Influencia de la concentración inicial de microalgas y nutrientes sobre la remoción de nitrógeno, fósforo y metabolitos producidos por un cultivo de microalgas nativas

Abstract

La presencia de altas concentraciones de nutrientes en fuentes hídricas a causa de actividades antrópicas, genera impactos que afectan la estabilidad de los ecosistemas. Estas afectaciones también actúan en la salud humana, por lo que es importante la mitigación o eliminación de dichos nutrientes. El objetivo de este estudio fue evaluar la influencia de la concentración inicial de microalgas y nutrientes sobre los metabolitos producidos, el crecimiento de la biomasa algal y la remoción de nitrógeno y ortofosfatos. En el estudio se utilizó un cultivo de microalgas nativas de la planta tratamiento de aguas residuales de la Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga. Se realizó un diseño factorial 32, cuyos factores fueron la concentración inicial de nutrientes y de biomasa. Los valores utilizados para la concentración inicial de nutrientes fueron: 89,0 mg/L, 58,6 mg/L y 83,3 mg/L de ortofosfatos y para la biomasa: 50 mg/L, 200 mg/L y 300 mg/L en peso seco. El crecimiento del cultivo de microalgas se comportó de manera lineal, mostrando un mayor crecimiento en la concentración de 50 mg/L de biomasa y de 89,0 mg/L de ortofosfatos. De igual manera, el estudio reportó valores de remoción de nitrógeno de 83,3 ± 10,2% de NH4+ y de ortofosfatos de 62,2 ± 6,4% de P-PO4, las máximas remociones se presentaron en las concentraciones iniciales de 300 mg/L y 50 mg/L de biomasa. Las remociones de nitrógeno y ortofosfatos, teniendo en cuenta la concentración inicial de nutrientes, fueron 87,3 ± 5,6% de NH4+ y 59,9 ± 19% de P-PO4 respectivamente, siendo mejor la remoción en las concentraciones iniciales de 89,0 mg/L y 83,3 mg/L de nutrientes. The presence of high concentrations of nutrients in water sources due to human activities, generates impacts that affect the stability of ecosystems. These effects also act on human health, so it is important mitigation or elimination of these nutrients. The main objective of this study was to evaluate the influence of initial concentration of microalgae and nutrients on produced metabolites, algal biomass growth and nitrogen and orthophosphates removal. In this study, a native microalgae culture from wastewater treatment plant at Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga, was used. A factorial design 32 was used, whose factors were initial concentration of nutrients and biomass. The used values for initial concentration of nutrients were: 89, 0 mg/L, 58, 6 mg/L y 83, 3 mg/L orthophosphates and for biomass: 50 mg/L, 200 mg/L y 300 mg/L dry weight. The microalgae growth had a lineal behavior showing further growth for the biomass concentration of 50 mg/L and orthophosphates concentration of 89, 0 mg/L. Similarly the study reported nitrogen removal of 83, 3 ± 10, 2% de NH4+ and orthophosphates of 62,2 ± 6,4% P-PO4, maxim removal were obtained with the initial concentrations of 300 mg/L and 50 mg/L biomass. Nitrogen and orthophosphates removal, taking in account the initial concentration of nutrients, were 87,3 ± 5,6% to NH4+ and 59, 9 ± 19% to P-PO4, respectively, being better the removal to initial concentrations of nutrients de 89,0 mg/L and 83,3 mg/L.