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ELIMINACIÓN SIMULTÁNEA DE SULFURO Y p-CRESOL EN UN PROCESO
DESNITRIFICANTE
Edna R. Meza-Escalante1,3,*, Anne-Claire Texier1, Flor Cuervo-López1, Jorge Gómez1 y
Francisco J. Cervantes2
1
2
UAM-Iztapalapa, México. IPICyT, México. 3ITSON, México. *e-mail: [email protected].
Palabras clave: inhibición, p-cresol, sulfuro.
Introducción. Algunos efluentes industriales, como los originados de los sectores químico y
petroquímico, contienen una amplia diversidad de compuestos nitrogenados, azufrados y orgánicos. Se
ha propuesto un proceso desnitrificante para el tratamiento de este tipo de efluentes, ya que se ha
observado su capacidad de oxidar diversos compuestos orgánicos y azufrados con altas eficiencias.(1,2)
Cabe agregar, que existen muy pocos trabajos en lo que se ha investigado la eliminación simultánea del
sulfuro y compuestos fenólicos mediante un proceso desnitrificante.
El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del sulfuro sobre la actividad desnitrificante
organotrófica en presencia de p-cresol.
Materiales y métodos. Para evaluar el comportamiento del lodo desnitrificante en presencia de
diferentes concentraciones de sulfuro, se estabilizó la biomasa en un reactor en continuo UASB, bajo
condiciones desnitrificantes, alimentado con p-cresol y acetato. Se mantuvo constante la concentración
de p-cresol (44 mg C-p-cresol/L), variando la concentración de nitrato (64, 85 y 120 mg N-NO3-/L) y de
sulfuro (25, 50 y 100 mg S2-/L) de forma paralela, para balancear estequiométricamente la concentración
de nitrato, con respecto al sulfuro y p-cresol. Los iones NO3-, NO2- y SO42- fueron medidos por HPLC, al
igual que el p-cresol. El sulfuro fue determinado por método yodométrico. Carbono orgánico total y
carbono inorgánico fueron medidos en un analizador de carbono orgánico total. El N2 fue analizado por
cromatografía de gases. Se determinaron variables de respuesta como son: Eficiencias de consumo de
sustratos y rendimientos de formación de productos así como las velocidades específicas.
Resultados. Las eficiencias de consumo de los sustratos (Ep-cresol, ES2- y ENO3-), fueron mayores que 96%
para todas las incubaciones. Las velocidades específicas de consumo de sustratos fueron mayores que
las velocidades de formación de productos. Hasta los 50 ppm de sulfuro, los productos principales del
proceso fueron HCO3-, SO42- y N2, con valores de rendimientos altos (YN2= 0.66, YSO4= 0.91 y YHCO3-= 0.8).
No obstante, a 100 ppm de sulfuro, el proceso desnitrificante mostró una disminución en los rendimientos
YN2 y YSO4=, a valores de 0.41 ± 0.004 y 0.085 ± 0.01, respectivamente. Bajo estas últimas condiciones, la
oxidación hasta sulfato fue casi nula, aún cuando el sulfuro fue consumido completamente. Los
compuestos azufrados formados durante la oxidación de éste afectaron el proceso de mineralización del
p-cresol y la ruta desnitrificante, particularmente sobre la reducción de nitrito. Esto podría ser atribuido a
que el sulfuro ocasionó la precipitación de elementos traza (Cu y Fe), los cuales son esenciales para los
sitios activos de la enzima nitrito reductasa. Además, durante el periodo de reducción de nitrito, la fuente
principal de energía disponible era el S0, el cual ha sido reportado como un sustrato de lenta oxidación en
procesos desnitrificantes,(1,2) evidenciando que la oxidación de azufre elemental a sulfato fue la etapa
limitante del proceso.
Conclusiones. Se observó la capacidad de un lodo desnitrificante de llevar a cabo la eliminación
simultánea de nitrato, sulfuro y p-cresol con eficiencias de consumo superiores al 96%. Los resultados
sugieren que los efectos inhibitorios observados en los cultivos desnitrificantes, podrían ser atribuibles
más bien a los intermediarios azufrados que se formaron en los cultivos y no al sulfuro propiamente. La
etapa mas limitada del proceso fue la reducción de nitrito.
Agradecimientos. Fondos del proyecto SEP-CONACYT-C02-43144 y beca de estudios de doctorado de
CONACYT.
Referencias.
1. Reyes-Avila J., Razo-Flores E. and Gómez J. (2004). Simultaneous biological removal of nitrogen, carbon and
sulfur by denitrification. Water Res. 38:3313-3321.
2. Meza-Escalante, E.R., Texier, A.-C., Cuervo-López, F., Gómez, J. and Cervantes, F.J. (2008). Inhibition of sulfide
on the simultaneous removal of nitrate and p-cresol by denitrifying sludge. Journal of Chemical Technology and
Biotechnology. 83(3):372-377.