Utilización de zeolitas en la digestión anaerobia

CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL

Tesis (Ing. Ambiental) - - Prof. guía : Silvio Montalvo

h.153-161

[Resumen del autor]

El trabajo realizado deriva de las conclusiones y variables no exploradas de los proyectos FONDECYT "Eliminación conjunta de materia orgánica y sulfato mediante digestión anaerobia" ya terminado y del proyecto vigente "Evaluación de la tecnología anaerobia para el tratamiento de aguas urbanas en clima templado-frío, determinación de limitaciones y adaptaciones del proceso, utilizando reactores de 1 y 2 etapas, mediante la optimización de la etapa hidrolítica". Las aguas con un alto contenido de sulfato producen problemas al ser sometidas a un tratamiento anaerobio, por dos motivos, el primero, aumenta la competencia por la materia orgánica entre las bacterias sulfato reductoras y metanogénicas, y el segundo inhibe la actividad microbiana, debido a la producción de acido sulfhídrico (H2S), generado por las sulfato reductoras, disminuyendo así la eficiencia degradativa del proceso. Las zeolitas son minerales de aluminosilicatos hidratados altamente cristalinos que debido a sus características de intercambiador de iones, catalizador, sorbedor de moléculas, son utilizadas en una amplia gama de industrias, entre las que cuentan: minería, acuicultura, tratamientos de aguas, y otras. El objetivo general de este trabajo consiste en evaluar el efecto de la utilización de zeolita en la digestión anaerobia para la remoción conjunta de sulfato y materia orgánica. La experiencia se llevó a cabo mediante el ensayo de biodegradabilidad anaerobia a una temperatura de 37 DC, donde se utilizaron ocho recipientes como minireactores batch con un volumen activo de 280 [ml], con diferentes concentraciones de sulfato según la relación S04-2 /DQO y con presencia y ausencia de zeolita. Estos estuvieron compuestos de 250 [ml] de RIL sintético (constituido de ácidos grasos volátiles y urea) con una concentración de 5 [g DQO/l], 30 [ml] de inóculo y 2.25 [g] de bicarbonato, excepto uno de ellos que contuvo inoculo, bicarbonato y agua potable en vez de RIL. Luego se agregó 0.083[g] de zeolita en cuatro de los ocho minireactores, y sulfato, que se agregó como K2S04, de acuerdo a las siguientes relaciones de S04-2/DQO: 0.3, 0.67 y 1.2., cuyas cantidades fueron 1.22 [g], 2.72 [g] Y 4.91 [g], respectivamente. A partir de los resultados obtenidos en este estudio, se pudo demostrar la capacidad que tiene este mineral para aumentar la degradación de materia orgánica. En el reactor cuya relación S04-2/DQO fue de 0.3, se incrementó en un 35% la eliminación de ésta. Además se comprobó la capacidad de degradación a pH altos, alrededor de 9, que es el valor en que se mantuvieron los reactores. Con respecto a la influencia que tiene en la eliminación de sulfato la presencia de las zeolitas, existe un incremento en el porcentaje de remoción de esta especie química. Este aumento fue de un 3% para el reactor con relación S04-2/DQO de 1.2, en 4% para S04-2/DQO de 0.3 y un 35% para S04-2/DQO de 0.67. Para explicar lo anterior se desarrollaron las siguientes hipótesis: A) físicamente la molécula de sulfato es capaz de ser sorbida por la zeolita. Además existe la posibilidad que reaccione en la superficie formado sales de azufre y B) debido a que se demostró que la producción de metano disminuye al agregar zeolitas en reactores con razón 0.67 y 1.2, es que se supone que la sulfato reducción continúa gracias a que las bacterias reductoras de sulfato aumentan su eficiencia al utilizar las zeolitas como soporte bacteriológico, efecto demostrado en otras investigaciones.

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