son similares. En todas las etapas se evidenció una inhibición a los malos olores en el reactor con cloruro férrico, tornándose el efluente un color negruzco.

The present investigation topic was developed with the purpose of determining the influence when dosing ferric chloride in the improvement of the efficiency of the Specific Methanogenic Activity (SMA) of the sludge in a UASB reactor. In addition, evaluate their influence at different hydraulic retention time (HRT) for environmental conditions in Metropolitan Lima in the months of July to November, where conditions are less favorable. The system consisted of two laboratory-scale UASB reactors of the same size, fed by the pre-treatment effluent from the CITRAR-FIA-UNI pilot plant that treats the wastewater from the human settlements, El Milagro and El Angel. The investigation consisted in comparing the two UASB reactors, where one of them was dosed with ferric chloride. In addition, the investigation was divided into three stages. In the first stage the reactors worked with 10 hours of HRT; the second stage with 12 hours of HRT and the third stage with 14 hours of HRT. In each stage, the dosage of ferric chloride was varied, in order to preserve the ferric chloride concentration of 5 mg/l in one of the reactors. In all the stages, the Specific Methanogenic Activity (SMA), the removal of the Biochemical Oxygen Demand (BOD), turbidity, total suspended solids (TSS) and volatile solids (VSS) were evaluated; as well as methane production, conductivity and dilute hydrogen sulfide. Where the height of the mud mantle from 60 to 70 cm (46-54%) was conserved. From the results obtained, in the reactor with ferric chloride, a greater improvement of the Specific Methanogenic Activity was evidenced, and turbidity when the HRT is less than 12 hours. In all stages there is a greater removal of BOD5. As the HRT exceeds 12 hours, the conditions in both son reactors are similar. In all the stages an inhibition of bad odors in the reactor with ferric chloride is evidenced, turning the effluent a blackish color.