Biodegradación de fenol en un sistema de tratamiento combinado UASB+RBC*.

• Elisabeth Behling Universidad del Zulia-Venezuela
• Julio César Marín Universidad del Zulia

Abstract

Se evaluó el desempeño de un sistema de tratamiento combinado UASB+RBC durante el abordaje de un efluente sintético, utilizando como fuente de carbono fenol y glucosa, bajo condiciones mesofílicas y a escala de laboratorio. En los ensayos experimentales se establecieron 3 etapas, durante las cuales se aplicaron concentraciones de fenol desde 20 hasta 40 mg/L, con 4000 mg/L de glucosa. Se monitorearon los siguientes parámetros fisicoquímicos: pH, alcalinidad total, demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), ortofosfato (PO4 3-), sólidos suspendidos totales (SST) y volátiles (SSV), y contenido de fenol. Los resultados demostraron una alta eficiencia del sistema combinado para la degradación del fenol hasta valores de 99,62%, cumpliendo con lo exigido por la normativa venezolana en materia de vertido a cuerpos de agua. Este sistema puede ser considerado para el diseño de procesos de tratamiento a escala piloto, para la remoción de carbono, nitrógeno y fenol, ya que mostró resultados prometedores durante los ensayos de laboratorio.

References

Alemzadeh, I., Vossoughi, F., Houshmandi, M. (2002). Phenol biodegradation by rotating biological contactor. Biochemical Engineering Journal. 11: 19-23.

American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA), Water Environment Federation (WEF). (1998). Standard methods for examination of water and wastewater (20 ed.). Washington, D.C., American Public Health Association 1015 Fifteenth Street, N.W.

Basha, K. M., Rajendran, A., Thangavelu, V. (2010). Recent advances in the biodegradation of phenol: A review. Asian Journal Of Experimental Biological Sciences. 1(2): 219-234.

Chavan, A., Mukherji, S. (2008). Dimensional analysis for modeling oxygen transfer in rotating biological contactor. Bioresource Technology. 99: 3721-3728.

Cortéz, S., Teixeira, P., Oliveira, R., Mota, M. (2008). Rotating biological contactors: a review on main factors affecting performance. Reviews Environmental in Science and Biotechnology. 7: 155-172.

Decreto 883. (1995). Normas para la clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de aguas y vertidos de efluentes líquidos. Gaceta Oficial de la República de Venezuela No. 5021 extraordinaria, sección III,. Caracas, 18 de diciembre de 1995. p. 89-90.

Díaz, A., Ferrer, P., Mazzolo, E., Ferrer, M., Rincón, N., Colina, G. (2010). Remoción simultánea de nitrógeno,DQOy fenol en un efluente sintético utilizando reactores SBR. Revista Técnica de Ingeniería. 33(3): 205-212.

Duan, Z. (2011). Microbial degradation of phenol by activated sludge in a batch reactor. Environment Protection Engineering. 37(2): 53-63.

Field, J. A., Sierra-Álvarez, R. (2008). Microbial degradation of chlorinated phenols. Reviews in Environmental Science and Biotechnology. 7: 211-241.

García, C.; Martínez, K.; Joves, V.; González, J.; Andarcia, F. (2011). Caracterización viscosa de mezclas de carbón mineral-agua y cenizas volantes-agua mediante fluidización en medio acuoso, Revista de la Universidad del Zulia, 2 (2), 82-99, Enero-Abril 2011.

Garzón, M. (2005). Mecanismos no convencionales de transformación y remoción del nitrógeno en sistemas de tratamiento de aguas residuales. Ingeniería hidráulica en México. 20(4): 137-149.

González, E., Pract, M., Alpendurada, M. (2001). Solid-phase microextraction coupled to liquid chromatography for the analysis of phenolic compounds in water. Journal of Chromatography A. 923: 45-52.

Govahi, S., Karimi-Jashni, A., Derakhshan, M. (2012). Treatability of landfill leachate by combined upflow anaerobic sludge blanket reactor and aerated lagoon. International journal of Environmental Science and Technology. 9: 145-151.

Guinea, A., Martin, M., Serrano, S. (2000). Biofilm communities and operational monitoring of a rotating biological contactor system. Water, Science and Technology. 43: 247-253.

Gupta, A., Gupta, S. (1999). Simultaneous carbon and nitrogen removal in a mixed culture aerobic RBC biofilm. Water Research. 33(2): 555-561

Gupta, A., Gupta, S. (2001). Simultaneous carbon and nitrogen removal from high strength domestic wastewater in an aerobic RBC biofilm. Water Research. 35: 1714-1722.

Henze, M., Harremoes, P. (1983). Treatment of wastewater in fixed film reactors- A literature review. Water, Science and Technology. 15:1-101.

