Bioreactor Unam

Identificación de Microorganismos termófilos en reactores anaerobios de lodo de flujo ascendente empleando vinazas Lorena Arango Trujano Tutora: María del Carmen Durán Domínguez de Bazúa Departamento de Ingeniería Química INTRODUCCIÓN La generación de aguas residuales que contienen sulfatos en la industria alcoholera (también conocidas como vinazas) es un problema mundial. En México, por cadalitro de alcohol producido se generan 12 litros de vinaza. Así, en México, puede estimarse que de la producción de 70,000 m3/año de alcohol se generan 840,000 m3/año de vinaza (Jiménez y col., 1995). Existen diferentes métodos para tratar estos efluentes, uno de ellos es empleando reactores anaerobios de lechos de lodo de flujo ascendente (RALLFA, por sus siglas en español y UASB por sus siglas eninglés), este es un sistema desarrollado en Holanda por Lettinga y colaboradores (1980). Este tipo de sistemas requiere de biomasa activa y es retenida en el mismo en forma de agregados, conocidos como gránulos, formados para la autoinmovilización de las bacterias.; lo anterior permite un buen desarrollo del proceso de tratamiento de altas cargas orgánicas y la turbulencia natural causada por elinfluente y la producción de biogás promueve un buen contacto de la biomasa con el agua residual (Celis, 2000). DESARROLLO Montaje de los RALLFA (Reactores anaerobios de lecho de lodos de flujo ascendente) Cada reactor era una columna con el extremo inferior en forma cónica, por donde se llevó a cabo la alimentación. En la parte superior del reactor se encuentra un separador de fases(sólidolíquido-gas). El volumen de trabajo de los RALLFA con temperaturas de trabajo de 45, 55 y 65°C (condiciones termófilas) es de 2 litros, mientras que el volumen de trabajo del reactor a 35°C (que sirve de control para los experimentos) es de 10 litros. Cada reactor cuenta con fibra de vidrio y lámina de aluminio en el exterior que funcionan aislante para mantener la temperatura interior del reactor constante.Operación de los RALLFA

Los biorreactores con condiciones termófilas se alimentaron con vinazas. En la fase de estabilización se alimentan los reactores con vinazas al 50% (50% de agua destilada y 50% de vinaza) y un tiempo de residencia hidráulico (TRH) de 1 día. Para evaluar el grado de adaptación de los microorganismos a las vinazas alimentadas se realizan mediciones de DQO (Demandaquímica de oxígeno), que es una medida indirecta de toda la materia presente en disolución y/o suspendida que puede ser químicamente oxidada en un medio ácido por un fuerte oxidante como el permanganato o el dicromato. Una vez que se encuentren estables, con vinazas al 100%, se procede a tomar muestras en los sitios indicados para ello, de acuerdo al tipo de bacterias que se van a identificar. Después detomar la muestra se realiza un primo-aislamiento para separar aquellas bacterias que no interesan para este estudio. Se emplea un medio enriquecedor para bacterias metanogénicas y un medio basal libre de sulfitos para aislar a las bacterias sulfatorreductoras. El desarrollo de los microorganismos se realiza en atmósfera anaerobia, mediante el burbujeo de N2 o incubando directamente en cámaraanaerobia, a las temperaturas de acuerdo al reactor de donde proviene cada muestra (45, 55 ó 65°C). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Durante el proceso de estabilización de los RALLFA, se elaboró una curva de calibración para poder obtener la DQO de las muestras analizadas (Fig. 1). Puede verse que en el intervalo de estudio su comportamiento es lineal. En la Figura 2 se muestran los resultados del porcentajede remoción (empleando DQO) para los tres biorreactores en estudio, de noviembre de 2003 a mayo de 2004. De acuerdo con estos resultados puede verse que los sistemas están estabilizándose aumentando su eficiencia de transformación de la materia orgánica biodegradable medida como DQO en biogases (metano y CO2 principalmente). Durante el mes de mayo se tuvo un problema de falta de suministro...