Nitrogen removal in a sequencing batch biofilm reactor with liquid circulation: Effect of feed strategy and carbon source in the denitrifying step

• Autores: Catarina S. A. do Canto, Suzana M. Ratusznei, José A. D. Rodrigues, Marcelo Zaiat, Eugenio Foresti
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 67, Nº. 545, 2010, págs. 51-60
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Eliminació de nitrogen en un reactor biològic seqüencial de flux discontinu amb circulació de líquid: Efecte de l’estratègia d’alimentació i de la font de carboni a l’etapa de desnitrificació
  • Eliminación de nitrógeno en un reactor biológico secuencial de flujo discontinuo con circulación de líquido: Efecto de la estrategia de alimentación y de la fuente de carbono en la etapa de desnitrificación
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• Resumen
  • español

    Se realiza la eliminación del nitrógeno amoniacal de una agua residual sintética mediante procesos de nitrificación y desnitrificación en un reactor biológico secuencial de flujo discontinuo que contiene biomasa inmovilizada sobre espuma de poliuretano con circulación de la fase líquida. Se analiza el efecto de cuatro fuentes externas de carbono (etanol, acetato, medio de carbono sintético y metanol) que actúan como dadores de electrones en el proceso de desnitrificación. Los experimentos se realizan con aireación intermitente y se operan a 30± 1ºC en ciclos de 8 horas. El agua residual sintética (100 mgCOD/L y 50 mgNH4+-N/L) se adiciona en modo lote, mientras que las fuentes externas de carbono se adicionan en modo lote alimentado durante los periodos en que se suspende la aireación. Las eficiencias de eliminación de nitrógeno amoniacal obtenidas son del 95,7, 94,3 Y 97,5% para el etanol, el acetato y el medio de carbono sintético, respectivamente. Por lo que respecta a las concentraciones en el efiuente de nitrógeno en forma de nitrito, nitrato y amonio, los resultados obtenidos son, respectivamente: 0,1, 5,7 Y 1,4 mg/L para el etanol; 0,2, 4,1 Y 1,8 mg/L para el acetato, y 0,2, 6,7 Y 0,8 para el medio de carbono sintético. Por otra parte, el uso de metanol, incluso a concentraciones bajas (50% del valor estequiométrico calculado para la desnitrificación completa), comporta un incremento de la acumulación de nitrógeno en forma de nitrato y de amonio al efluente con el transcurso del tiempo.

  • català

    Es realitza l’eliminació del nitrogen amoniacal d’una ai-gua residual sintètica mitjançant processos de nitrificació i desnitrificació en un reactor biològic seqüencial de flux discontinu que conté biomassa immobilitzada sobre escu-ma de poliuretà amb circulació de la fase líquida. S’analitza l’efecte de quatre fonts externes de carboni (etanol, acetat, medi de carboni sintètic i metanol) que actuen com a donadors d’electrons en el procés de desnitrificació. Els experiments es realitzen amb aeració intermitent i s’operen a 30±1°C en cicles de 8 hores. L’aigua residual sintètica (100 mgCOD/L i 50 mgNH4+-N/L) s’addiciona en mode lot, mentre que les fonts externes de carboni s’addicionen en mode lot alimentat durant els períodes en que es suspèn l’aeració. Les eficiències d’eliminació de nitrogen amoniacal obtingudes són del 95,7, 94,3 i 97,5% per a l’etanol, l’acetat i el medi de carboni sintètic, respectivament. Pel que fa a les concentracions a l’efluent de nitro-gen en forma de nitrit, nitrat i amoni, els resultats obtinguts són, respectivament: 0,1, 5,7 i 1,4 mg/L per a l’etanol; 0,2, 4,1 i 1,8 mg/L per a l’acetat, i 0,2, 6,7 i 0,8 per al medi de carboni sintètic. D’altra banda, l’ús de metanol, fins i tot a concentracions baixes (50% del valor estequiomètric calculat per a la desnitrificació completa), porta a un increment de l’acumulació de nitrogen en forma de nitrat i d’amoni a l’efluent en transcorre el temps.

  • English

    mmonium nitrogen removal from a synthetic wastewater by nitrification and denitrification processes were performed in a sequencing batch biofilm reactor containing immobilized biomass on polyurethane foam with circulation of the liquid-phase. It was analyzed the effect of four external carbon sources (ethanol, acetate, carbon synthetic medium and methanol) acting as electron donors in the denitrifying process. The experiments were conducted with intermittent aeration and operated at 30±1°C in 8-h cycles. The synthetic wastewater (100 mgCOD/L and 50 mgNH4+-N/L) was added batch-wise, while the external carbon sources were added fed-batch-wise during the pe-riods where aeration was suspended. Ammonium nitrogen removal efficiencies obtained were 95.7, 94.3 and 97.5% for ethanol, acetate and carbon synthetic medium, respectively. As to nitrite, nitrate and ammonium nitrogen effluent concentrations, the results obtained were, respectively: 0.1, 5.7 and 1.4 mg/L for ethanol; 0.2, 4.1 and 1.8 mg/L for acetate and 0.2, 6.7 and 0.8 for carbon synthetic medium. On the other hand using methanol, even at low concentrations (50% of the stoichiometric value calculated for complete denitrification), resulted in increasing accumulation of nitrate and ammonium nitrogen in the effluent over time.