Tratamiento de agua residual municipal con bio-reactores UASB de membrana: efectividad y taponamiento

Resumen

En una instalación a escala laboratorio se evaluó el efecto del tiempo de retención celular (TRC) sobre la remoción de contaminantes en dos bioreactores UASB acoplados a membranas mediante. Se determinaron parámetros fisicoquímicos, hidráulicos y biológicos. Se encontró que el efluente, cumple con la normatividad mexicana para la reutilización de agua. El fenómeno de taponamiento fue estudiado en ambos módulos de ultrafiltración encontrándose que el mecanismo de dos etapas típico en experimentos de filtración se repetía de manera periódica, es decir, eventos sucesivos en los que el flux presentaba inicialmente un decremento exponencial seguido de una etapa en la cual se mantenía relativamente constante durante la operación a largo plazo del sistema en estudio. De acuerdo a la teoría, cada etapa estacionaria es referida al desarrollo de una biopelícula por lo que la discusión se encuentra dirigida a la sobreposición de biopelículas. Se realizó asimismo una autopsia de las membranas taponadas que incluye determinaciones de la ultraestructura del biomaterial mediante microscopia electrónica, microanálisis de las superficies por espectroscopia por dispersión de energía (EDS) además de cálculos de poblaciones microbianas a través del aislamiento de ADN asociado a las biopelículas. Los datos obtenidos sugieren que el biomaterial está compuesto por capas superpuestas de biopelículas semipermeables en las que se encuentran mezclados compuestos orgánicos e inorgánicos dentro de la matriz que las constituyen. La organización tridimensional, la presencia de elementos inorgánicos cuya solubilidad es pobre (Ca, Mg), la existencia de microorganismos en el interior de la biopelícula y por lo tanto la presencia de sus metabolitos que funcionan como sillares estructurales además de las condiciones microambientales predominantes dentro de la membrana tubular permitieron fundamentar la propuesta de que el mecanismo de formación de cada biopelícula podría estar relacionado con la teoría de mineralización biológicamente inducida enfocándose la discusión final de este trabajo en las características mecánicas y de cohesión del biomaterial generado en cada membrana.