Evaluación in situ del sistema inmovilizado Chlorella vulgaris-Azospirillum brasilense en el tratamiento terciario de agua residual

Abstract

El uso de microorganismos inmovilizados en diferentes soportes, es una técnica ampliamente utilizada en el tratamiento avanzado de agua residual. Uno de los soportes más comunes es el alginato, el cual es permeable a los nutrientes al mismo tiempo que restringe el paso de otros microorganismos. De igual forma, es posible una distribución homogénea de los microorganismos dentro y facilita su recuperación. El uso de la bacteria promotora del crecimiento, Azospirillum brasilense, inmovilizada en conjunto con la microalga Chlorella vulgaris, tiene una influencia favorable en el aumento de la población de esta, al mismo tiempo que le otorga mayor eficiencia en la eliminación del contaminantes nitrógeno y fósforo. Por otro lado, se ha reportado que la matriz de alginato es susceptible a degradación debido a la presencia de cationes y/o microorganismos en sistemas abiertos, lo cual es una de las principales limitantes al emplear esta tecnología in situ. El presente trabajo examinó el potencial para disminuir la concentración de contaminantes durante el tratamiento terciario de Agua Residual Secundaria (ARS) usando la microalga C. vulgaris y la bacteria A. brasilense, inmovilizados en conjunto en esferas de alginato. Se evaluó la estabilidad del alginato como matriz inmovilizante, usando como parámetros la fuerza de gel y el diámetro. Se evaluaron diferentes proporciones de alginato de sodio y se evaluaron combinaciones de este con otros agentes (polímeros y compuestos). La concentración óptima para la elaboración de la matriz inmovilizante es el 2 % p/v de alginato de sodio, gelificándolo en 2% de CaCl2. La eficiencia del sistema se evaluó en función de la eliminación de nutrientes, y el aumento de biomasa. Por otro lado, se determinó que el sistema el sistema co-inmovilizado C. vulgaris – A. brasilense, es eficiente en la eliminación de más del 90 % de fosfatos y cerca del 50 % de amonio en 24 horas bajo el régimen fotoautotrófico tiempo durante el cual la matriz aun es estable, usando una proporción de 10 g de esferas por cada 100 mL de ARS. Las esferas de alginato sin microorganismos inoculados, también son capaces de eliminar nutrientes del ARS cerca de un 60 % de fosfatos y alrededor del 30 % de amonio, ya que la presencia de las esferas de alginato favorece el crecimiento de microorganismos residentes del ARS capaces de asimilar nutrientes (N y P).