Eliminación anóxica de carbono, nitrógeno y azufre por medio de un reactor de lecho fluidificado inverso Público Deposited
The discharges of wastewaters coming from the Petrochemical Industry have great relevance world wide, due to the presence of aromatic compounds, ammonium and high concentrations of sulfide mainly, which have an adverse impact in natural ecosystems and public health. Therefore the necessity to find biological systems that remove from residual waters discharges and avoid further a deterioration to the water bodies. In this work, a biological denitrification process was used for the simultaneous elimination of carbon, nitrogen and sulfur in an inverse fluidized bed reactor (IFBR), with a 1.7 L nominal volume and 22 h HTR. This work was focused mainly in the oxidative part of the cycle of the sulfur, to find the conditions that favor the partial oxidation of sulfide to elemental sulfur and to facilitate its separation using this system. The sulfide and of the nitrogen loading speed were 70 mg S2-/L-d and 217 mg NO3 - -N/L-d which remained constant while acetate was fed at several C/N ratios (1.4, 1.1 and 1.25). During denitrifying conditions at a C/N ratio of 1.4, the main products were N2, CO2 and elemental sulfur (S°), with efficiencies of acetate consumption, nitrate and sulfide around 100% for all cases. The elemental sulfur was not detected in the effluent due to the presence of exopolymeric substances (mainly proteins), that led to install a sedimentador at the exit of the IFBR to separate the elemental sulfur from the system, because of that the S° was detected inside the reactor. When the C/N ratio diminished from 1.4 to 1.1, the main products were N2, CO2 and SO4 2-, with efficiencies of acetate consumption, nitrate and sulfide of 100, 99.1 ± 1.26 and 90.4 % ± 4.5, respectively. The soluble protein content diminished in 70%, but the change in C/N ratio modified the metabolic path. Regarding to the results at C/N ratio of 1.25, the main products were N2, CO2 and SO4 2- , with efficiencies of acetate consumption, nitrate and sulfide of 100% for all cases. These results indicate that the control of the C/N ratio in the denitrification for the elimination of C, N and S is indispensable to obtain the wanted sulfurated product apart from that the denitrification is an alternative process for the simultaneous elimination of carbon, nitrogen and sulfur from effluents of the Petrochemical Industry.
Las descargas de aguas residuales provenientes de la Industria Petroquímica tienen gran relevancia a nivel mundial, por la presencia de compuestos aromáticos, amonio y altas concentraciones de sulfuro principalmente; los cuales tienen un impacto adverso en los ecosistemas naturales y en la salud pública. Debido a esto cobra importancia la necesidad de desarrollar sistemas biológicos que permitan que las descargas de aguas residuales no causen un deterioro a los cuerpos receptores de agua. En este trabajo se utilizó un proceso desnitrificante para la eliminación simultánea de carbono, nitrógeno y azufre en un reactor de lecho fluidificado inverso (RLFI), con un volumen de operación de 1.7 L y un tiempo de residencia hidráulica de 22 h. Este trabajo se enfocó principalmente en la parte oxidativa del ciclo del azufre, con la finalidad de determinar las condiciones que favorecen la oxidación parcial del sulfuro a azufre elemental y separarlo del sistema. Las velocidades de carga del sulfuro y del nitrógeno fueron de 70 mg S2-/L-d y 217 mg N-NO3 - /L-d, las cuales se mantuvieron constantes. Se alimentó el acetato a diferentes relaciones C/N (1.4, 1.1 y 1.25). Durante el estado estacionario bajo condiciones desnitrificantes a una relación C/N de 1.4, los productos principales fueron N2, CO2 y azufre elemental (S°), con eficiencias de consumo de acetato, nitrato y sulfuro del 100% para todos los casos. El azufre elemental no se detectó en el efluente posiblemente debido a la presencia de sustancias exopoliméricas (principalmente proteínas), lo que condujo a acoplar un sedimentador a la salida del RLFI para separarlo del sistema, ya que el S° se detectó dentro del reactor. Cuando la relación C/N se disminuyó de 1.4 a 1.1, los productos principales fueron N2, CO2 y SO4 2-, con eficiencias de consumo de acetato, nitrato y sulfuro de 100, 99.1 ± 1.2 y 90.4 % ± 4.5, respectivamente. La proteína soluble exopolimérica disminuyó en un 70%, pero el cambio de la relación C/N modificó la ruta metabólica. Con respecto a los resultados de la relación C/N de 1.25, los productos principales fueron N2, CO2 y SO4 2-, con eficiencias de consumo de acetato, nitrato y sulfuro del 100% para todos los casos. Estos resultados indican que el control de la relación C/N en la desnitrificación para la eliminación de C, N y S es indispensable para obtener el producto azufrado deseado, aparte de que la desnitrificación resulta un proceso alternativo para la eliminación simultánea de carbono, nitrógeno y azufre de la industria petroquímica.
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