Abstract

La remoción de compuestos nitrogenados es crucial durante el proceso de tratamiento de aguas residuales, donde el proceso de nitrificación biológica ha sido ampliamente utilizado para remover estos compuestos. Una alternativa es el uso de biomasa inmovilizada ya que ayuda a retener la biomasa nitrificante y mejorar la nitrificación completa, donde los Biorreactores Secuenciales de lecho móvil (SMBBR), son una alternativa efectiva para lograr esto. Dentro de los factores que pueden afectar este proceso se destaca la tasa de aireación ya que pequeñas modificaciones pueden generar efectos negativos sobre el rendimiento de un SBR, por lo cual, es considerado un factor operacional crítico en los sistemas nitrificantes. Con base a los puntos anteriores, el presente trabajo busca evaluar el comportamiento de la cinética de nitrificación para dos tasas de aireación distintas en un sistema SBR y un sistema SMBBR con zeolita natural como soporte de biomasa. Las pruebas experimentales se realizaron en dos reactores secuenciales de 2 L, el primero un SBR con biomasa suspendida y el segundo SMBBR con zeolita como soporte de biomasa. Ambos reactores fueron alimentados un residuo líquido sintético, con TAN inicial de 400 mg/L. Se estudiaron dos tasas de aireación 0,70 y 0,25 vvm (volumen de aire por volumen de líquido por minuto), donde ambos reactores funcionaron continuamente durante 287 días con una temperatura entre 22-26 °C. Los resultados muestran que la reducción en la tasa de aireación de 0,7 a 0,25 vvm, no afectó al reactor SMBBR manteniendo altos niveles de eficiencia de remoción de TAN y formación de nitrato durante. En contraste a lo anterior, este cambio en la tasa de aireación efecto negativamente la nitrificación en el reactor SBR, disminuyendo la remoción de TAN y la formación de nitrato, además de aumentar la formación de nitrito durante los primeros 90 días posterior al cambio de tasa de aireación. Respecto a la cinética del proceso, con una tasa de aireación de 0,7 vvm el sistema SMBBR en comparación con el SBR tuvo una velocidad de remoción de TAN de un 12,71 % menor y una velocidad de formación de NO3- de un 10,5 % menor. Sin embargo, con una tasa de aireación de 0,25 vvm el reactor SMBBR respecto al sistema SBR, presentó una velocidad de remoción de TAN de un 14,7 % superior y una velocidad de formación de NO3- de un 26,5 % superior. Respecto a la demanda de oxigeno requerida por unidad de tiempo del sistema (NO2), la disminución de 0,7 a 0,25 vvm, no generó mayores variaciones en el sistema SBR, en contraste, en el sistema SMBBR se duplicó la demanda de oxígeno requerida.