Tratamiento de efluentes reales de alta carga orgánica y fijación de CO2 mediante un consorcio de microalgas - bacterias en un fotobiorreactor HRAP - ABC

Abstract

Desarrollar un sistema ecoeficiente para el tratamiento de efluentes reales de curtiembre, con captura de CO2, que las microalgas pueden fijar para su reducción en la atmósfera, fue el principal objetivo de este trabajo de investigación, utilizando un fotobiorreactor abierto High Rate Algal Pond (HRAP) semi-automático y un consorcio alcalino microalgal (CAM), para la remoción de DBO, DQO, nitrógeno amoniacal y fósforo de dichos efluentes, en la etapa de ribera. Para el logro de este objetivo, se cultivó el CAM a un pH entre 9 y 10, con adición de bicarbonato de sodio, a dos concentraciones distintas (75% y 100%) del efluente pre-tratado por métodos físico químicos, bajo criterios de producción de biomasa y captura de CO2, por lo que se hizo necesario realizar ensayos de crecimiento de la biomasa con regulación de nutrientes. Los resultados obtenidos determinaron que es una tecnología altamente eficiente en la remoción de NH3-N, TP, DQO y DQO5, obteniendo las máximas tasas de remoción de 100%, 100%, 92.8% y 86,6% respectivamente. El CAM fue capaz de fijar CO2 de la atmósfera para su crecimiento a una tasa máxima de 281 mgL-1dia-1, demostrando su capacidad de aportar a su reducción. La mayor concentración de biomasa fue de 153.3 mgL-1d-1 con el efluente al 75% que es bajo, pero esperable para un sistema abierto raceway (Alami et al., 2021; Ruiz et al., 2012; Samorì et al., 2013), cultivado a altas concentraciones de efluente real de curtiembre, debido a las altas concentraciones de NH3-N y a la respiración endógena durante los periodos de oscuridad, dada la reducción de luz en un 50% (Franco-Morgado, 2018). El porcentaje de lípidos obtenidos para el CAM en el efluente al 75% y 100% fue de 10.9 y de 18.5 %, respectivamente, lo que muestra que el porcentaje de lípidos está de acuerdo a lo hallado por otros autores que reportaron porcentajes similares de 21.12 y 21.53% de lípidos en co-cultivos (Han et a., 2021) y que en este estudio se ha visto favorecido, por la adición de fosfato ácido de potasio para estimular la acumulación de lípidos bajo escasez de nitrógeno en la etapa estacionaria del CAM (Maneechote et al., 2021; Chu et al., 2019). En conclusión, el cultivo a un pH alcalino, estabilizado con bicarbonato de sodio, enriquecido con fosfato y estresado en nitrógeno, puede mejorar la tolerancia al medio ambiente del CAM, ejercer sus propias ventajas y optimizar el rendimiento del sistema para el tratamiento de efluentes reales de curtiembre y la mitigación de CO2 simultáneamente.