Estudio de la influencia de diferentes fuentes de carbono en el comportamiento de los microorganismos filamentosos en un reactor biológico secuencial

Abstract

Se evaluó el efecto de dos sustratos fácilmente biodegradables (SFB) y dos sustratos lentamente biodegradables (SLB) sobre los microorganismos del lodo activado, estudiando la respuesta del índice volumétrico de lodos (IVL), rendimientos de eliminación de materia orgánica y nutrientes, rendimientos de almacenamiento (Yalm) y crecimiento (Yobs), e identificando y cuantificando los microorganismos predominantes en cada sistema evaluado. El acetato y la sacarosa fueron usados como modelos de SFB, y el almidón y la albúmina de huevo como modelos de SLB. Se empleó un reactor biológico secuencial (RBS) a escala laboratorio, alimentado con agua residual sintética (ARS) conteniendo sucesivamente cada uno de los sustratos a evaluar como única fuente de carbono. El periodo de prueba para cada uno de los sustratos fue de un mes para cada SFB y de dos meses para cada SLB. Los sistemas alimentados con acetato, sacarosa y albúmina de huevo desarrollaron esponjamiento filamentoso, presentando valores medios de IVL de 335, 471 y 113 mL/g, respectivamente. Las observaciones al microscopio mostraron que el esponjamiento en los sistemas alimentados con los SFB fue debido al crecimiento de los microorganismos filamentosos (MF) Tipo 1701, Nostocoida limicola y Sphaerotilus natans, mientras que en el sistema alimentado con albúmina de huevo los MF causantes del esponjamiento fueron el Tipo 0041, Haliscomenobacter hydrossis y Tipo 0803. Los rendimientos de eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO) alrededor del 90% en todos los sistemas, indicaron que los MF no únicamente fueron capaces de competir con los FF por el SFB, sino también por los SLB. Además, valores inferiores de la velocidad específica de consumo de oxígeno (VECO) en los sistemas que presentaron esponjamiento filamentoso, e inferior a la VECO obtenida en el sistema con almidón, mostraron que los MF tuvieron menores requerimientos de OD que los FF. Los valores de Yalm obtenidos en los sistemas con esponjamiento filamentoso, comparables al valor de Yalm obtenido en el sistema a escala real, indicaron que el almacenamiento de productos de reserva fue el mecanismo empleado por los MF para predominar sobre los FF y resistir las bajas concentraciones de sustrato que se favorecieron en todos los sistemas al utilizar en esta investigación una baja DQO afluente (150 mg/L).