Construcción de un modelo a escala de una planta de tratamiento biológico empleando microorganismos para la depuración de aguas residuales procedentes de una industria farmacéutica en la ciudad de Quito

Abstract

Con el fin de mitigar la problemática de la contaminación hídrica por la descarga de aguas industriales, se planteó la construcción de un modelo de planta de tratamiento biológico a escala de laboratorio, para la depuración de aguas contaminadas con productos farmacéuticos. Las aguas residuales procedentes de la industria farmacéutica presentan características especiales debido a su mecanismo de producción. La emisión de este tipo de aguas residuales es intermitente, fluctuante y poseen una composición altamente variable dependiendo del régimen de fabricación y de los productos elaborados. Pese a que se han generado estudios sobre la composición de las aguas residuales contaminadas con medicamentos, aún no existen los datos suficientes sobre la caracterización de este tipo de aguas. El diseño de la planta constó de tres etapas: homogenización, biofiltración y almacenamiento, dentro de los parámetros de diseño se estimó un índice de biodegradabilidad de 0,6, correspondiente a material muy biodegradable, un volumen total de 99323,02 cm3, un área total 19018,5 cm2, tiempo de retención hidráulica de 29,6 minutos y una carga hidráulica de 0,18 cm3/cm2. min. Las aguas residuales tratadas se caracterizaron mediante un análisis físico-químico previo y posterior a su depuración, se obtuvieron mayores porcentajes de remoción en los parámetros: sólidos en suspensión, nitrógeno total y D.B.O5. Los parámetros que aumentaron su valor fueron: pH, fosforo total y aceites y grasas. Sin embargo, todos los valores reportados se encontraron dentro de los límites permisibles, según la resolución Nº 0002-DMA-2008 del Distrito Metropolitano de Quito, anexo D (Guía de Parámetros a Evaluar por Actividad Industrial, Comercial y Servicios). Con base en los resultados obtenidos, la biofiltración sobre cama de orgánica demostró ser eficiente en la remoción de matera orgánica y altas cargas de nitrógeno. La eficiencia de remoción de materia orgánica fue del 30,2 % para D.Q.O y 66,7% para sólidos en suspensión. También se estimaron la tasa de remoción superficial y la tasa de remoción volumétrica. En conclusión, la biofiltración se constituye como una alternativa eficiente y económicamente viable para la depuración de aguas residuales contaminadas con fármacos.

In order to mitigate the problem of water pollution by the discharge of industrial water, the construction of a model of biological treatment plant at laboratory scale was proposed, for the purification of water contaminated with pharmaceutical products. Wastewater from the pharmaceutical industry has special characteristics due to its production mechanism. The emission of this type of wastewater is intermittent, fluctuating and has a highly variable composition depending on the manufacturing regime and the products produced. Although studies have been generated on the composition of wastewater contaminated with medicines, there is still insufficient data on the characterization of this type of water. The design of the plant consisted of three stages: homogenization, biofiltration and storage, within the design parameters a biodegradability index of 0.6 was estimated, corresponding to highly biodegradable material, a total volume of 99323.02 cm3, an area total 19018.5 cm2, hydraulic retention time of 29.6 minutes and hydraulic load of 0.18 cm3 / cm2. min. The treated wastewater was characterized by a physical-chemical analysis before and after its purification, higher percentages of removal were obtained in the parameters: suspended solids, total nitrogen and D.B.O5. The parameters that increased their value were: pH, total phosphorus and oils and fats. However, all reported values ​​were within the permissible limits, according to Resolution No. 0002-DMA-2008 of the Metropolitan District of Quito, Annex D (Guide to Parameters to be Evaluated by Industrial, Commercial and Services Activity). Based on the results obtained, organic bed biofiltration proved to be efficient in the removal of organic matter and high nitrogen loads. The removal efficiency of organic matter was 30.2% for D.Q.O and 66.7% for suspended solids. The surface removal rate and the volumetric removal rate were also estimated. In conclusion, biofiltration is an efficient and economically viable alternative for the purification of wastewater contaminated with drugs.