Determinación de la eficiencia de tratamiento del efluente de un reactor anaerobio mediante sistemas de dos filtros anaerobios utilizando polipropileno y grava como medios filtrantes

Abstract

La presente investigación se desarrolló en el Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos (CITRAR-UNI), ubicado en la Universidad Nacional de Ingeniería, en la ciudad de Lima-Perú. El proyecto se compone de dos baterías de filtros anaerobios en serie con dos reactores cada uno. Una de las baterías contiene grava como medio filtrante, mientras que la otra contiene polipropileno como medio filtrante. Ambas baterías de filtros anaerobios fueron alimentadas por el efluente del reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB). El objetivo principal de la investigación fue determinar la eficiencia de tratamiento de cada una de las baterías de filtros anaerobios en serie para, finalmente, identificar cuál de los dos medios filtrantes es más eficiente. Para efectos de esta comparación, se evaluó periódicamente el porcentaje de remoción de los siguientes parámetros: turbiedad, sólidos totales (ST), demanda biológica de oxigeno (DBO5), demanda química de oxigeno (DQO) y coliformes totales (CT). El desarrollo de la investigación se realizó bajo las condiciones de temperatura entre 17 y 31ºC, tiempo de retención hidráulico (TRH) de 8 horas, caudal de ingreso a los filtros de 1.2mL/s y tuvo dos etapas. La primera, fue la etapa de arranque o puesta en marcha, periodo en el cual se va desarrollando el crecimiento de la población microbiana en los reactores hasta lograr su estabilidad. En la segunda etapa se determinó la eficiencia en la remoción de los parámetros antes mencionados. De la evaluación de los resultados se pudo apreciar que la tendencia para la mejor eficiencia de remoción fue lograda por el polipropileno, esto debido a que cada unidad de polipropileno ofrece mayor superficie para la formación de la película microbiana, con respecto a la grava, motivo por el cual las remociones de los filtros de polipropileno fueron mayores. Además, en esta etapa se pudo apreciar la tendencia de que los porcentajes de eficiencia de remoción habían alcanzados sus máximos niveles, motivo por el cual se procedió a realizar el purgado de los filtros. Después del purgado realizado en la segunda etapa se continuaron obteniendo resultados de eficiencia de remoción de cada uno de los parámetros de evaluación cuya tendencia no varió con respecto a los niveles máximos obtenidos antes del purgado. Además, en esta etapa se observó que durante los últimos 3 meses (diciembre a febrero) el sistema alcanzó sus picos de eficiencia, debido al incremento de temperatura, lo cual favoreció a la actividad microbiana. De la evaluación de los resultados de la eficiencia de remoción de cada uno de los parámetros en ambas etapas, se determina que los filtros anaerobios de polipropileno como medio filtrante tienen mayor eficiencia de remoción con respecto a los filtros anaerobios de grava como medio filtrante debido a que alcanzaron el 80,86% de eficiencia de remoción de turbiedad, 61,79% de eficiencia de remoción de demanda biológica de oxígeno, 53,07% de eficiencia de remoción de demanda química de oxígeno, 64,10% de eficiencia de remoción de sólidos totales, 2,6 grados logarítmicos de eficiencia de remoción de coliformes totales, mientras que los filtros de grava como medio filtrante alcanzaron el 69,85% de eficiencia de remoción de turbiedad, 50,48% de eficiencia de remoción de demanda biológica de oxígeno, 42,12% de eficiencia de remoción de demanda química de oxígeno, 56,96% de eficiencia de remoción de sólidos totales y 1,8 grados logarítmicos de eficiencia de remoción de coliformes totales.