Estudio de la influencia del tiempo de retención celular sobre la reducción de materia orgánica carbonácea y nitrógeno en una nueva configuración del sistema de estabilización por contacto tratando agua residual doméstica

Los sistemas de lodos activados operados en regiones de clima tropical han mostrado la capacidad de llevar a cabo procesos de transformación de nitrógeno, los cuales se desarrollan de manera incipiente afectando la eficiencia de reducción de materia orgánica carbonácea, cuando no son concebidos inicialmente para la reducción simultanea de carbono y nitrógeno. En este sentido, en el presente estudio, se puso a prueba una una modificación en la configuración del sistema de lodos activados en la modalidad de estabilización por contacto para la reducción de materia orgánica carbonácea y nitrogenada en agua residual doméstica, donde se evaluó específicamente, la influencia del Tiempo de Retención Celular (TRC) sobre el desempeño del sistema. La investigación fue llevada a cabo a escala piloto en las instalaciones de la Planta de tratamiento de agua residual ¿ Aguas del Sur (PTAR ¿ A.S.) de Cali. El sistema fue alimentado con el ARD afluente a la PTAR-A.S. y contó con dos etapas; la Etapa 1 para la reducción de materia orgánica carbonácea donde se mantuvo un TRC fijo alrededor de 6 d y la Etapa 2 para la transformación del material nitrogenado, donde se evaluaron tres TRC que correspondientes a cada condición operacional C1 (0,5±0,2 d), C2 (15,7±6,2 d) y C3 (1,3±0,4 d). Se encontró que independientemente del TRC garantizado en la Etapa 2, los procesos de transformación de nitrógeno se llevaron a cabo adecuadamente durante las 3 condiciones operacionales, alcanzando eficiencias de reducción de NAT superiores al 85%; asociadas al carácter hibrido del sistema (crecimiento adherido y suspendido) que le confiere a la biomasa adherida un tiempo de permanencia suficiente para desarrollar los procesos de transformación de nitrógeno, aun con bajos TRC; sin embargo se consideró como mejor condición de operación C3, pues con un valor de TRC de 1.3±0.4 d, se obtuvo una eficiencia de reducción de NAT del 93±7%, la cual fue un poco mayor comparada con las eficiencias obtenidas durante C1 y C2, aunque sin diferencias estadísticamente significativas. Sin embargo durante C3 se logró la mejor calidad del efluente en términos del contenido de NAT (2 mg.L-1) y bajo contenido de sólidos (16±12 mg.L-1), así como un efluente altamente estabilizado en cuanto al contenido de materia orgánica carbonácea (DQO=40 mg.L-1, mediana) con una eficiencia de reducción global de DQO del 93±6%. Adicionalmente se encontró que el TRC tuvo influencia directa sobre las características de sedimentabilidad del lodo y la concentración SSVLM, evidenciándose que para valores tan bajos como el mantenido durante C1 (0,5±0,2 d), la sedimentabilidad del lodo fue pobre (IVL de 422 mL.g1 para la Etapa 1 y 322 mL.g-1 para la Etapa 2) y los SSVLM fueron muy bajos, a diferencia de lo ocurrido con TRC superiores, donde mejoró la sedimentabilidad del lodo, obteniendo una calificación de buena a media y la concentración de SSVLM aumentó, confiriéndole al sistema mayor estabilidad operacional.