Tratamiento de lactosuero por cavitación hidrodinámica posterior precipitación química y subsecuente para cultivo de microalgas ( Chlorella vulgaris) en un biorreactor tipo Raceway
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Date
2023-05-16
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Publisher
Universidad Católica de Santa María
Abstract
El lactosuero es uno de los principales subproductos de la producción de queso,
representando entre un 85 y 95% del volumen total de leche. Dicho subproducto contiene
diferentes nutrientes como son la lactosa (4.5-5.0% p/v), lípidos (0.4-0.5% p/v), proteínas
solubles (0.6-0.8% p/v) y sales minerales (8-19% extracto seco). Al año se producen
alrededor de 145 millones de toneladas de lactosuero, que no pueden ser vertidos
directamente a plantas de tratamiento de aguas convencionales debido a su alta carga
orgánica, por lo que se están buscando implementar diferentes tratamientos, entre ellos
biológicos, químicos, electroquímicos, para lograr disminuir la carga orgánica de estos
efluentes y lograr aprovechar los nutrientes presentes en el mismo, generando un proceso
sostenible ambiental y económicamente. En este estudio se realizó el tratamiento del
lactosuero por cavitación hidrodinámica usando un sistema de Venturi y una placa de 12
orificios como generador de cavidades (microburbujas), seguidamente se realizó una
precipitación química básica modificando el pH del efluente usando NaOH y una
subsecuente precipitación ácida utilizando H2SO4 para realizar el cambio de pH.
Posteriormente, el sobrenadante resultante después de la precipitación química (ácida y
básica) fue utilizado como substrato para el cultivo de la microalga Chlorella vulgaris en
un biorreactor tipo raceway en sistema continúo usando a diferentes concentraciones
(10%, 20%, 30%, 50%, 100%) con un tiempo de retención hidráulica (TRH) de 20.8 h.
Encontrando que la concentración del 10% de lactosuero pretratado fue la más eficiente,
alcanzando una mayor producción de biomasa (3.73 ∗ 107𝐶�����𝑒�����𝑙�����𝑙�����/𝑚�����𝑙�����), una reducción del
DQO residual a 418 mg/L (99.23%), carbohidratos 0.03 mg/L (99.93%), proteínas 46.83
mg/L (99.72%), conductividad 1852 uS/cm (71.73%), solidos disueltos de 926 ppm Tds
(70.38%) y sales 0.94 PSU (72.43%).Cómo estudio preliminar se evaluó la eficiencia de
la membrana cerámica tubular de 600 nm para la recuperación de la microalga Chlorella
vulgaris y la reducción de la conductividad 1622 uS/cm (75.24%), solidos disueltos de
812 ppm STD (74.02%) y sales 0.08 PSU (97.60%). El presente trabajo demostró el
potencial de la cavitación hidrodinámica para desestabilizar y acelerar la precipitación
química (alcalino y ácido) de los componentes del lactosuero, y la eficiencia del método
propuesto para la reutilización del agua tratada y el aprovechamiento de residuos como
el lactosuero sedimentado y la biomasa microalgal.
Description
Keywords
Aguas Residuales, Chlorella vulgaris, Precipitación alcalina, Precipitación química