Monitoreo de la materia orgánica disuelta de un reactor biológico secuencial de lodo activado a través de espectroscopía de fluorescencia

Abstract

Los efluentes de reactores de tratamiento biológico contienen una mezcla heterogénea de materia orgánica disuelta (MOD), la cual es de gran importancia conocer debido al impacto que tiene sobre el proceso (calidad del efluente). En esta investigación los componentes de la MOD en un reactor biológico secuencial de lodos activados (RBS-LA) fue caracterizada usando matrices de fluorescencia excitación/emisión (EEMs, por sus siglas en inglés) para identificar actividad microbiana. El principal objetivo de esta investigación fue monitorear la transformación de la MOD dentro de un reactor de 100 L SBR-LA, el cual fue operado a un tiempo de retención hidráulico de 8 horas, siendo alimentado por agua residual cruda (diluida para elevar el pH) proveniente de la industria chocolatera. LA MOD fue monitoreada utilizando espectroscopía de fluorescencia a través de cual se obtuvieron los picos máximos en las EEMs. El análisis visual que se llevó a cabo de las EEMs mostró en el efluente pares de picos que de acuerdo con la literatura se pueden atribuir a sustancias proteicas y sustancias húmicas. Dichas sustancias no se observaron en las EEMs del influente por lo cual se atribuyen a los productos microbianos solubles generados dentro del reactor. Se puede concluir que el análisis visual llevado a cabo es cualitativo y no cuantitativo ya que la intensidad de fluorescencia es mayor en el efluente mientras que la demanda química de oxígeno es menor.

The effluents of biological treatment reactors contain a heterogeneous mixture of dissolved organic matter (DOM), which is of great importance to know due to the impact it has on the process (effluent quality). In this research, the components of DOM in a Sequential Batch Reactor of activated sludge (SBR-AS) were characterized using excitation/emission fluorescence matrix (EEM) to describe microbial activity. The main objective was to monitor the transformation of the DOM into a reactor of 100 L SBR-AS, which was operated at a hydraulic retention time of 8 hours, being fed by residual raw wáter (diluted to raise the pH) from the chocolate industry. The DOM was monitored using fluorescence spectroscopy through which maximum peaks were obtained in the EEMs. Visual analysis of EEMs showed in the effluent pairs of peaks that according to the literature can be attributed to protein-like and humic-like substances. These substances were not observed in the influent’s EEMs, so they are attributed to the soluble microbial products generated within the reactor. It can be concluded that the visual analysis carried out is qualitative and not quantitative since the fluorescence intensity is greater in the effluent while the chemical oxygen demand is lower.