Estudio de contactores biológicos rotatorios (biodiscos) como tratamiento secundario del efluente de un UASB

Abstract

Se diseñó un sistema de biodiscos a escala de laboratorio como tratamiento secundario de un efluente de un reactor UASB. Se implementó un sistema de biodiscos con dos etapas conectadas en serie. Cada etapa con un volumen efectivo de 81 litros. Como medio de soporte de la biopelícula, se utilizaron 14 discos de PVC (siete en cada etapa) de 60 cm de diámetro, que hacían un área efectiva total de 7.48 m2. El sistema funcionó a un caudal constante de 432 l/día (TRH de 4.50 horas por etapa). La operación del sistema se dividió en tres períodos variando la velocidad de rotación de los discos (3 rpm durante 3 meses y 5 rpm durante 2 meses). Se estudió la eficiencia de remoción de materia orgánica midiendo los parámetros de DBO5, SST, SSF, SSV con una frecuencia semanal y se realizaron mediciones diarias de Temperatura, pH, Oxígeno Disuelto y Turbiedad. Además se registró laevolución de la biopelícula, sus características físicas y se observaron los principales microorganismos que habitaron la biopelícula. Finalmente, los resultados del sistema de biodiscos mostraron un alto grado de oxigenación, alcanzando solo en la primera etapa un valor promedio de 5.21 mg O2/l. En términos de remoción de materia orgánica, la eficiencia de remoción promedio de la DBO5 fue del 90% para una velocidad de rotación de 3 rpm y del 78% para 5 rpm, demostrando un mejor desempeño para una velocidad de 3 rpm. También se comprobó que dos etapas en serie tuvieron un mejor rendimiento que una sola etapa. Los microorganismos más representativos de la biopelícula de la primera etapa fueron protozoarios ciliados nadadores libres y las bacterias filamentosas que tuvieron un crecimiento excesivo para el segundo período. En la segunda etapa, fueron los protozoarios ciliados fijos, rotíferos y algas unicelulares y filamentosas.

Laboratory model RBC system was designed as secondary treatment of UASB reactor effluent. RBC System was built with two stages connected in series, each stage with effective volume of 81 liters. The attach media support for biofilm were 14 PVC disks of 60 cm diameter having a 7.48 m2 of total effective area. RBC system was operated at a constant flow rate of 432 l/day (HRT of 4.50 hours per stage). RBC system operation was divided in three periods at different disk rotational speed (3 rpm for 2 months and 5 rpm for 2 months). Organic matter removal efficiency was studied measuring parameters like BOD5, TSS, FSS, VSS weekly and daily measurements of Temperature, pH, Dissolved Oxygen and Turbidity. Moreover, biofilm evolution, its physical characteristics and mainmicroorganisms from the biofilm were observed. Finally, results showed a high degree of oxygenation, reaching an average value of 5.21 mg O2/l just in the first stage. In terms of organic matter removal, average BOD5 removal efficiency was 90% for 3 rpm rotational speed and 78% for 5 rpm, demonstrating better performance for 3 rpm. Also, was found that two stages in series had a better performance than a single stage. The most representative biofilm microorganisms in first stage were protozoa ciliated free-swimming and filamentous bacteria that had an excessive growth at second period. In the second stage, it was ciliated attached protozoa, rotifers and unicellular and filamentous algae.