Escalamiento De Un Fotobioreactor A Nivel De Planta Piloto Para La Remoción De Nutrientes Mediante Microalgas Inmovilizadas.

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE CIENCIAS MARINAS INSTITUTO DE INVESTIGACIONES OCEANOLÓGICAS

ESCALAMIENTO DE UN FOTOBIOREACTOR A NIVEL DE PLANTA PILOTO PARA LA REMOCIÓN DE NUTRIENTES MEDIANTE MICROALGAS INMOVILIZADAS.

TESIS
QUE PARA CUBRIR PARCIALMENTE LOS REQUISITOS NECESARIOS PARA OBTENER EL GRADO DE

MAESTRO EN CIENCIAS EN OCEANOGRAFIA COSTERA
PRESENTACUAUHTÉMOC ULISES MORENO MEDINA

ENSENADA, BAJA CALIFORNIA, MEXICO. NOVIEMBRE, 2007.

ESCALAMIENTO DE UN FOTOBIOREACTOR A NIVEL DE PLANTA PILOTO PARA LA REMOCIÓN DE NUTRIENTES MEDIANTE MICROALGAS INMOVILIZADAS.
Resumen. Las aguas residuales de origen agrícola y domésticas contienen, entre otros componentes, altas concentraciones de fósforo inorgánico y de nitrógeno, por lo que pueden originareutrofización en los cuerpos de agua donde se descargan. Una opción para remover el fósforo inorgánico y el nitrógeno es el empleo de microalgas. En el presente trabajo se removió nitrógeno amoniacal y fósforo total disuelto del agua residual tratada de un efluente de un tratamiento secundario (lodos activados) mediante la utilización de microalgas Scenedesmus obliquus inmovilizadas en alginato de sodio;se contrastó la eficiencia de remoción de nitrógeno amoniacal y fósforo total disuelto de un sistema de flujo continuo (1.19 ml min-1) y un sistema por lote, ambos con un fotoperíodo de 12 horas de exposición a la luz por 12 horas en oscuridad y durante 140 horas aproximadamente. La condición de cultivo más eficiente se escaló a nivel de planta piloto (50 litros) para comparar su eficiencia conlos sistemas de tratamiento convencionales y evaluar la calidad de la microalga cosechada. Tanto en los bioreactores a nivel laboratorio como en el bioreactor a nivel piloto se presentaron las mayores remociones de PO4 total y de N-NH4 a las 35 hrs de tratamiento, con los siguientes porcentajes. En el fotobioreactor con flujo continuo (BFC) a nivel laboratorio las remociones de PO4 total y de NNH4fueron 19-68% y 35- 55%, respectivamente. Para los fotobioreactores por lote nivel laboratorio (BL) los porcentajes de remoción de PO4 total y de N-NH4 fueron 57-78% y 45.2-52.9%, respectivamente. Además, en los BL la remoción de SST y DBO5 fue mayor que en BFC, por lo que se eligió el BL para su escalamiento a nivel piloto al aire libre. El fotobioreactor por lote a nivel piloto (BLP) presentóporcentajes de remoción de PO4 y de N-NH4 de 31.8%-76.4% y 25%-40%, respectivamente; con las mayores remociones de N-NH4 por gramo de peso orgánico por hora de 23.6 mg a las primeras 35 horas de tratamiento y 1.5 mg de PO4 por gramo de peso orgánico por hora en el mismo lapso de tiempo. La calidad del agua del efluente del fotobioreactor a nivel piloto comparada con los sistemas convencionales detratamiento fue menor en términos de SST y DBO5 y solo fue similar en términos de nutrientes con las cuatro combinaciones de siguientes procesos: lodos activados con filtración granular, lodos activados con filtración granular y adsorción de carbón, lodos activados con nitrificación y lodos activados con nitrificación-desnitrificación, por lo que sólo se recomienda el uso del efluente para riegoagrícola. Scenedesmus obliquus presentó un incremento progresivo en la clorofila a, biomasa, proteínas y lípidos.

FACULTAD DE CIENCIAS MARINAS INSTITUTO DE INVESTIGACIONES OCEANOLÓGICAS POSGRADO EN OCEANOGRÁFIA COSTERA

ESCALAMIENTO DE UN FOTOBIOREACTOR A NIVEL DE PLANTA PILOTO PARA LA REMOCIÓN DE NUTRIENTES MEDIANTE MICROALGAS INMOVILIZADAS.

TESIS
QUE PARA CUBRIR PARCIALMENTE LOS REQUISITOSNECESARIOS PARA OBTENER EL GRADO DE

MAESTRO EN CIENCIAS EN OCEANOGRAFIA COSTERA
PRESENTA

CUAUHTÉMOC ULISES MORENO MEDINA

Aprobada por:

___________________________ Dr. Leopoldo G. Mendoza Espinosa Director de tesis ______________________ Dr. Juan Gabriel Correa Reyes Sinodal ______________________________ Dra. Maria Del Pilar Sánchez Saavedra Sinodal

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