Tratamiento de aguas residuales con sistemas microalgas-bacterias mejorados eléctricamente en condiciones de baja...

Área de la Ciencia:

• Microbiología Ambiental
• Ingeniería de Tratamiento de Aguas Residuales
• Electrónica Aplicada

Sus antecedentes:

• Las bajas temperaturas reducen significativamente la actividad microbiana, lo que afecta la eficiencia del tratamiento de aguas residuales.
• Los métodos convencionales para la gestión de aguas residuales en climas fríos a menudo dependen de enfoques térmicos que consumen mucha energía.

Objetivo del estudio:

• Comparar sistemáticamente los efectos de los microcampos eléctricos (MEF) y los campos eléctricos pulsados (PEF) en el tratamiento de aguas residuales municipales utilizando un sistema de microalgas-bacterias (MBS) a bajas temperaturas (5 °C, 10 °C, 15 °C).
• Evaluar los comportamientos de modulación electrobiológica de MEF y PEF bajo estrés por frío y evaluar su eficiencia energética.

Principales métodos:

• Se empleó un sistema de microalgas-bacterias (MBS) para el tratamiento de aguas residuales municipales en condiciones controladas de baja temperatura.
• Se aplicaron microcampos eléctricos (MEF) y campos eléctricos pulsados (PEF), y sus efectos se compararon con controles no electrificados.
• Se midieron indicadores clave de rendimiento, incluida la biomasa celular, los pigmentos fotosintéticos, la eliminación de nutrientes y la eliminación de COD.

Principales resultados:

• Tanto el MEF como el PEF mejoraron significativamente la acumulación de biomasa celular, la síntesis de pigmentos fotosintéticos y la eliminación de nutrientes/COD en comparación con los controles.
• El MEF promovió un acoplamiento estable de biomasa-contaminante bajo estrés por frío, mientras que el PEF ofreció una estimulación más fuerte a corto plazo a temperaturas moderadamente bajas.
• Los campos eléctricos pulsados (PEF) demostraron una reducción del 20-50% en el consumo de energía volumétrica en comparación con los microcampos eléctricos (MEF).

Conclusiones:

• La aplicación combinada de consorcios de microalgas-bacterias y campos eléctricos pulsados (PEF) presenta una estrategia eficaz y energéticamente eficiente para el tratamiento de aguas residuales a bajas temperaturas.
• El PEF sirve como un enfoque complementario no térmico viable a los métodos térmicos tradicionales para el manejo de aguas residuales en ambientes fríos.
• Este enfoque electrobiológico ofrece una solución sostenible para mejorar el rendimiento del tratamiento de aguas residuales en condiciones frías desafiantes.