Inmovilización de microorganismos en esferas de alginato como protección contra condiciones adversas en un tratamiento de agua residual

Abstract

El tratamiento biológico terciario de aguas residuales expone a los agentes de biorremediación a la depredación y competencia por la microflora y principalmente microfauna presentes en el agua residual, lo cual reduce su eficiencia. Por lo que la protección contra la competencia es vital. Sin embargo se ha asumido, todavía sin pruebas experimentales, que la inmovilización en matrices de polímeros, por ejemplo esferas de alginato, brinda una barrera física entre los microorganismos inmovilizados y la comunidad microbiológica hostil presente en el agua residual. El objetivo de este trabajo fue: (1) demostrar que la cantidad de los microorganismos utilizados no se ve afectada por la exposición a agua residual; (2) determinar el tipo de protección que ofrece la inmovilización de microorganismo en esferas de alginato; (3) Analizar la eliminación de nutrientres del sistema microalga-bacteria en agua residual doméstica. En el presente trabajo se utilizó como modelo de estudio el sistema microalga-bacteria (Chlorella sorokiniana-Azospirillum brasilense) co-inmovilizado para el tratamiento terciario de aguas residuales, propuesto por el grupo de microbiología ambiental del CIBNOR. Todos los experimentos fueron llevados a cabo con agua residual doméstica proveniente de la planta de tratamiento de La Paz, B.C.S., México El crecimiento de la microalga no se vio disminuido por la exposición al agua residual sino se registró un crecimiento mayor al reportado anteriormente para medio residual sintético. La co-inmovilización también mostro tener efectos positivos en la microalga estimulando su crecimiento. Por medio de microscopia de fluorescencia e Hibridación Fluorescente in Situ (FISH) se logró determinar la ubicación de A. brasilense y de las demás bacterias en la esfera de alginato, logrando establecerse que las bacterias que no son A. brasilense quedan detenidas en la superficie de la esfera, mientras que en el interior solo se encuentra A. brasilense y C. sorokiniana. El sistema microalga-bacteria mostró ser eficiente en la eliminación de amonio y fosfato del agua residual, aunque no hubo una diferencia evidente comparado con el tratamiento de solo microalga. Se registro un aumento en la concentración de nitratos, lo cual pudiera atribuirse a procesos de nitrificación llevados a cabo por bacterias presentes en el agua residual. Se recomienda realizar más estudios encaminados a mejorar la eficiencia del sistema para la eliminación de nutrientes en agua residual real.