Modelado do ciclo do xofre en post-tratamentos de efluentes de reactores anaerobios

Abstract

Neste Traballo Fin de Máster realízase unha modificación dun modelo matemático que simula o funcionamento dun sistema MBR (Biorreactor de membranas) para o post-tratamento dos efluentes dun reactor anaerobio UASB que trata augas residuais urbanas en Cartagena (Murcia). O modelo cuantifica os principais procesos físicos e biolóxicos que teñen lugar en augas con estas características. Descríbese a eliminación biolóxica de materia orgánica, nitróxeno e metano (importante Gas de Efecto Invernadoiro (GEI)), así como o importante papel desempeñado polo sulfuro de hidróxeno presente no proceso. Para realizar a calibración do modelo tomáronse os datos experimentais de amonio, nitrato, metano disolto, sulfuro de hidróxeno e sulfato en cámaras tanto aerobia como anóxica do MBR medidos entre xullo do ano 2016 e xuño de 2017. A continuación o modelo validouse comparándoo cos datos experimentais obtidos entre xuño e setembro de 2017. Os resultados do calibrado e da validación demostran que o modelo matemático desenvolvido reproduce axeitadamente os datos experimentais. Isto confírelle unha capacidade de predición suficiente para poder ser aplicado no deseño e dimensionamento de novas plantas. Co modelo calibrado realizouse unha análise das variables de operación que garantiran unha boa eliminación de metano e nitróxeno, ademais de indicar cales deberían ser os valores de cada unha delas que permitisen o bo funcionamento da operación. Dado que pode haber variacións na concentración de contaminantes que entren ao post-tratamento estudado, será aconsellable implementar lazos de control que garantan a robusteza do sistema, sendo capaz de amortiguar estes cambios sen alterar o proceso.