Estudio del efecto de las condiciones de operación (relación DQO/P influente y contenido intracelular de polifosfatos) sobre la dinámica de las poblaciones de las bacterias PAO y GAO en dos reactores SBR con eliminación biológica de fósforo

Abstract

[ES] El objetivo general del presente proyecto es analizar la evolución de dos grupos de bacterias: bacterias acumuladoras de polifosfato (PAO) y bacterias acumuladoras de glucógeno (GAO). Se ha trabajado con dos Reactores Secuenciales Discontinuos (Sequencing Batch Reactor, SBR), en los que la alternancia de condiciones anaerobias y aerobias, ha permitido la eliminación biológica del fósforo del agua residual. En cada uno de los reactores se fija un objetivo más concreto. En el reactor 1 se estudia la evolución de las poblaciones de PAO y GAO (diferenciando entre PAO Tipo I y PAO Tipo II), desde su siembra hasta lograr un estado enriquecido en PAO (80%). Para ello, se fijan unas condiciones de operación que favorezcan el desarrollo de estas últimas, tales como el Tiempo de Retención Celular (TRC) y la relación DQO/P en el influente. En el reactor 2 se analiza la evolución a medio plazo de las poblaciones de PAO (diferenciando también entre Tipo I y Tipo II) y GAO, cuando se reduce considerablemente el contenido intracelular de polifosfatos El punto de partida en este caso es un reactor enriquecido en PAO (80%). El montaje experimental de ambos reactores es exactamente el mismo. Para el seguimiento y estudio de la población microbiana, se analizan ciertos parámetros del agua residual: ácidos grasos volátiles (AGV), amonio (NH4 +), nitratos (NO3 -), fosfatos (PO4 3-), fósforo total, sólidos suspendidos totales (SST) y sólidos suspendidos volátiles (SSV). También se llevan a cabo determinaciones microbiológicas mediante la técnica de hibridación con fluorescencia in situ (FISH). El registro de oxígeno disuelto (OD), temperatura y conductividad se efectúa mediante sondas.

[EN] The main objective in this project is to analyze the evolution of two groups of bacteria: polyphosphate-accumulating organisms (PAO) and glycogen-accumulating organisms (GAO). Two laboratory-scale Sequencing Batch Reactors (SBRs) for Enhanced Biological Phosphorus Removal (EBPR) from wastewater have been operated, alternating aerobic-anaerobic conditions. In each reactor is established a different aim. In the Reactor 1, the evolution of PAO and GAO population (distinguishing between Type I PAO and Type II PAO) has been studied, from the start up to achieve a sludge highly enriched (80%) in PAO. For that, some specific operating conditions have been set to encourage PAO growth, such as Solids Retention Time (SRT) and the ratio between chemical oxygen demand (COD) and phosphorus in the feed. In the Reactor 2, the mid-term evolution of PAO and GAO population has been studied (distinguishing also between Type I PAO and Type II PAO), after the intracellular polyphosphate content was significantly reduced. The starting point in these case is a sludge highly enriched (80%) in PAO. The materials and methods are the same in both reactors. To monitor and study the microbial population, several wastewater parameters have been analyzed: volatile fatty acids (VFAs), ammonia (NH4 +), nitrate (NO3 -), phosphate (PO4 3-), total phosphorus, total suspended solids (TSS) and volatile suspended solids (VSS). Also, microbiological determinations have been carried out by fluorescence in situ hybridization (FISH). Oxygen concentration (DO), temperature and conductivity values have been registered as well.