Evaluación del rendimiento de fotobiorreactores para el tratamiento de aguas residuales domésticas

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el rendimiento de sistemas de microalgas y bacterias para el tratamiento de aguas residuales domésticas. La investigación se ha desarrollado en una instalación compuesta por dos fotobiorreactores aerobios con iluminación LED. La experimentación se ha desarrollado durante 80 días, comprendiendo dos etapas de trabajo. En cada etapa de experimentación se trabajó con diferentes valores de tiempo de retención hidráulico (TRH) para evaluar las eficiencias de eliminación de contaminante en cada etapa. Se utilizaron procedimientos analíticos estandarizados para determinar los valores de carbono orgánico e inorgánico, nitrógeno total, amonio, fósforo y sulfato disueltos en los fotobiorreactores y en el agua residual de entrada. Además, se realizó un seguimiento en línea de variables del proceso que varían rápidamente durante el día, como la temperatura, el pH y el oxígeno disuelto. Los resultados de la evaluación de las eficiencias de eliminación de carbono y nutrientes en la instalación revelaron que el sistema logra mayores eficiencias de eliminación de todos los contaminantes evaluados (90 % para carbono orgánico disuelto y 86 % para nitrógeno total) cuando se trabaja con un TRH de 7 días. Además, los resultados también demostraron la reproducibilidad de los resultados, ya que los dos fotobiorreactores utilizados en el estudio se comportaron de manera similar. Esto sugiere que los resultados obtenidos son consistentes y confiables.

The objective of this work is to evaluate the performance of microalgae and bacteria systems for the treatment of domestic wastewater. The research was conducted using a set-up consisting of two aerobic photobioreactors with LED lighting. The experimentation lasted 80 days and involved two stages. Different hydraulic retention time (HRT) values were used in each stage to assess pollutant removal efficiencies. Standardized analytical procedures were employed to measure organic and inorganic carbon, total nitrogen, ammonium, phosphorus, and sulfate levels in the photobioreactors and incoming wastewater. Online monitoring tracked process variables such as temperature, pH, and dissolved oxygen, which exhibited rapid fluctuations throughout the day. The evaluation of carbon and nutrient removal efficiencies in the lab-scale set-up revealed that the system achieved higher removal rates for all compounds (90% for dissolved organic carbono and 86% for total nitrogen) when operating with a HRT of 7 days. Furthermore, the results demonstrated the reproducibility of the findings, as both photobioreactors exhibited a similar behavior. This indicates the consistency and reliability of the obtained results.