Huang, L., Gan, L., Zhao, Q., Logan, B. E., Lu, H., Chen, G. (2011). Degradation of pentachlorophenol with the presence of fermentable and non-fermentable co-substrates in a microbial fuel cell. Bioresource Technology. 102(19): 8762-8768.

Karn, S. K., Chakrabarti, S. K., Reddy, M. S. (2011). Degradation of pentachlorophenol by Kocuria sp. CL2 isolated from secondary sludge of pulp and paper mill. Biodegradation. 22: 63-69.

Karn, S. K., Chakrabarty, S. K., Reddy, M. S. (2010). Characterization of pentachlorophenol degrading Bacillus strains from secondary pulp-and-paper-industry sludge. International Biodeterioration & Biodegradation. 64: 609- 613.

Kermani, M., Bina, B., Movahedian, H., Amin, M. M., Nikaeen, M. (2009). Biological phosphorus and nitrogen removal from wastewater using moving bed biofilm process. Iranian Journal of Biotechnology. 7(1): 19-27.

Lin, C. Y., Chang, F. Y., Chang, C. H. (2000). Co-digestion of leachate with septage using a UASB reactor. Bioresource Technology. 73: 175-178.

Madigan, M. T., Martinko, J. M., Parker, J. (1998). Brock, biología de los microorganismos. Octava Edición, Prentice Hall Internacional, Hertfordshire (UK), 986p.

Majumder, P. S., Gupta, S. K. (2008). Effect of carbon sources and shock loading on the removal of clorophenols in sequential anaerobic-aerobic reactors. Bioresource Technology. 99(8): 2930-2937.

Majumder, P., Gupta, S. (2007). Removal of chlorophenols in sequiential anaerobic- aerobic reactors. Bioresource Technology. 98(1): 118-129.

Marín, J. C., Castro, E., Behling, E., Díaz, L., Rincón, N., Díaz, A. (2012). Nitrobacterias en reactores biológicos rotativos de contacto (RBC) de tres cámaras bajo diferentes cargas orgánicas. Revista Tecno-Científica URU. 2: 71-82.

Najafpour, G., Yieng, H., Younesi, H., Zinatizadeh, A. (2005). Effect of organic loading on performance or rotating biological contactors using palm oil mill effluents. Process Biochemistry. 40: 2879-2884.

Pradeep, N. V., Anupama, Hampannavar, U. S. (2011). Biodegradation of phenol using rotating biological contactor. International Journal of Environmental Sciences. 2(1): 105-113.

Rincón, N., Behling, E., Díaz, A. (2004). Tratamientos combinados anaerobio-aerobio de aguas de producción provenientes de la industria petrolera venezolana. Memorias del XXIX Congreso Interamenricano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. San Juan, Puerto Rico.

Rodríguez-Roda, I., Poch, M., Banares-Alcántara, R. (2000). Conceptual desing of wastewater treatment plants using a desing support system. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 75(1): 73-81.

Romero, J. (2001). Tratamiento de aguas residuales. Escuela Colombiana de Ingeniería. Colombia. 1232 p.

Santos, V., Linardi, V. (2001). Phenol degradation by yeasts isolated from industrial effluents. Journal of General and Applied Microbiology. 47: 213-221.

Tawfik, A., Klapwijk, B., El-Gohary, F., Lettinga, G. (2002). Treatment of anaerobically pretreated domestic sewage by a rotating biological contactor. Water Research. 36: 147-155.

Tawfik, A., Klapwijk, B., El-Gohary, F., Lettinga, G. (2005). Potentials of using a rotating biological contactor (RBC) for post-treatment of anaerobically pretreated domestic wastewater. Biochemical Engineering Journal. 25: 89-98.

Tawfik, A., Zeeman, G., Klapwijk, A., Sanders, W., El-Gohary, F., Lettinga, G. (2003). Treatment of domestic sewage in a combined UASB/RBC system. Process optimitation for irrigation purposes. Water, Science and Technology. 48(1): 131-138.

Torkian, A., Hashemian, S., Alinejad, K. (2003a). Posttreatment of upflow anaerobic sludge blanket-treated industrial wastewater by a rotating biological contactor. Water Environment Research. 75(3): 232-237.

Torkian, A., Yazdani, O., Alinejad, K. (2003b). Treatability evaluation of municipal wastewater and anaerobically-treated industrial effluent in a rotating biological contactor. IJE Transactions B: Applications. 16(2): 143-154.

Veeresh, G., Kumar, P., Mehrotra, I. (2005). Treatment of phenol and cresol in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) process: a review. Water Research. 39: 154-170.

Zhao, Z., Jiang, G., Jiang, S., Ding, F. (2009). Integrated anaerobic/aerobic biodegradation in an internal airlift loop reactor for phenol wastewater treatment. Korean Journal of Chemical Engineering. 26(6): 1662-1667.