Tratamiento de aguas residuales domésticas aplicando tecnologías verdes (reactor raceway con microalgas-bacteria y membranas dinámicas de filtración)

Resumen

El tratamiento de aguas residuales domésticas es esencial para reducir el impacto ambiental y preservar los recursos hídricos. En esta investigación se evaluó un reactor tipo raceway con un consorcio microalgas bacterias acoplado a un módulo de filtración con membranas dinámicas de bajo costo, el cual representa una alternativa sostenible y económica para el tratamiento de aguas residuales domésticas. El sistema se evaluó a nivel de laboratorio durante 30 días de operación continua. Durante este periodo, el reactor se alimentó con agua residual doméstica pretratada, recolectada en la planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Guanajuato. Un cultivo microalga-bacteria, previamente cultivado y adaptado en el laboratorio, se utilizó como inóculo. En los primeros 15 días de operación, el biorreactor se operó con un tiempo de retención hidráulico (TRH) de 4 días, y en la segunda etapa, con un TRH de 6 días. Durante estas etapas, las cargas orgánicas volumétricas (COV) aplicadas fueron de 0.23 ± 0.06 y 0.09 ± 0.03 kg DQO/m³·día, respectivamente. Los resultados mostraron una eficiencia de remoción del 69 % para la demanda química de oxígeno total (DQOTotal) en la primera etapa y del 81 % en la segunda. La eliminación de fosfatos (P–PO₄⁻³) fue del 42 % y 70 %, alcanzándose la mayor remoción con un TRH de 6 días. La eliminación de amonio (N-NH₄⁺), evaluada únicamente en la segunda etapa, fue de 99 %. La incorporación del módulo de filtración permitió retener la biomasa en el interior del reactor, logrando así una reducción en la superficie requerida para la planta de tratamiento y una mejora en la calidad del efluente tratado. La turbidez media del permeado, medida como Unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU), fue de 1.5 ± 0.61 y 1.2 ± 0.32 NTU en la primera y segunda etapa, respectivamente. En conclusión, la aplicación de un reactor raceway con microalgas y bacterias con un módulo de filtración constituye una tecnología eficiente y de bajo costo, para el tratamiento de aguas residuales domésticas.