Una de las tecnologías para el tratamiento de aguas residuales con alta carga de materia orgánica es la digestión anaerobia. En años recientes, escasas investigaciones han implementado un tratamiento alternativo a la digestión anaerobia para alcanzar mayores remociones de materia orgánica. Dicho sistema denominado bioelectroquímico (BES, por sus siglas en inglés) permite por electrólisis del agua, la formación de zonas microaerobias, formando así un cultivo mixto de microorganismos que actúan sinérgicamente incrementando la remoción de DQO y a su vez la producción de metano disminuyendo la producción de sulfuro de hidrógeno. Evaluar un sistema anaerobio tipo Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente Bioelectroquímico (UASB-BES) para la remoción de materia orgánica. Se operó un reactor anaerobio de f lujo ascendente bioelectroquímico escala laboratorio de 3.3 L de volumen útil (UASB-BES) (Lemus, 2017). El reactor operó con un TRH de 24 h, a una temperatura de 35ºC y con una recirculación que permitió mantener una velocidad ascencional de 0.5 m/h. Al reactor le fue aplicada una corriente eléctrica por medio de electrodos ubicados en el manto de lodos (0.2 V y 45 mA) mediante un cátodo de acero inoxidable y un ánodo de fieltro de carbono (Tartakovsky et al., 2011). El reactor fue alimentado con agua residual sintética con una concentración de 2200 mg/L de DQO. Además se operó un UASB como blanco. Ambos reactores fueron inoculados con un 10% de lodo granular.

a)  b)

c) Figura 1: a) Electrodos, b) Inóculo, c) UASB-BES y UASB

Figura 2: Gráfica de pH

Figura 3: Gráfica de materia orgánica

Se observa en la Figura 2 que el pH del influente se mantuvo en un valor de 8, mientras que el efluente del UASB-BES se mantuvo en valores de pH entre 6.2 a 7.3 y el UASB en valores entre 6.7 y 8.3. Estos valores de pH se encuentran en el rango de valores ideales para sistemas anaerobios2, sin embargo, el sistema UASB-BES fue ligeramente más ácido que el UASB. En la Figura 3 se observa que ambos reactores remueven eficientemente la materia orgánica. Se observa que sólo se necesitaron cinco días para el arranque del sistema ya que se utilizó lodo granular, lo cual disminuye el tiempo de arranque de los mismos que puede ser hasta de 6 meses (Metcalf y Eddy, 2003). El UASB-BES presentó valores de DQO en el efluente en un rango entre 120 a 570 mg/L, mientras que el UASB presentó valores en el efluente en un rango entre 97 a 359 mg/L, con remociones promedio, a partir del día de operación 5, de 80 y 87%, respectivamente. En ambos casos las remociones de materia orgánica obtenidas se encuentran en el rango de valores (60 a 80%) reportados en la literatura para estos sistemas (Metcalf y Eddy, 2003; Tartakovsky et al., 2011). Se arrancó y estabilizó un reactor anaerobio de flujo ascendente bioelectroquímico. Se encontraron remociones promedio de materia orgánica del 80 y 87% para los reactores UASB-BES y UASB, respectivamente, Los resultados de remoción ligeramente menores para el UASB-BES pueden atribuirse a la modificación del consorcio bacteriano de los gránulos por la presencia de microcondicones aerobias. El seguimiento del sistema y posterior determinación de la concentración del metano en el biogás permitirá verificar la eficiencia total del reactor UASB-BES. AGRADECIMIENTOS A la empresa GRUPAK (Cuernavaca, Mor.) por la donación de lodo granular para ser utilizado como inóculo en la presente experimentación.

ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN DE UN REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE BIOELECTROQUIMICO

(UASB-BES) PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL

Benítez-Castrejón K.P. 1, García-Sánchez L. 1*,Guillén-Garcés R.A. 1, Estrada-Arriaga E.B. 2

1Universidad Politécnica del Estado de Morelos, 2 Instituto Mexicano de Tecnología del Agua *e-mail: lgarcia@upemor.edu.mx

INTRODUCCIÓN

METODOLOGÍA

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

OBJETIVO

BIBLIOGRAFÍA Lemus G. A. (2007). Diseño. Construcción y arranque de un UASB y un UASB electroquímico para el tratamiento de agua residual farmacéutica. Tesis de Licenciatura. Universidad Politécnica del Estado de Morelos. México Metcalf y Eddy (2003). Wastewater Engineering. Treatment and reuse. McGraw-Hill. 4th Edition. New York. Tartakovsky B., Mehta P., Bourque J. S. y Guiot S. R. (2011) Electrolysis-enhaced anaerobic digestion of water. Bioresource Technology. 102: 5685-5691.

CONCLUSIONES

0 2 4 6 8

10

0 5 10 15 20 25

pH

Tiempo (d)

pH Influente UASB UASB_BES

0 500

1000 1500 2000 2500

0 5 10 15 20 25

DQ

O (m

g/L)

Tiempo (d)

DQO Influente UASB UASB_BES