Digestión anaerobia de lodos residuales secundarios en reactores en lote y continuo Public Deposited
Los sistemas aerobios, en particular, el de lodos activados es el más utilizado para el tratamiento de las aguas residuales. Estos procesos producen grandes cantidades de biomasa, comúnmente llamados lodos, como subproducto resultante de los distintos procesos de la planta de tratamiento. El principal problema en México, es que no se tiene tecnología ni control para el tratamiento de los lodos generados causando así problemas de contaminación ambiental; al depositarlos en rellenos sanitarios, basureros a cielo abierto o alcantarillado municipal. Una de las principales ventajas de la digestión anaerobia para el tratamiento de los lodos es la producción de energía a partir de metano. En la digestión anaerobia la etapa limitante del proceso es la hidrólisis; por lo tanto, en este trabajo se determinó la reducción de sólidos y la solubilización de la materia orgánica evaluando diferentes valores de pH y temperatura empleando reactores en lote y en continuo. Se evaluaron valores de TRH de 1 y 2 días a temperaturas mesofílicas y termofílicas. En los reactores en lote, se obtuvo que las mejores temperaturas para solubilización de la materia orgánica como DQO fueron a 50 y 60 °C y para la reducción de sólidos a temperaturas de 30 y 40 °C. La reducción de sólidos fue de 49 % a 40°C (pH 5). La solubilización de la materia orgánica expresada como DQO fue mayor a 50 °C (pH 7) con un 31 %. En los reactores en continuo, se obtuvó una eficiencia de solubilización como DQO del 30 %; para carbohidratos y proteínas se obtuvieron eficiencias de 20.2% y 21.4 % respectivamente; en condiciones termofílicas y del 15 % en la solubilización como DQO en condiciones mesofílicas operados a 1 día de TRH. Para TRH de 1 y 2 días en conticiones termofílicas la solubilización fue de alrededor del 15%, y la reducción de sólidos del 50 % para ambos reactores.
Aerobic systems in particular, activated sludge are the most widely used for treating wastewater. These processes produce large amounts of biomass, commonly called sludge, as a resulting byproduct from the different processes of the treatment plant. The main problem in Mexico, is there is no control and investigation for the treatment of generated sludge causing environmental pollution problems; due to they are deposited in landfills, open dumps or municipal sewer. The main advantage of anaerobic digestion in the treatment of sludge is the energy production from methane. Hydrolysis is the limiting step in the anaerobic digestion; therefore, this study was focused to determine the solids reduction and organic matter solubilization evaluating different values of pH and temperature in batch and continuous reactors. Additionally, the reactors operation at 1 and 2 day HTR using mesophilic and thermophilic temperatures were evaluated. In the case of batch reactors the higher organic matter solubilization as COD was observed at 50 and 60 °C; meanwhile, the solidis reduction was at 30 and 40 °C. When the effect of pH and temperature was evaluated; the higher solids reduction was 49% at 40 °C (pH 5). The higher organic matter solubilization, expressed as COD, was observed at 50 °C (pH 7) reaching a value of 31%. In the case of continuous reactors, the higher solubilization efficiency as COD was 30%. In thermophilic conditions, carbohydrates and proteins were solubilized reaching efficiencies of 20.2% and 21.4%, respectively. As compared to mesophilic conditions and 1 day HRT, the solubilization expressed as COD reached a value of 15%. Solubilization for both HRT 1 and 2 day HTR in conditions thermofilic was about 15%, whereas the solids reduction was about 50% for both reactors.
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