Evaluación de la eficiencia de un reactor UAPB para la biodegradación de aguas residuales de la industria láctea

Abstract

Este proyecto presenta los resultados de la evaluación de la biodegradabilidad de residuos líquidos lácteos empleando un reactor anaerobio de lecho empacado y flujo ascendente en términos de la eficiencia para remoción de materia orgánica y producción de biogás.

El objetivo del estudio fue evaluar la eficiencia de un reactor anaerobio de lecho empacado de flujo ascendente para la biodegradación a escala laboratorio de un agua residual sintética representativa de una industria láctea.

Inicialmente se puso en funcionamiento el reactor alimentándolo con el residuo lácteo sintético, y realizando la determinación de pH, AGV, DQO y alcalinidad tanto para afluente como los dos efluentes del reactor para el control de la operación del sistema. Adicionalmente se hicieron ensayos de biodegradabilidad anaerobia para el residuo lácteo sintético y la evaluación de la actividad metanogénica del lodo anaerobio granular utilizado como inóculo de los reactores anaerobios. También se llevaron a cabo mediciones de la producción de gas en el reactor. Los resultados obtenidos de los ensayos lo cuales se consiguieron por la evaluación diaria del sistema se consignaron en una base de datos.

En conclusión, con el ensayo de biodegradabilidad anaerobia se determinó que el residuo lácteo sintético es 89% biodegradable mediante la Digestión Anaerobia (DA), además, se obtuvieron altas eficiencias de remoción (en parámetros como DQO y grasas y aceites) al implementar el reactor UAPB con la temperatura de 35°C (96.96% y 97.71%, respectivamente) y el TRH de 4.4 días (83.14% y 88.21% respectivamente), lo que llevo a que el sistema tuviera una producción de gas de 0.1491 m3 durante todo el tiempo del ensayo. Sin embargo, esto no es suficiente para cumplir con la legislación ambiental (Resolución 631 de 2015) ya que no alcanza a remover materia orgánica en términos de DQO y grasas y aceites. Por lo anterior se propone que este tipo de reactor se emplee como un pretratamiento de un sistema posterior como lodos activados. La ventaja de hacer esto está en la reducción de los requerimientos de energía en el proceso aerobio.

This project presents the results of the evaluation of the biodegradability of liquid dairy wastes using an upflow packed bed anaerobic reactor in terms of organic matter removal efficiency and biogas production.

The objective of the study was to evaluate the efficiency of an upflow packed bed anaerobic reactor for the laboratory-scale biodegradation of a synthetic wastewater representative of a dairy industry.

Initially, the reactor was put into operation by feeding it with the synthetic dairy waste, and determining pH, VFA, COD and alkalinity for both the influent and the two effluents of the reactor to control the operation of the system. In addition, tests of anaerobic biodegradability were performed for the synthetic dairy waste and the evaluation of the methanogenic activity of the granular anaerobic sludge used as inoculum for the anaerobic reactors. Measurements of the gas production in the reactor were also carried out. The results obtained from the tests, which were obtained by daily evaluation of the system, were recorded in a database.

In conclusion, the anaerobic biodegradability test determined that the synthetic milk residue is 89% biodegradable by anaerobic digestion (AD), in addition, high removal efficiencies were obtained (in parameters such as COD and fats and oils) when implementing the UAPB reactor with the temperature of 35°C (96.96% and 97.71%, respectively) and the TRH of 4.4 days (83.14% and 88.21% respectively), which led to the system having a gas production of 0.1491 m3 during the entire time of the test. However, this is not enough to comply with environmental legislation (Resolution 631 of 2015) as it does not remove organic matter in terms of COD and fats and oils. It is therefore proposed that this type of reactor be used as a pre-treatment of a later system as activated sludge. The advantage of doing this is in reducing energy requirements in the aerobic process.