Construcción de un sistema de consorcio de microalgas-bacterias asistido eléctricamente bajo aclimatación de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente Ciencias del medio ambiente.
• Microbiología Microbiología.
• Ingeniería de Tratamiento de Aguas Residuales.

Sus antecedentes:

• Las aguas residuales de la maricultura plantean desafíos ambientales significativos debido al alto contenido de nitrógeno.
• Los sistemas convencionales de lodo activado (AS) a menudo luchan con la eliminación eficiente de nitrógeno, especialmente en condiciones de salinidad variables.
• Los sistemas de consorcio de microalgas-bacterias (MBC) ofrecen una alternativa prometedora para el tratamiento de aguas residuales, pero requieren optimización para la eficiencia y la estabilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un sistema de consorcio de microalgas-bacterias (MBC) electro-asistido para mejorar la eliminación de nitrógeno de las aguas residuales de la maricultura.
• Investigar el impacto de la electroestimulación en la estructura y función de la comunidad microbiana dentro del sistema MBC.
• Para aclarar los mecanismos por los que las microalgas contribuyen a la estabilidad del sistema y la eficiencia en la eliminación de nitrógeno.

Principales métodos:

• Desarrollo de un sistema de consorcio de microalgas-bacterias (MBC, por sus siglas en inglés) asistido eléctricamente.
• Comparación del sistema MBC con un sistema convencional de lodo activado (AS) bajo condiciones de salinidad aclimatadas.
• Análisis integrados de la diversidad microbiana, la estructura de la comunidad y las interacciones utilizando técnicas moleculares avanzadas.
• Evaluación de la eficiencia de eliminación de nitrógeno total (TN) y la estabilidad del sistema.

Principales resultados:

• El sistema MBC asistido eléctricamente logró una mejora promedio del 11,83% en la eliminación total de nitrógeno (TN) en comparación con el sistema AS.
• Las microalgas mejoraron la integridad estructural y la estabilidad de las fases de lodo y biofilm en el sistema MBC.
• La diversidad microbiana fue significativamente mayor en el sistema MBC, con un aumento de las interacciones cooperativas y los taxones especializados.
• La electroestimulación promovió la selección determinista en el sistema MBC, reforzando la selección basada en nichos y estabilizando las comunidades microbianas.
• Las microalgas enriquecieron los taxones clave, lo que condujo a una mejor estabilidad en todo el sistema y a una mayor eficiencia en el uso de los recursos.

Conclusiones:

• El sistema MBC eléctrico asistido es una tecnología altamente efectiva para la eliminación eficiente de nitrógeno de las aguas residuales de la maricultura.
• Las microalgas juegan un papel crucial en la mejora de la estabilidad de la comunidad microbiana, la diversidad y el rendimiento general del sistema.
• Este estudio proporciona conocimientos mecanicistas sobre el ensamblaje microbiano impulsado por microalgas, apoyando la ingeniería específica para el tratamiento de aguas residuales.