Evaluación de un proceso desnitrificante en continuo con un consorcio halotolerante
Contenido principal del artículo
Resumen
Dentro de los procesos biológicos utilizados para el tratamiento de efluentes con compuestos nitrogenados, se encuentra el proceso desnitrificante, el cual es altamente selectivo para la eliminación de nitratos acoplado a la oxidación de materia orgánica, incluyendo a los compuestos conocidos como recalcitrantes, obteniendo elevados porcentajes de eliminación de sustratos; además, aunado al problema de descargas con altos contenidos de compuestos nitrogenados, se encuentran las aguas con elevadas concentraciones de sales, por lo que el objetivo de este trabajo implica buscar microorganismos que sean capaces de llevar el proceso desnitrificante en continuo bajo condiciones de salinidad. Para conseguir este fin, se aislaron diferentes microorganismos en medios selectivos, los cuales fueron tomados de sedimentos procedentes de la salina de Bahía de lobos (San Ignacio Río Muerto, Sonora). Se lograron aislar 21 cepas, las cuales se caraterizaron morfológicamente y bioquímicamente, resultando que algunas de ellas presentaron capacidad nitrato reductora.
Para evaluar la capacidad de los microorganismos halotolerantes aislados de llevar a cabo el proceso desnitrificante, se arrancó un reactor de lechos de lodo de flujo ascendente (UASB) en continuo bajo condiciones desnitrificantes, alimentado con acetato, ajustando el nitrato en una relación estequiómetrica C/N de 1.1 con un tiempo de residencia hidráulico (TRH) de 2 d. La velocidad de carga fue de 78.1 ± 9.4 mg C-acetato/l.d y 82.8 ± 6.8 mg N-NO3-/l.d, observándose la oxidación completa del acetato acoplada a la desnitrificación, obteniendo durante la operación eficiencias de consumo de 100% para el compuesto carbonado y para el nitrato.
Detalles del artículo
Citas
Cardoso, R.B., Sierra-Alvarez, R., Rowlette, P., Razo, F.E., Gómez, J. and Field, J.A. 2006. Sulfide oxidation under chemolithoautotrophic denitrifying conditions. Biotechnology and Bioengineering. 95(6):1148-1157.
Hamoda, M.F., Al-Aattar, I.M.S. 1995. Effects of high sodium chloride concentrations on activated slugde treatment, Wat. Sci. Tech. 31: 61-72.
Margesin R., Schinner F. 2001. Potential of halotolerant and halophilic microorganisms for biotechnology. Extremophiles. 5:73-83.
Mateju, V., Cizinská, S., Krejeí, J. and Janoch, T. 1992. Biological water denitrification- A review. Enzyme Microb. Technol. 14:170-183.
Méndez-Gómez, E., Contreras-Bustos, R., Delgado-Álvarez, C. y Ramírez-Alvarado, J. A. 2008. Factibilidad de tratamiento de las aguas residuales salobres. Memorias del VII Congreso Internacional, XII Congreso Nacional, III Congreso Regional de Ciencias Ambientales. Sonora, México.
Meza-Escalante, E.R., Texier, A.-C., Cuervo-López, F., Gómez, J. and Cervantes, F.J. 2008. Inhibition of sulfide on the simultaneous removal of nitrate and p-cresol by denitrifying sludge. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 83(3):372-377.
Michael, Reid, Chan. Microbiología. Editorial Mc Graw Hill, México, Marzo 1993 4ª edición (2ª edición en español).
Podar, M. & Reysenbach, A.L. (2006). New opportunities revealed by biotechnological explorations of extremophiles. Current Opinion in Biotechnology. 17: 250-255.
Puig-Grajales, L., Rodríguez-Nava, O. and Razo-Flores, E. 2003. Simultaneous biodegradation of a phenol and 3,4-dimethylphenol mixture under denitrifying conditions. Water Science and Technology. 48(6):171-178.
Razo-Flores, E., Iniestra-González, M., Field, J.A., Olguín-Lora, P. and Puig-Grajales, L. 2003. Biodegradation of mixtures of phenolic compounds in an upward-flow anaerobic sludge blanket reactor. Journal of Environmental Engineering. November: 999-1006.
Ramírez, N., Sandoval, A.H., Serrano, J.A. (2004). Las bacterias halófilas y sus aplicaciones biotecnológicas. Rev. Soc. Ven. Microbiol. 24:1-2.
Richardson David J. 2000. Bacterial respiration: a fexible process for a changing environment. Microbiology. 146:551-571.
Reyes-Avila, J., Razo-Flores, E. and Gómez, J. 2004. Simultaneous biological removal of nitrogen, carbon and sulfur by denitrification. Water Research. 38:3313-3321.
Sierra-Alvarez, R., Guerrero, F., Rowlette, P., Freeman, S. and Field, J.A. 2005. Comparison of chemo-, hetero- and mixotrophic denitrification in laboratory-scale UASBs. Water Science and Technology. 52(1-2):337-342.
Smil, V. 1997. Global population and the nitrogen cycle. Scientific American. 277(1): 76-81.
Van den Burg B. 2003. Extremophiles as a source for novel enzymes. Curr Opin Microbiol. 6(3):213-218.
Valenzuela-Encinas, C., Neria-Gonzales, I., Alcántara-Hernández, R., Estrada-Alvarado, I., Zavala-Díaz de la Serna, J., Dendooven, L., Marsch,R. 2009. Changes in the bacterial populations of the highly alkaline saline soil of the former lake Texcoco (Mexico) following flooding. Extremophiles. DOI 10.1007/s00792-009-0244-4
Ventosa A., Nieto J.J., Oren A. 1995. Biology of moderatly halophilic aerobic of halophilic microorganisms. World J microb Biotechnol. 11: 85-94.
Vega-Jarquín, C., García-Mendoza, M., Jablonowski, N., Luna-Guido, M & Dendooven, L. 2003. Rapad inmobilization of applied nitrógeno in saline-alkaline soils. Plant and Soil. 256: 379-388.
Vitousek, P.M., Mooney, H.A., Lubchenco, J., Melillo, J.M. 1997. Human domination of earth´s ecosystems. Science. 5325:494-499.
