Oxidación anaerobia del amoniaco en el tratamiento de las aguas residuales domésticas a gran escala aplicado a la planta de tratamiento de agua residual de la ciudad de Tunja

Abstract

El presente trabajo recopila información acerca del concepto de la oxidación anaerobia del amoniaco (anammox) dentro del tratamiento de las aguas residuales domesticas con altas concentraciones de amoniaco y diversas aplicaciones dentro del tratamiento, presentando datos cuantitativos respecto a los porcentajes de eficiencia en la remoción del nitrógeno amoniacal y relación costo-beneficio por su aplicación, ya que es una tecnología sostenible.

Como escenario de implementación de dicho proceso se establece las aguas residuales domesticas de la ciudad de Tunja-Boyacá por su potencial aplicación, ya que dentro de su caracterización se presenta un contenido de nitrógeno amoniacal de 20 mgN/l. La contextualización del proceso en dicho escenario se realiza por medio de un software de procesos biológicos GPS-X el cual permite determinar la viabilidad de la aplicación del proceso anammox en el tratamiento de las aguas residuales domesticas de la ciudad de Tunja, el cual se evaluará bajo condiciones operativas reales (dimensionamiento actual) y condiciones operativas ideales (dimensionamiento para obtener un THR de 9 horas).

El proceso anammox reduce el consumo de energía en sistemas de aireación, emisiones gases de efecto invernadero y producción de lodos, por lo tanto, se determinó por medio de una revisión bibliográfica que la eficiencia de remoción en el nitrógeno amoniacal es de alrededor del 83%, explicado por medio de balances de oxido reducción, siendo base para emplear una investigación cuasiexperimental en la implementación de un modelo matemático para la simulación de dicho proceso en el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Tunja, evaluando el rendimiento de la oxidación del amoniaco.

La implementación del modelo permite aplicar el concepto y funcionamiento del proceso descrito en la bibliografía y con ello evaluar la remoción de contaminantes al tratar el agua cruda de la ciudad de Tunja, teniendo en cuenta las concentraciones de nitrógeno amoniacal y carga orgánica. En la simulación se obtuvieron unas eficiencias en la remoción de nitrógeno amoniacal de 98.6% y de remoción de carga orgánica del 95.6 %, para condiciones ideales del sistema, mientras que la evaluación de la eficiencia bajo condiciones reales fue del 91% para el amoniaco y del 99.8 % para la DQO, estos porcentajes de eficiencia pueden variar dependiendo el control de las condiciones operacionales.