The present study reports the removal of chemical oxygen demand (COD) and nitrogen from palm oil mill effluent (POME) treated in an anaerobic wastewater treatment plant of a palm oil mill located in the province of Esmeraldas, Ecuador. The treated POME was purified in a laboratory system consisting of a sand biofilter where physical-mechanical (turbidity removal), biological aerobic (organic matter and nitrification removal) and anoxic (denitrification) processes took place. The purification system involved a sand biofilter that discharged into a vessel from where water was recirculated to the biofilter. The removal of organic matter and nitrification was achieved through aeration (8-12 h d −1 ), while denitrification occurred during the anoxic period (12-16 h d −1 ). The system was operated for 294 days and reached 41 to 85 % COD removal and 44 to 87 % ammonium removal. Furthermore, a 12 % reduction in the total inorganic nitrogen concentration was achieved after the anoxic period compared to the aerobic phase.Keywords. industrial wastewater, crude palm oil, sand biofilter, nitrification, denitrification, COD removal, ammonium removal, aerobic, anoxic. ResumenLa presente investigación trata sobre la eliminación de carga orgánica y nitrógeno del efluente tratado en lagunas anaeróbicas de una extractora de aceite crudo de palma africana, ubicada en la provincia de Esmeraldas, Ecuador. El efluente se purificó en un sistema de laboratorio que consiste en un biofiltro de arena, donde ocurren procesos mecánicos (remoción de la turbidez), biológicos aerobios (eliminación de materia orgánica y nitrificación) y anóxicos (desnitrificación). El sistema consiste en un biofiltro de flujo continuo que descarga a un recipiente de donde se recircula el agua al biofiltro. La remoción de materia orgánica y nitrificación se realizó en intervalos de aireación (8-12 h d −1 ), mientras que la desnitrificación ocurrió en el intervalo de no aireación (12-16 h d −1 ). El sistema operó durante 294 días y se logró una remoción de 41 a 85 % de la DQO y 44 a 87 % de amonio. Así mismo se obtuvo un 12 % de reducción en la concentración de nitrógeno inorgánico total después del intervalo de aireación en comparación con el de no aireación.
Estudio de la generación de gas metano a partir del agua residual del proceso de extracción de aceite crudo de palma en biodigestores experimentales Keywords. methanogenic activity, methane, bioreactor, POME, anaerobic digestion, COD. ResumenEn presente artículo reporta sobre la generación de metano en biodigestores experimentales a escala de laboratorio, utilizando acetato como sustrato y como inóculos agua y lodos provenientes de lagunas de tratamiento del agua residual de una extractora de aceite crudo de palma ubicada en la provincia de Esmeraldas, Ecuador. El agua residual que ingresa a las lagunas presenta elevadas concentraciones de demanda química de oxígeno (DQO), de sólidos totales (ST) y sólidos volátiles (SV) y un pH ácido. La actividad metanogénica específica (AME) de agua y lodos provenientes de las lagunas es muy baja, 0.032 y 0.035 gDQO-CH4 gSSV −1 d −1 respectivamente, sin embargo la actividad del licor mezcla del biodigestor después de 171 d de operación aumenta a 0.60 gDQO-CH4 gSSV −1 d −1 . El biodigestor se alimentó con una carga orgánica de 0.28 gDQOacetato L −1 d −1 , alcanzó un porcentaje de remoción de DQO de 89.2 % y una tasa de generación de metano 1.17· 10Palabras Clave. actividad metanogénica, metano, biodigestores, POME, digestión anaerobia, DQO. IntroducciónLa industria del aceite de palma, que abarca el cultivo, extracción, refinamiento y comercialización de aceite, puede generar grandes impactos ambientales tales como la deforestación, pérdida de biodiversidad, contaminación del agua y suelo y la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera [1]. En las diferentes etapas del proceso de extracción de aceite crudo de palma, como esterilización, clarificación y purga de calderas, se genera una importante cantidad de agua residual [2]. Se estima que al extraer una tonelada de aceite crudo, se descargan de 2.5 a 3 m 3 de agua residual conocida como POME (Palm Oil Mill Effluent) [3], la cual debe ingresar a un sistema de tratamiento previo para que pueda ser vertida al alcantarillado o hacia un cuerpo de agua receptor. Debido a las elevadas temperaturas y concentración de materia orgánica, el tratamiento se inicia comúnmente con procesos anaerobios [4].Actualmente la digestión anaerobia es muy utilizada en
En Ecuador se generan una gran cantidad de residuos orgánicos. En el año 2010, el promedio de recolección de desechos en el Distrito Metropolitano de Quito fue de aproximadamente 1500 t por día, de los cuales más del 60% fueron identificados como residuos orgánicos. Los rellenos sanitarios que son comúnmente empleados en el país para el tratamiento de desechos generan grandes problemas al medio ambiente y a la salud pública. El tratamiento biológico de residuos orgánicos bajo condiciones anaerobias constituye una alternativa viable para estabilizar la materia orgánica, proteger el medio ambiente y reducir el riesgo de afección a la salud pública; adicionalmente, se generan productos con valor agregado como son el biogás y el fertilizante orgánico que pueden ser empleados como fuente de energía alternativa y en las actividades agrícolas, respectivamente. En el presente trabajo de investigación, el tratamiento anaeróbico de residuos sólidos de frutas y vegetales (RFV) del mercado central de Tumbaco fue estudiado en cuatro biorreactores de 4L en modo de operación semi-continuo escala laboratorio. En primer lugar los RFV fueron caracterizados para ser utilizados como materia prima en el proceso de digestión anaeróbica. A continuación, los biorreactores fueron incubados con 10% de inóculo microbiano preparado y diferentes porcentajes en peso de residuos de frutas y vegetales con el fin de identificar la concentración optima de carga orgánica. La composición del inoculo microbiano preparado fue 40% de lodos granulares provenientes del biodigestor de una planta de tratamiento de aguas de la ciudad de Quito y 90% (v/v) de estiércol vacuno disuelto. Los biodigestores mesófilos de mezcla completa fueron alimentaron con diferentes porcentajes en peso de RFV equivalentes a 5, 7.5, 10 and 12.5% sólidos totales. Los bioreactores fueron operados durante 90 días en tres períodos correspondientes a las diferentes alimentaciones. La mayor produccion acumulada de metano se alcanzó con el biorreactor alimentado con 5% RFV registrando un valor de 2401.90 L CH4 kg SV-1. Finalmente, una tecnología efectiva de digestión anaerobia fue exitosamente desarrollada como alternativa a los rellenos sanitarios para el tratamiento de residuos orgánicos municipales en Ecuador.
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