Biodegradación de ampicilina mediante desnitrificación: caracterización cinética y fisiológica Público Deposited

El presente trabajo pretende contribuir al conocimiento acerca de la eliminación de ampicilina (AMP) de aguas residuales usando a la desnitrificación como proceso de tratamiento biológico. El trabajo se realizó en cuatro etapas. En una primera etapa se estabilizaron lodos desnitrificantes en un reactor UASB de 0.8L operando en continuo. Para esto se establecieron las siguientes condiciones: una velocidad de carga de 250 mg C-Acetato/Ld con una relación carbono-nitrógeno (C/N) de 2.0 y un tiempo de residencia hidráulico (TRH) de 2 días. En la segunda etapa del trabajo, se realizó la evaluación cinética y metabólica de la desnitrificación en ensayos en lote utilizando diferentes concentraciones de acetato (20, 40, 60, 80, 100 mg C/L) como fuente de electrones. Los ensayos se realizaron en botellas serológicas de 160 mL a relaciones C/N: 0.86 y 1.1 para ser utilizados como referencia. Bajo las mismas condiciones, en una tercera etapa se evaluó el comportamiento cinético y metabólico de la desnitrificación con diferentes concentraciones de AMP (20, 40, 60, 80, 100 mg C/L) y dos relaciones C/N: 0.68 y 0.86. Finalmente, en ensayos en lote y con los lodos previamente expuestos a AMP, lavados con solución salina y alimentados nuevamente con acetato y nitrato, se evaluó la recuperación del proceso desnitrificante. En todos los casos, la evaluación cinética de la desnitrificación se realizó mediante las velocidades específicas de consumo de acetato ampicilina y nitrato (qAC, qAMP, qNO3), así como producción de nitrógeno molecular y bicarbonato (qN2 y qHCO3), mientras que la evaluación metabólica se realizó a través de eficiencias de consumo de nitrato (ENO3), acetato (EAC) y ampicilina (EAMP) y de los rendimientos de producción de nitrógeno molecular y bicarbonato (YN2 y YHCO3). En el reactor UASB se obtuvieron ENO3 y EAC cercanas al 90% y YHCO3 YN2 de 0.8, con una velocidad volumétrica de N2 y de HCO3 de 160.33±1.80 y 149.99±1.90 mg/Ld respectivamente, las cuales indicaron que se alcanzó el estado estacionario desnitrificante. En los ensayos desnitrificantes de referencia con acetato, se obtuvieron eficiencias de consumo de 100% y rendimientos de productos cercanos a 1, sin haber presencia de intermediarios. Las velocidades específicas de consumo y producción determinadas bajo estas condiciones sirvieron como referencia para la evaluación del efecto de la AMP. En los ensayos con C-AMP como única fuente de electrones y a las dos relaciones C/N evaluadas, se obtuvieron rendimientos de N2, HCO3 y CO2 entre el 0.8, 0.6 y 0.3 respectivamente. Asimismo, se observó la presencia de dos intermediarios carbonados y de pequeñas concentraciones de N2O como intermediario nitrogenado, resultando en YN2O de 0.22. Se determinó un efecto inhibitorio de la AMP sobre el proceso desnitrificante puesto las velocidades de consumo y producción disminuyeron entre un 60 y 80% respecto a las obtenidas en los ensayos de referencia con acetato. Finalmente, en la cuarta etapa, los ensayos de recuperación mostraron que con los lodos previamente expuestos a AMP, lavados con solución salina y alimentados nuevamente con acetato y nitrato, se obtuvieron ENO3 y EAC de 100% y rendimientos de HCO3, CO2 y N2 cercanos a 1, sin encontrar la presencia de los intermediarios carbonados o nitrogenados. También se determinó la recuperación de las velocidades específicas de consumo y producción entre un 25 y 50%, por lo que se puede decir que la inhibición ejercida de la AMP sobre el proceso desnitrificante es reversible.

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  • 2016
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Última modificación: 02/08/2024
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