Título
Optimización del tratamiento aerobio y eliminación de compuestos nitrogenados de aguas residuales a partir de un sistema fotosintético
Autor
HABIB SUAZO MALDONADO
Colaborador
Margarita Gonzalez Brambila (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Water--Purification--Nitrogen removal. - (LCSH) Biofilms. - (LCSH) Aguas residuales -- Purificación -- Eliminación de nitrógeno. - (DGBUNAM) TD427.N5 - (LCC) QR100.8.B55 - (LCC) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA - (CTI) CIENCIAS TECNOLÓGICAS - (CTI) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE - (CTI) ELIMINACIÓN DE RESIDUOS - (CTI)
Resumen o descripción
142 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).
Como una contribución a la mejora en la capacidad de tratamiento de aguas residuales, así como a la reducción del uso de combustibles fósiles, el presente proyecto de investigación se enfocó en desarrollar un sistema aerobio de tratamiento de aguas residuales basado en un reactor de biopelícula optimizado a partir de su acoplamiento con un sistema fotosintético, específicamente un sistema de cultivo de microalgas. Este sistema se basó en el esquema general de una biorrefinería a partir de aguas residuales, y la optimización del tratamiento aerobio se logró incrementando la disponibilidad de oxígeno para los microorganismos encargados de la degradación de la materia orgánica. Dicho oxigeno se obtuvo de la fotosíntesis de las microalgas, las cuales a su vez utilizaron como parte de sus nutrientes el CO₂ generado en el tratamiento aerobio y nitrógeno amoniacal para simular el nitrógeno presente en las aguas residuales y no degradado en dicho tratamiento. La metodología experimental consistió en el desarrollo de un reactor aerobio de membrana con biopelícula adherida utilizando acetato de sodio como sustrato, así como un fotobiorreactor para el cultivo de microalgas en el cual se asimilo nitrógeno amoniacal. El biorreactor aerobio fue operado de forma independiente e interconectado con el fotobiorreactor. La interconexión consistió en la inyección de aire enriquecido con oxígeno del cultivo de microalgas a traves de la membrana del biorreactor aerobio, obteniendo de este, aire enriquecido con CO2 para burbujearlo en el fotobiorreactor. Se comparó el desempeño del sistema independiente con el interconectado, lográndose incrementar la velocidad de remoción del sustrato en aproximadamente un 29% e incrementar el porcentaje de degradación de sustrato en un 9.3%. Adicionalmente, se lograron adaptar a las microalgas para que asimilaran el nitrógeno amoniacal, que es la principal forma de nitrógeno presente en aguas residuales, obteniendo con su biomasa una fuente de lípidos para producción de biodiesel, y por otra parte proteínas unicelulares, ambos productos de alto valor agregado.
As a contribution to the improvement of the capacity of waste water treatment, as well as the reduction of the use of fossil fuels, this research project was focused in developing an aerobic system for waste water treatment based on a biofilm reactor optimized through the connection with a photosynthetic system, specifically a microalgae culture. This system was based on the general scheme of a biorefinery with wastewater as the feedstock, and the optimization of the aerobic treatment was achieved by increasing the availability of oxygen for the microorganisms in charge of consuming the organic matter. Such oxygen was obtained from the microalgae photosynthesis, which at the same time used as part of their nutrients the CO2 generated by the aerobic treatment, as well as ammonium to simulate the nitrogen present in wastewater and not uptaken on that treatment. The experimental methodology consisted on the development of a Membrane- Attached Biofilm Reactor using sodium acetate as the substrate, as well as a photobioreactor for the microalgae culture in charge of the ammonium uptaking. The bioreactor was operated both independently and assembled with the photobioreactor. The assembly consisted in the injection of oxygen enriched air from the microalgae culture through the membrane of the aerobic reactor, obtaining from this, CO2 enriched air to bubble it into the photobioreactor. The performance of the independent system was compared to the assembled one, achieving the increase of substrate consuming rate by around 29% and the percentage of substrate consuming by 9.3%. Besides, the microalgae were adapted to ammonium, which is the main form of nitrogen in wastewater, obtaining at the same time biomass as a source of lipids to be used on biodiesel production and unicellular proteins on the other hand, both of them high value-added products.
Editor
Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información.
Fecha de publicación
junio de 2016
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional Zaloamati
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