Una investigación contribuye a la mejora de la eliminación de nitrógeno en las aguas residuales industriales

El crecimiento de la población mundial, la escasez de agua, el cambio climático y los requisitos cada vez mayores de calidad del agua están ampliando actualmente los límites del tratamiento de aguas residuales industriales para una gestión de emisiones mejorada y de vanguardia antes de la descarga final. En este contexto, el ingeniero químico Andrés Pichel Gutiérrez acaba de evaluar la eliminación de nitrógeno en sistemas granulares anammox para el tratamiento de aguas residuales industriales.

“El nitrógeno, presente en altas concentraciones en aguas residuales complejas, ha sido tradicionalmente eliminado por los procesos biológicos de nitrificación-desnitrificación; sin embargo, el descubrimiento de la bacteria anammox y su acortamiento en el ciclo del nitrógeno ha permitido la aplicación de nuevos procesos de tratamiento ", dice Pichel. En este sentido, el proceso combinado de nitrificación parcial-Anammox (NP-AMX) presenta como ventajas sobre los procesos tradicionales "un menor consumo de energía, es decir, aireación, una menor producción de lodo y la ausencia de necesidad por fuentes externas de materia orgánica. . Por otro lado, los efluentes industriales se caracterizan por tener concentraciones muy altas de nitrógeno y materia orgánica, lo que puede influir en el buen funcionamiento de los procesos biológicos ”, dice.

La investigación abordó la aplicación del proceso combinado NP-AMX para el tratamiento de tres tipos de aguas residuales industriales, previamente tratadas en el proceso de digestión anaeróbica, como agua de enlatado, desechos de cerdo y la fracción orgánica de desechos sólidos urbanos (FORSU). Para hacer esto, se han utilizado reactores de escala de laboratorio (SBR) de tipo secuencial, que permiten monitorear la operación del proceso NP-AMX al tratar estas aguas residuales para determinar los límites de aplicación del proceso, las características principales que pueden desestabilizar el proceso, la evolución de poblaciones microbianas y su potencial competencia o sinergia con otros procesos biológicos como la desnitrificación heterotrófica.

Complejidad de las aguas residuales

La investigación de laboratorio ha descubierto de primera mano los principales problemas de eliminar el nitrógeno de estas aguas residuales industriales con el proceso biológico. La combinación de parámetros tales como altas concentraciones de nitrógeno, materia orgánica y la relación entre los dos, así como la salinidad y la conductividad pueden disminuir su rendimiento en la operación a largo plazo, con un control estricto de la concentración de oxígeno diluido en el medio de reacción. así como las concentraciones de carga de nitrógeno. “Cuanto mayor es la complejidad de las aguas residuales, mayor es la probabilidad de que otros procesos biológicos como la desnitrificación heterotrófica compitan con NP-AMX, sin embargo, la modificación de ciertos parámetros operativos permite convertir esta competencia en sinergia mutua entre procesos biológicos, logrando eficiencias. más del 90% de eliminación de nitrógeno ", dice el investigador. Todo este conocimiento será útil para la puesta en marcha de reactores PN-AMX a escala real para el tratamiento de estas aguas residuales industriales.

Instituto CRETUS

La investigación de Pichel Gutiérrez es el resultado de su tesis doctoral desarrollada en la Facultad de Ingeniería de la USC y bajo la dirección de Ángeles Val del Río, Anuska Mosquera Corral y Ramón Méndez Pampín, en el Grupo de Biotecnología Ambiental del Instituto CRETUS.

La tesis se desarrolló dentro de varios proyectos nacionales e internacionales como ITACA, TREASURE y LIFE-Metamorphosis, y fue financiada directamente por el proyecto ITACA y una beca universitaria de cuatro años de formación docente (FPU) otorgada por el Ministerio de Educación y Formación Profesional. . Durante la investigación, compañías como Aqualia y Abengoa colaboraron, y como resultado, se han publicado varios artículos en revistas científicas de impacto como Journal of Environmental Management and Separation and Purification Technology.