Evaluación experimental de un biorreactor de lecho móvil secuencial automatizado para tratamiento de agua residual doméstica

Abstract

Due to household cleaning activities, domestic water pollution increases progressively every year. Among the domestic water purification options, the Moving Bed Bioreactor (MBBR) is considered one of the most economical biological treatments, but it has a higher energy consumption compared to a conventional activated reactor. The theoretical review of the use of this technology allowed decisions to be made according to efficient types of mobile beds, bed occupancy percentage within the useful volume and optimal retention times (HRT). A discontinuous MBBR reactor for domestic wastewater was designed, based on the characteristics of the sampling site, with an automated system for its correct operation; Subsequently, a scale-up was made to a model reactor in the laboratory where the removal efficiency of organic matter and suspended solids were evaluated and the parameters of pH, temperature and DO were measured. Elimination percentages of 92%, 96% and 96% were found for COD, SST and SSV respectively. The bioreactor was also evaluated, finding optimal characteristics for operation such as an F/M of 0.5, temperatures below 30°C and pH conditions between 6.5 and 7.5. Finally, the energy expenditure found in an ICE of 8 Kwh/m3 was calculated and compared with different WWTPs and MBBR reactors in the literature.

Debido a las actividades de limpieza en casa habitación, la contaminación del agua doméstica aumenta progresivamente, cada año. Entre las opciones de depuración del agua doméstica, el Biorreactor de lecho móvil (MBBR) es considerado uno de los tratamientos biológicos más económicos, pero presenta un mayor consumo energético en comparación con un reactor de los activados convencionales. La revisión teórica del uso de esta tecnología permitió tomar decisiones acordes a tipos eficientes de lechos móviles, porcentaje de ocupación del lecho dentro del volumen útil y tiempos de retención (TRH) óptimos. Se diseñó un reactor MBBR discontinuo para aguas residuales domésticas, en base a las características del lugar de muestreo, con sistema automatizado para su correcto funcionamiento; posteriormente, se hizo un escalamiento a un reactor modelo en laboratorio donde se evaluaron la eficiencia de eliminación de la materia orgánica y solidos suspendidos y se midieron los parámetros de pH, temperatura y OD. Se encontraron porcentajes de eliminación de 92%, 96% y 96% para DQO, SST y SSV respectivamente. El biorreactor también fue evaluado, encontrando características óptimas para funcionamiento como lo es un F/M de 0.5, temperaturas menores a 30°C y condiciones de pH entre los valores 6.5 y 7.5. Finalmente se calculó el gasto energético encontrado un ICE de 8 Kwh/m3 y se comparó con distintas PTAR y reactores MBBR de la literatura.