Optimización del rendimiento de los lodos granulares de microalgas y bacterias con iluminación nocturna solar LED...

Área de la Ciencia:

• Microbiología ambiental
• Ingeniería de tratamiento de aguas residuales
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• Los sistemas de lodos granulares de microalgas bacterianas (MBGS) se enfrentan a una disminución metabólica nocturna debido al cese de la fotosíntesis, lo que provoca la acumulación de contaminantes.
• El ciclo diurno limita la eficiencia del MBGS en el tratamiento de aguas residuales.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de la iluminación solar LED suplementaria durante las fases oscuras en el rendimiento del MBGS.
• Mejorar la actividad metabólica y la eficiencia de eliminación de contaminantes de los sistemas MBGS.

Principales métodos:

• Implementación de iluminación suplementaria solar LED en los sistemas MBGS durante la fase de oscuridad.
• Análisis de la abundancia de genes funcionales (glk, scrK, glnA, ppa, atpA) y de la estructura de la comunidad microbiana (proteobacterias).
• Ensayos bioquímicos para la superóxido dismutasa, la lactato deshidrogenasa y la actividad de la ATPasa.

Principales resultados:

• Aumento significativo de los genes funcionales clave y dominio de las proteobacterias (del 52,6% al 89,3%).
• Eficiencias de eliminación mejoradas: 20,4% para el DCO, 48,2% para el TN y 55,2% para el TP en aguas residuales reales.
• Mejora la defensa antioxidante, mejora el metabolismo glicolítico y el flujo de energía sostenido, estabilizando la función granular.

Conclusiones:

• La suplementación con luz nocturna es una estrategia viable para superar el deterioro metabólico en el MBGS.
• Este enfoque mejora significativamente la eficiencia del tratamiento de aguas residuales y la estabilidad de la comunidad microbiana.
• El MBGS alimentado por energía solar ofrece una alternativa sostenible y rentable a los procesos convencionales de lodo activado, con una reducción de costes potencial del 31%.