Simulación en Superpro Designer® de un fotobiorreactor microalgal para asimilar nitrógeno amoniacal de agua subterránea

Se utilizó el software de simulación SuperPro Designer® v.12 para diseñar un fotobiorreactor destinado al tratamiento de agua subterránea de un pozo de la Ciudad de México con altos valores de materia orgánica, nitrógeno, dureza y alcalinidad. Se usó un método biológico no convencional para la remoción de nitrógeno amoniacal, incorporando un fotobiorreactor prototipado en función de la cinética obtenida mediante ensayos experimentales con la microalga Chlorella Vulgaris. Se simuló un proceso de asimilación de nitrógeno amoniacal mediante el programa SuperPro Designer®. La cinética se estudió con un cultivo de Chlorella Vulgaris en un recipiente cilíndrico de 2.5 L a 65 revoluciones por minuto con una fuente de luz roja (650nm) de 700 lúmenes led tipo SMD 3528 en un tubo de cuarzo en el centro del dispositivo, se realizaron mediciones cada hora en un periodo de 12 horas. Los datos experimentales con 3.77 g L-1 base seca del inóculo fueron los más efectivos para la remoción del contaminante en un 54 %. La simulación asumió un tanque de mezcla perfecta y un sedimentador, sin limitaciones de luz considerando las velocidades de nitrificación, formación de biomasa y degradación del sustrato expresadas en términos de la ecuación de Monod. Como conclusión fundamental encontramos que la simulación es capaz de describir el proceso de remoción de nitrógeno amoniacal con Chlorella Vulgaris en un 99.86 % para un caudal de 67 L s-1 estimando un volumen de reacción de 4445 m3.