Author: Jordi Gabarró Bartual

Effects of operational conditions on the performance of a partial nitritation SBR treating high nitrogen loads

El tractament biològic d’aigües residuals industrials que contenen altes concentracions de nitrogen (>1000 mg N L-1) i baixa concentració de matèria orgànica biodegradable (bCOD) com són els lixiviats d’abocador és a dia d’avui un repte. El tractament convencional mitjançant nitrificació-desnitrificació d’aquest tipus d’aigües residuals industrials implica costos molt elevats degut a l’aeració i la necessitat de l’adició de bCOD externa. El procés de nitritació parcial (PN) combinat amb la oxidació anaeròbia d’amoni (anammox) resulta una alternativa més sostenible pel tractament biològic d’aquest tipus d’aigües. PN és el procés previ necessari per alimentar el posterior reactor anammox. L’objectiu del reactor de PN és el de produir un efluent apte pel reactor anammox. La investigació presentada en aquesta tesi suposa canvis operacionals en el reactor PN com són la duració de les fases aeròbies i la baixada de la temperatura operacional en un reactor discontinu seqüencial (SBR) de PN tractant lixiviat d’abocador madur per reduir els requeriments energètics. La posada en marxa i operació del PN-SBR es va dur a terme en condicions completament aeròbies a 25 i 35oC i també incloent alimentacions anòxiques per promoure la desnitrificació heterotròfica via NO– a 35C. Especial atenció va ser posada en la qualitat de l’efluent, la selecció dels microorganismes usant tècniques moleculars i, per últim, la producció de N2O en condicions anòxiques i aeròbies. L’efluent del PN-SBR era adequat en tots els casos estudiats en termes de proporció molar NO2 -:NH4+ i contingut en BCOD tot i el canvi de la temperatura operacional (25 i 35oC) i la inclusió d’alimentacions en condicions anòxiques. En relació amb la producció de N2O del PN-SBR, es va demostrar que la producció i posterior emissió de N2O va ser de 3.6% del nitrogen total de l’afluent. La selecció microbiològica obtinguda en el PN-SBR va ser avaluada mitjançant diferents tècniques moleculars. En tots els experiments un filotip de bacteris oxidadors d’amoniva ser enriquit i estava ben adaptat a les condicions severes del PN-SBR. La comunitat heterotròfica era poc diversa però estava molt ben adaptada a les condicions del reactor. En definitiva, els resultats d’aquesta tesi demostren que es va aconseguir exitosament el funcionament robust del PN-SBR tot i els canvis de temperatura i la inclusió de fases anòxiques. L’aplicació dels canvis realitzats en reactors d’escala real hauria de ser analitzada en termes de requeriments del reactor anammox posterior i la llei ambiental vigent (en el cas de l’N2O). Els resultats inclosos a la tesi també demostren l’aclimatació dels microorganismes seleccionats en condicions severes i variables.

Autor: Jordi Gabarró Bartual
Supervisor: Dr Jesús Colprim, Dr Marilós Balaguer and Dr Maël Ruscalleda
Any: 2014
Enllaç: http://hdl.handle.net/10803/283970