Estudio cinético de la biodegradación de vapores BTXs en reactores "BATCH" fundamento para la mejora de los procesos en un biofiltro percolado

Abstract

En la presente investigación, se estudia la cinética de eliminación de vapores Benceno, Tolueno y Xileno en reactores ¿batch¿. Para tal propósito, se utilizó un lodo proveniente de la PTAR de la fundación Smurfit: Cartón de Colombia S.A. Inicialmente este lodo se caracterizó midiendo la concentración de sólidos totales, sólidos suspendidos volátiles, pH y cantidad de agua. Posteriormente, se aclimató en un periodo de 37 días dosificando e incrementando una mezcla equimolar de los contaminantes en líquido. Se inoculó en reactores con un volumen de 250 mL, adicionando solución nutritiva. Para estudiar los sustratos individuales se utilizaron 3 reactores en duplicado (tolueno, benceno y xileno) y se hicieron 4 corridas con una duración de 11 horas cada una. La dosis inicial aplicada de cada contaminante se aumentó en cada corrida: 30 ¿L, 60 ¿L, 90 ¿L y 120 ¿L. En la corrida número 4, se trabajó con 4 reactores en duplicado adicionales donde se adicionaron mezclas diferentes de sustrato: equimolar, predominio de tolueno, predominio de benceno y predominio de xileno. En cada reactor se estudió el cambio en la concentración en el tiempo de los contaminantes y de biomasa. Para los contaminantes se tomaron muestras gaseosas utilizando la técnica del ¿HEADSPACE¿, y para la biomasa se utilizó el método de ¿Bradford¿ para cuantificación de proteínas. Los resultados indicaron que los compuestos individuales se degradaron siguiendo una cinética que se ajustó más al modelo propuesto por Haldane que al modelo de Monod, esto atribuido a que la ecuación de Haldane tiene en cuenta el fenómeno de inhibición que se presenta al utilizar concentraciones altas de contaminantes como fueron las trabajadas en el presente estudio. Los parámetros cinéticos obtenidos ¿*, Ks y Ki permitieron reportar el tolueno como el compuesto más fácil y rápidamente biodegradable. Por otro lado, las mezclas de BTX se ajustaron al modelo ¿SKIP¿, del que se obtuvieron los parámetros de interacción entre los sustratos. Cuando se evaluaron las mezclas de BTX se concluyó que el tolueno disminuye su velocidad de degradación debido a la relación antagónica de toxicidad que representan para él, los otros dos compuestos.