Cómo cultivar lodos granulares aeróbicos a partir de aguas residuales

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El lodo granular aeróbico es una nueva tecnología utilizada en el tratamiento biológico de aguas residuales. En comparación con los flocos de lodo activo utilizados actualmente en el método de lodo activo, la ventaja del lodo granular aeróbico es que, bajo ciertas condiciones, estos flocos crecen y se convierten en partículas. Estas partículas se precipitan en el agua a una velocidad mucho mayor que los flocos de lodo activo. Por lo tanto, al utilizar lodo granular aeróbico para tratar aguas residuales, se puede aumentar la concentración de microorganismos en el tanque de aireación, y se puede reducir el tiempo de sedimentación. En el método de lodo activo tradicional, la concentración de lodo activo en el tanque de aireación es de aproximadamente 3000 mg·L-1, y el tiempo de sedimentación es de 30 minutos a 2 horas. Con la tecnología de lodo granular aeróbico, la concentración de lodo en el tanque de aireación puede llegar a ser de 10000–14000 mg·L-1, y el tiempo de sedimentación es de solo 1–3 minutos. En comparación con el lodo granular anaeróbico, que se utiliza comúnmente para tratar aguas residuales con alta concentración de sustancias orgánicas o difíciles de descomponer, el tiempo necesario para cultivar lodo granular aeróbico es de aproximadamente 1 semana a 1 mes, lo cual es mucho menor que los 6 meses necesarios para iniciar el cultivo de lodo granular anaeróbico. Por lo tanto, la tecnología de lodo granular aeróbico tiene el potencial de traer avances significativos en la tecnología de tratamiento biológico de aguas residuales actual. Sin embargo, el tiempo de investigación sobre la granulación del lodo aeróbico aún es corto. Todavía falta investigación profunda sobre el proceso de formación del lodo granular aeróbico, sus mecanismos de formación, los efectos de los diferentes factores ambientales en él, así como sobre la microbiología del lodo granular aeróbico. Además, la mayoría de las investigaciones sobre el lodo granular aeróbico se realizan a escala de laboratorio, utilizando agua artificial con alta concentración de sustancias orgánicas (como glucosa) como sustrato. Se utiliza poco agua residual urbana con baja concentración de sustancias orgánicas para cultivar lodo granular aeróbico. Por otro lado, el agua residual urbana contiene todo tipo de contaminantes, y su contenido de COD suele ser bajo, generalmente inferior a 200 mg·L-1. Actualmente, el tratamiento de este tipo de aguas residuales se realiza principalmente mediante el método de lodo activo tradicional, lo cual da buenos resultados. Pero este método requiere grandes espacios, tiene altos costos de construcción, genera grandes cantidades de lodo residual y tiene altos costos operativos. Además, es propenso a causar expansión del lodo. Este estudio estableció un dispositivo de prueba a escala piloto para cultivar lodo granular aeróbico utilizando agua residual urbana real. Se utilizaron métodos analíticos modernos como el microscopio de escaneo láser de confocación y la difracción de rayos X para estudiar las características del lodo granular aeróbico cultivado, con el objetivo de sentar las bases para la aplicación práctica de esta tecnología