Advances in enhanced biological phosphorus removal: amino acids as carbon source and envisaging its integration in high-rate systems
Les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs) urbanes estan àmpliament implantades en els països industrialitzats i han d'incorporar processos que permetin l'eliminació biològica de nutrients (nitrogen (N) i fòsfor (P)). A escala laboratori, l'eliminació biològica de fòsfo...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:233681 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/233681 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Aigües residuals Residus Fòsfor Eliminació biològica de fòsfor |
| Sumario: | Les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs) urbanes estan àmpliament implantades en els països industrialitzats i han d'incorporar processos que permetin l'eliminació biològica de nutrients (nitrogen (N) i fòsfor (P)). A escala laboratori, l'eliminació biològica de fòsfor està altament estudiada però, en la majoria dels casos, utilitzant substrats senzills (àcids grassos volàtils) com a font de carboni. Això dona lloc al desenvolupament d'una població microbiana en la qual predominen uns bacteris acumuladors de fòsfor (Polyphosphate Accumulating Organisms, PAO) catalogats com Accumulibacter. No obstant això, l'impuls de les noves tècniques d'identificació microbiològiques ha demostrat la presència d'altres PAO, diferents als Accumulibacter, a les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs). Per tant, ja que l'aigua residual real és una matriu complexa composta principalment per lípids, proteïnes i carbohidrats, neix la necessitat d'estudiar aquest procés biològic utilitzant substrats més complexos i a una major escala. En aquesta tesi es va proposar operar una planta pilot amb configuració A2/O per a l'eliminació biològica simultània de matèria orgànica, N i P usant glutamat com a font de carboni i nitrogen. A més a més, es va operar un reactor discontinu utilitzant caseïna hidrolitzada com a única font de carboni. Com a resultat, es va desenvolupar una comunitat microbiana enriquida en Thiothrix (37%) i Comamonadaceae (15.6%) en el cas del sistema A2/O, i unes llots enriquides en Tetrasphaera en el cas del SBR. Aquestes poblacions microbianes tenen trets diferenciadors dels cultius enriquits en Accumulibacter. Els tractaments convencionals de fangs actius presenten un gran consum energètic associat principalment a l'aeració i al tractament dels llots. A més a més, la matèria orgànica es mineralitza o es destina a la desnitrificació, en comptes de ser utilitzada per la producció de biogàs. Per tot això, les EDARs són instal·lacions consumidores d'energia. Així doncs, el repte existent avui dia és transformar les EDARs en instal·lacions autosuficients energèticament, mitjançant la implantació del procés A/B, que consta d'una primera etapa, etapa A, en la qual treballant a temps de residència cel·lular (TRC) i hidràulic (TRH) baixos, es pretén minimitzar la mineralització de la matèria orgànica i que aquesta s'adsorbeixi al fang per posteriorment destinar aquests llots a la producció de biogàs; i una etapa B per l'eliminació autotròfica del nitrogen. Malgrat això, aquest procés no contempla l'eliminació biològica de fòsfor. Per tant, aquesta tesi pretén investigar la possible integració de l'eliminació biològica de fòsfor en l'etapa A del procés A/B, mitjançant la incorporació d'una zona anaeròbia que permeti el creixement de PAO. No obstant això, s'ha d'estudiat que aquest bacteris es renten del sistema quan el TRC baixa dels 4 dies, per tant es fa necessari treballar a TRC majors dels típicament utilitzats en els sistemes d'alta càrrega (TRC<2 dies). Per una altra banda, l'influent real utilitzat en aquest estudi tenia un baix contingut en matèria orgànica, pel que ha estat necessari aportar-la externament per desenvolupar l'activitat PAO. |
|---|