Cotratamiento de lodo fecal por medio de ensayos de laboratorio mediante la tecnología de Lodos Aerobios Granulares

Abstract

La literatura sugiere que los lodos aerobios granulares (LAG) poseen ventajas sobre otras tecnologías; entre ellas mayor capacidad de manejar altas tasas de carga orgánica y nitrógeno, que los hace más aptos para el cotratamiento de lodo fecal (LF). En Costa Rica no se cuenta con plantas de LAG y se conoce muy poco sobre la tecnología. Por esto la presente investigación busca interactuar por primera vez con LAG provenientes de una planta de tratamiento de agua residual doméstica con el fin de evaluar por medio de ensayos de laboratorio su capacidad de cotratamiento cuando se añaden dos distintas concentraciones de lodos sépticos (1 y 4% v/v). Se realizaron tres experimentos de simulación de reactores LAG con duplicado en seis jarras. A cada par de jarras se les asignó una concentración de LF distinta: Agua residual únicamente (jarra 1 y 2), 1% v/v (jarra 3 y 4) y 4% v/v (jarra 5 y 6) del afluente del lote del reactor. A todas las jarras del experimento se les incorporó una alícuota de 200 mL de LAG, y 600 mL de agua residual. Se monitoreo la remoción de contaminantes (DQO soluble, PO43-, NH4-N, NO31-), e indicadores microbiológicos como coliformes fecales y Escherichia coli. Se encontró un detrimento de la calidad del efluente en función al porcentaje de LF en las jarras para los contaminantes de DQO soluble, PO43- , y NH4-N, siendo las jarras 5 y 6 las de menor rendimiento, seguidas por las jarras 3 y 4, y las jarras 1 y 2. El porcentaje de remoción para estos contaminantes por los gránulos se vio afectado por el tiempo de refrigeración, el periodo de aclimatación, y la ausencia de una etapa completamente anaerobia y una relación A/M menor a la recomendada. Se determinó que la remoción de NO31- mejoró en función del aumento del porcentaje de LF, siendo las jarras 5 y 6 las de mayor remoción, seguidas de las jarras 3 y 4 y las jarras 1 y 2, esto debido a las diferencias en la relación DQO/N. En las jarras 1 y 2 se presenta una remoción de Escherichia coli, mientras que en las jarras 3 y 4, y las jarras 5 y 6 existe una remoción similar de coliformes fecales y de Escherichia coli. Se recomienda para futuras investigaciones relacionadas con LAG en Costa Rica, el formar los gránulos en el país y monitorear y regular los parámetros de OD y pH durante todas las etapas del ciclo del experimento.

The literature suggests that aerobic granular sludge (AGS) has advantages over other technologies, including a greater capacity to handle high organic and nitrogen loads, which makes it more suitable for the co-treatment of fecal sludge (FS). In Costa Rica there are no AGS plants and very little is known about the technology. For this reason, the present research seeks to interact for the first time with AGS from a domestic wastewater treatment plant in order to evaluate by means of laboratory tests its co-treatment capacity when two different concentrations of septic sludge (1 and 4% v/v) are added. Three AGS reactor simulation experiments were carried out in six jars in duplicate. Each pair of experimental jars was assigned a different LF concentration: wastewater only (jug 1 and 2), 1% v/v (jug 3 and 4) and 4% v/v (jug 5 and 6) of the reactor batch influent. An aliquot of 200 mL of LAG, and 600 mL of wastewater was added to all experimental jars. The removal of contaminants (soluble COD, PO43-, NH4-N, NO31-), and microbiological indicators such as fecal coliforms and Escherichia coli were monitored. A detriment in effluent quality was found as a function of the percentage of LF in the jars for the contaminants soluble COD, PO43- , and NH4-N, with jars 5 and 6 having the lowest performance, followed by jars 3 and 4, and jars 1 and 2. The percentage removal for these contaminants by the granules was affected by the refrigeration time, the acclimation period, and the absence of a completely anaerobic stage and an A/M ratio lower than recommended. It was determined that NO31- removal improved as a function of increasing LF percentage, with Jars 5 and 6 having the highest removal, followed by Jars 3 and 4 and Jars 1 and 2, this due to differences in the COD/N ratio. In Jars 1 and 2 there is a removal of Escherichia coli, while in Jars 3 and 4, and Jars 5 and 6 there is a similar removal of fecal coliforms and Escherichia coli. It is recommended for future research related to AGS in Costa Rica, to form the granules in the country and to monitor and regulate the DO and pH parameters during all stages of the experimental cycle.