Efecto de la concentración de materia orgánica en el proceso de aprovechamiento de metano disuelto para la remoción de nitrógeno

Abstract

RESUMEN : En el siguiente trabajo de investigación se presenta el proceso de desnitrificación con oxidación de metano (DOM) como alternativa para el tratamiento de aguas residuales, frente a la contribución de las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) al calentamiento global y la contaminación de los recursos hídricos debido a las emisiones de gases de efecto invernadero, y las descargas de nitrógeno a los cuerpos de agua receptores. Si bien el proceso DOM es interesante para el tratamiento de las aguas residuales ya que permite resolver en un solo proceso las dos problemáticas anteriormente mencionadas, su aplicación presenta algunos desafíos, como el lento crecimiento de los microorganismos responsables del proceso debido a las condiciones ambientales especiales que requieren para ello. Es importante resaltar, que la principal fuente de carbono para el desarrollo de este tipo de microorganismos y procesos es el metano, y que si bien, se puede encontrar ampliamente disponible en las PTAR, no es la única fuente de carbono que se pueda encontrar en las aguas residuales o en los efluentes de estas instalaciones, por lo que es importante estudiar las dinámicas de este proceso frente a la disponibilidad de otras fuentes de carbono diferentes al metano. Debido a las dificultades de la aplicación de este proceso para el tratamiento de las aguas residuales, este proyecto de investigación se enfocó en estudiar el proceso DOM desde el desarrollo del proceso y la obtención de la biomasa específica en condiciones estables, la eficiencia y la tasa de remoción de nitrógeno y de metano bajo diferentes condiciones de carga de nitrógeno y especialmente, el efecto que la presencia de una fuente adicional de carbono, diferente al metano, tendría sobre el proceso. El desarrollo de este trabajo de investigación se presenta en 7 capítulos: En el Capítulo 1 se realiza un recorrido bibliográfico de las problemáticas de las emisiones de metano y las descargas de nitrógeno a través de los sistemas de tratamiento de aguas residuales y el proceso DOM como alternativa de tratamiento para abordar dichas problemáticas. En el Capítulo 2 se presentan los objetivos de la investigación. En el Capítulo 3 se describen la metodología, los métodos analíticos y los parámetros empleados en el desarrollo de este proyecto de investigación. En el Capítulo 4 se analiza el comportamiento de los parámetros de seguimiento ambientales del reactor implementado donde se llevó a cabo el proceso durante todo el tiempo de operación de este. En el Capítulo 5 se presenta un análisis detallado de la caracterización física y microbiológica de la biomasa asociada al reactor en diferentes momentos de operación y su evolución en el tiempo. En el Capítulo 6 se muestra la eficiencia del proceso en términos de remoción de nitrógeno y de metano durante la operación del reactor y el efecto de las altas cargas de nitrógeno sobre el mismo. En el Capítulo 7 se muestra el efecto que tiene sobre el proceso la presencia de una fuente de carbono orgánico, adicional al metano. Y finalmente, en el Capítulo 8 se presentan las conclusiones generales del proyecto de investigación.