Evaluación del Comportamiento de PPCP´s en Dos Procesos: Ludzack-Ettinger y Ludzack-Ettinger Modificado

Abstract

Los PPCP´s (en inglés Pharmaceuticals and Personal Care Products) son un grupo de compuestos químicos que comprenden fármacos, hormonas, agentes de diagnóstico y almizcles sintéticos utilizados en la elaboración de productos usados diariamente. Debido a esto último, a su resistencia a la biodegradación y a sus propiedades de sorción, han aumentado en aparición y proporción en diferentes compartimentos ambientales. Además, algunos compuestos tienen la propiedad de permanecen activos y son perjudiciales para los organismos vivos. Las fuentes más comunes de PPCP´s son las descargas de aguas residuales domésticas e industriales, el esparcimiento de los barros generados en las plantas depuradoras de aguas residuales que los tratan, la percolación o escorrentía en los suelos usados para la ganadería, entre otros. Ludzack-Ettinger : Es un proceso biológico de dos etapas desnitrificación-nitrificación, con una zona anaeróbica seguida de una aeróbica. La zona anaeróbica se coloca antes que la aeróbica, esto permite que la zona de desnitrificación posea una fuente de materia orgánica. Esta fuente es necesaria para llevar a cabo el proceso de desnitrificación, tarea realizada por las bacterias desnitrificantes que utilizan el oxigeno contenido en el nitrato para metabolizar la materia orgánica presente en el agua residual. Por otro lado, en la segunda etapa, se produce la reducción final de la materia orgánica mediante un proceso de biodegradación en condiciones aerobias [6]. Ludzack-Ettinger Modificado (MLE): El proceso es similar al anterior con la adición un reciclo interno. La nitrificación ocurre en la zona aeróbica, la cual constituye la segunda etapa del sistema MLE. Ésta es operada como una simple etapa de nitrificación. Gracias al reciclo interno, parte de la corriente nitrificada retorna a la zona anaeróbica donde, una vez consumido el oxígeno remanente, tiene lugar la desnitrificación. De esta manera, se obtienen altos niveles de desnitrificación debido a la retroalimentación del sistema [6]. El reciclo interno se opera en el rango de 1 a 4 veces el caudal de ingreso. SuperPro Designer V7.0 Es un ambiente computacional que permite modelar, evaluar y optimizar procesos integrados en un amplio rango de industrias. Incluye un paquete denominado EnviroPro que permite trabajar con operaciones y procesos de incumbencia ambiental como ser la purificación de agua, el tratamiento de aguas residuales y el control de la contaminación atmosférica [3]. La simulación se efectúa a través de etapas que incluyen: la determinación de los componentes que actuarán en el proceso, la selección de los equipos a utilizar en la simulación, la confección del esquema de tratamiento a través de la unión de los equipos por medio de corrientes y la introducción de los datos de entrada que el simulador requiera. Este último paso demanda un mayor trabajo, ya que deben proporcionarse datos de las corrientes de entrada, determinarse los parámetros de cálculo (Modo diseño) o dimensiones (Modo evaluación) de cada uno de los equipos y fijarse los parámetros de las reacciones relacionadas a los procesos físico-químicos y biológicos simulados. Finalmente, a través del balance de materia y energía, el simulador determina el valor de las propiedades físico-químicas y biológicas de cada una de las corrientes de salida y el volumen de los equipos si se optó por el modo diseño. A través de la simulación de los métodos mencionados anteriormente, se busca analizar el comportamiento de los PPCP´s. Para esto se utilizó el simulador de procesos SuperPro Designer en su versión 7.0 (Intelligen, Inc.), a través del cual se armaron los esquemas para los proceso Ludzack-Ettinger y Ludzack-Ettinger Modificado (MLE).