Tratamiento Anaerobio de Lactosuero en Dos Etapas (Acidogénesis/metanogénesis) para Reducir su Impacto Ambiental

Abstract

La industria quesera genera residuos como el lactosuero, que se caracteriza por la alta concentración de materia orgánica y otros nutrientes, y puede afectar negativamente al medio ambiente si se desecha sin un tratamiento previo. La digestión anaerobia en dos etapas (acidogénesis/metanogénesis) se propone como un proceso para obtener bio-tratamientos mas eficientes. Por lo que, en este estudio se evaluó la degradación anaerobia de lactosuero acido proveniente del estado de Tlaxcala, en dos etapas, para reducir su impacto ambiental. Para ello, se caracterizaron diez lotes de lactosuero y se operaron en serie durante 277 días dos reactores UASB-Híbridos (empacados en la parte superior con zeolita), uno para la acidogénesis y otro para la metanogénesis. El primero se alimento con concentraciones de materia orgánica de 1.2+0.01 a 12.4+0.4 g DQOtotai/L, TRH de 0.5 d y un pH de 4.5 a 7.5; el segundo de 1.0+0.03 a 10.8+0.9 g DQ0totai/L, TRH de 0.5, 1.5 y 2 d y pH de 6.0 y 7.0. La caracterización mostro el alto contenido contaminante del lactosuero. El reactor para la acido génesis presento buena eficiencia de conversión a intermediarios (37.9+11.9 a 49.6+4.0%) durante todas las DQO alimentadas y los principales AGVs formados fueron acético, butírico, propiónico y capróico, su proporción vario aparentemente por el pH y por la concentración de DQO del lactosuero alimentado; los ácidos i-butírico, i-valerico y valerico, así como los R—OHs etanol y butanol se formaron en muy Baja proporción. El reactor para la metanogénesis, aunque en ciertos periodos present6 inestabilidad por ser operado a cortos TRH, alcanzo eficiencias de remoción de la DQOtotai de 60.3+10.7 a 96.8+0.9%, con una producción de CH4 de 0.25+0.01 a 0.94+0.1 L/LR-d; el pH del efluente se mantuvo entre 7.2 y 8.9, aunque en algunos periodos fue necesaria la adici6n de alcalinidad (2 a 4 g NaHCO3/L). La formación de NH4+ en acido génesis fue menos significativa que en la metanogénesis, alcanzando 16.5+7.3 y 85.0+6.7 mg/L, respectivamente; por el contrario los PO4- no presentaron cambio a través de la acido génesis/metanogénesis manteniéndose en 116.8+13.4 y 113.9+20.5 mg/L respectivamente (61tima DQO alimentada). Se concluye que la acido génesis/metanogénesis a cortos TRH fue adecuada para la reducción de materia orgánica de lactosuero acido y los mejores resultados se obtuvieron a: 1) 5.3+0.4 g DQO /I total (COV: 10.7+0.8 g DQOtotai/L-d) con un TRH global de 1.5 d (0.5 d acido génesis; 1.0 d metanogénesis) y 2) 12.4+0.4 g DQ0total/L (COV: 24.9+0.9 g DQ0lotai/L-d) con un TRH global de 2.5 d (0.5 d acido génesis; 2.0 d metanogénesis), con eficiencias de remoción de 89.0+9.1 y 79.9+5.4%, respectivamente, superiores a las reportadas por otros estudios y una generación de CH4 de hasta 1.15+0.4 L/LR-d. Cabe resaltar que el use de reactores UASB- híbridos contribuyo a contrarrestar problemas de perdida de inoculo en los reactores.