Rendimiento, cinética y microbiología del tratamiento sulfidogénico de aguas ácidas conteniendo sulfato y metales pesados mediante un reactor de flujo descendente

Abstract

Los procesos metalúrgicos y los drenajes ácidos de minas (DAM) son la fuente principal de contaminación con metales pesados de recursos de hídricos. Los biorreactores sulfidogénicos con bacterias reductoras de sulfato (BRS) son una alternativa a los tratamientos convencionales de metales pesados en aguas residuales debido al bajo costo y alta eficiencia. El uso de células suspendidas en un sistema continuo impone un tiempo de residencia (t_R) alto, desventaja salvada por la técnica de inmovilización celular. El rector de lecho fluidizado con flujo descendente (RLFFD) es un sistema que permite que el sulfuro de metal se deposite separado de la biomasa, evitando la oclusión y permitiendo su recuperación. Además, diseño del RLFFD admite el tratamiento de aguas residuales conteniendo inhibidores como los metales pesados, el pH ácido y el SH₂ generado por las BRS. En este trabajo se evaluaron perlita (P) y bolitas de polipropileno (PP) como materiales de soporte en reactores de flujo descendente inoculados con un consorcio de BRS para la reducción de sulfato, la precipitación de metales pesados y la alcalinización de la solución. Se caracterizó el biofilm formado mediante FISH (hibridación fluorescente <i>in situ</i>), por microscopía electrónica de barrido (MEB) y por cuantificación de la biomasa inmovilizada. Los reactores con P y PP permitieron un t_R de 2,6 h y 5,5 h; una velocidad volumétrica de reducción de sulfato (r_SO4) de 0,7 g/L.h y 0,33 g/L.h; y una velocidad volumétrica de precipitación de metal máxima (r_PP) de 5,6 y 4,7 mmol/L.h; respectivamente. En todos los casos se observó un incremento en el pH. El estudio del biofilm mostró que P adhirió mayor cantidad de biopelícula y que gran parte de la población bacteriana pertenecía al grupo de las BRS.