Efectos comparativos de los microplásticos de neumáticos crudos y envejecidos en la fermentación anaeróbica del...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente Ciencias del medio ambiente.
• Microbiología Microbiología.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.

Sus antecedentes:

• Los microplásticos de neumáticos (TM) son una fuente importante de contaminación por microplásticos, que se acumulan en los lodos de tratamiento de aguas residuales.
• El proceso de envejecimiento y las diferentes concentraciones de TM y TM envejecidos (ATM) pueden afectar los procesos biológicos en los lodos.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos dependientes de la concentración de TM y ATM en la fermentación anaeróbica del exceso de lodo.
• Aclarar los mecanismos detrás de estos efectos, incluidos los impactos en la hidrólisis de la materia orgánica, las comunidades microbianas y la transferencia de electrones.

Principales métodos:

• Examen sistemático de la fermentación anaeróbica del exceso de lodo bajo diferentes concentraciones de TM y ATM.
• Análisis de ácidos grasos volátiles, demanda de oxígeno químico soluble, proteínas y polisacáridos.
• Evaluación de las sustancias poliméricas extracelulares (EPS) y la dinámica de las comunidades microbianas.
• Medición de la actividad del sistema de transporte de electrones y la conductividad de los lodos.

Principales resultados:

• Tanto los TM como los ATM afectaron negativamente la fermentación acidogénica y la hidrólisis de la materia orgánica.
• La baja concentración de TMs (0.002 μg/g-VSS) y la alta concentración de ATMs (0.2 μg/g-VSS) redujeron significativamente los productos clave de fermentación (16.28%40.40%).
• Los TM y los ATM desencadenaron la secreción de EPS como un mecanismo de defensa, con impactos diferenciales en los componentes EPS unidos.
• Los TM mejoraron la transferencia de electrones entre especies (IET) de manera más efectiva que los ATM, a pesar de que ambos mejoraron la eficiencia de la transferencia de electrones.

Conclusiones:

• Los TM y los ATM ejercen efectos perjudiciales sobre la fermentación anaeróbica de los lodos, y los ATM muestran un impacto dependiente de la dosis.
• Las respuestas microbianas incluyen la producción de EPS y la dinámica de transferencia de electrones alterada, con TM que muestran un mayor potencial para la mejora de IET.
• Comprender estos efectos diferenciales es crucial para optimizar la gestión de TM en los procesos de tratamiento de lodos.