Remoción de nitrógeno y fósforo de un efluente anaerobio mediante la inmovilización de microalgas nativas

Abstract

La inmovilización de microalgas sobre polímeros o adheridas a un medio de soporte sólido, es una técnica que ha sido utilizada recientemente en el tratamiento de aguas residuales para la remoción de nutrientes, debido a las ventajas que presenta sobre los cultivos en medio suspendido. El objetivo de este estudio es determinar la eficiencia de remoción de nitrógeno y fósforo en un efluente anaerobio sintético, mediante microalgas nativas inmovilizadas en fotobiorreactores a escala laboratorio. Inicialmente se evaluaron dos materiales de inmovilización: polietileno de baja densidad y poliuretano rígido, con el fin de seleccionar el material con mejor desempeño. Para evaluar la remoción de los nutrientes se utilizó un diseño factorial con dos factores: concentración inicial de amonio en el agua residual sintética y medio de cultivo utilizado durante el proceso de inmovilización. Las concentraciones iniciales de amonio evaluadas fueron 40, 120 y 200 mg N-NH4/L, en dos medios de cultivo: Bold Basal (BB) y Bold Basal Modificado (BBM). Como resultados se obtuvo que el polietileno de baja densidad fue el mejor medio de soporte para la inmovilización de las microalgas. En cuanto a la remoción de los nutrientes se obtuvo en promedio 26.5 %, para el NH4+ sin mostrar diferencias significativas entre los tipos de agua residual sintética y para el PO4-3 se registraron porcentajes de remoción hasta de 67,4 % en el agua residual sintética con concentración inicial de 40 mg/l NH4+, reflejándose mejores porcentajes de remoción cuando la inmovilización se realizó con el medio de cultivo Bold Basal Modificado. En conclusión, el proceso de inmovilización por si misma posiblemente no afecta significativamente el metabolismo de las microalgas, sin embargo, si se adicionan factores externos, como el pH y la saturación de nutrientes, estos ocasionan bajos porcentajes de remoción de nutrientes.

Immobilization of microalgae on polymers or adhered to a solid support medium, is a technique that has been used recently in wastewater treatment for nutrient removal due to the advantages shown on the culture suspended medium. The aim of this study is to determine the nitrogen and phosphorus removal efficiency in an anaerobic synthetic effluent using natives immobilized microalgae into photo bioreactors at bench scale. Initially, two immobilizing materials were evaluated: low density polyethylene and rigid polyurethane in order to select the material with better performance. To assess the nutrients removal a factorial design was used with two factors: initial concentration of ammonium in the synthetic wastewater and culture medium used during the immobilization process. The initials concentrations of ammonium evaluated were 40, 120 y 200 mg N-NH4/L in two culture medium: Bold Basal (BB) and modified Bold Basal (BBM). As a result it was found that low density polyethylene was the better support medium for the microalgae immobilization. For the nutrients removal, an average of 26.5 % for NH4+ was obtained without showing significant differences between the types of synthetic wastewater and for the PO4-3 removal, values of 67,4 % was recorded up in the synthetic wastewater with initial concentration of 40 mg/l NH4+. The better removal percentages were reached when the immobilization was realized with modified Bold Basal. In conclusion, the immobilization process itself may not significantly affect the metabolism of microalgae, however, if external factors such as pH and nutrient saturation are included these cause low nutrients removal.