Evaluación de un co-cultivo de la microalga chlorella sorokiniana con la bacteria azospirillum brasilense para el tratamiento de aguas residuales y producción de lípidos
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2021
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Resumen
Las aguas residuales de la industria láctea se caracterizan por poseer un alto grado de contaminantes orgánicos que requieren un tratamiento adecuado antes de su disposición final. Por lo tanto, en este trabajo se planteó la idea de utilizar este tipo de agua residual como medio de cultivo para un co-cultivo (microalga-bacteria) con el objetivo de evaluar su eficiencia en la depuración de nutrientes y disminución de la DQO y el posterior uso de la biomasa algal para la obtención de lípidos como posibles fuentes de biocombustibles. Para cumplir con el objetivo se midió la cinética de crecimiento de Chlorella sorokiniana y Azospirillum brasilense por medio de una cámara de Neubauer por 16 días donde se evidencio el mayor número de células por parte de C. sorokiniana al paso de 10 días con una
concentración celular de 128,2 x106 cel mL-1 a diferencia del co-cultivo que alcanzo una concentración de 66,3x106
cel mL-1.
En la eliminación de los nutrientes y reducción de la DQO el co-cultivo mostro una depuración mayor que la microalga sola, con un porcentaje de remoción de nitratos, fosfatos y DQO del 26,4 %, 68,90% y 92,11 % respectivamente. Adicionalmente, existió un cambio en el pH pasando de un agua acida de 4,14 a 7,55 lo cual cumple los estándares de la norma técnica colombiana para la disposición de estos desechos. Para finalizar, en relación a la producción de lípidos, el monocultivo de C. sorokiniana obtuvo una mayor productividad de biomasa y lípidos (101,88 y 38,75 mg L-1 día-1 respectivamente) comparada con el consorcio (89,38 y 8,75 mg L-1 día-1 ), de igual forma el contenido lipídico fue superior en el monocultivo con un 38,04 % a diferencia del 9,79 % de contenido lípido obtenido para el co-cultivo. El cocultivo fue eficiente en lo que respecta al tratamiento de aguas residuales sin embargo el cultivo solo de la microalga presentó una mayor producción de lípidos que el co-cultivo.
Descripción
Abstract
Dairy industry wastewater is characterized by having a high degree of pollutants that require adequate treatment before final disposal. Therefore, in this work the idea of using this type of wastewater as a culture medium for a co-culture (microalgae-bacteria) was raised with the aim of evaluating the efficiency of this consortia in the purification of nutrients and reduction of COD and the subsequent use of algal biomass to obtain lipids as possible sources of biofuels. To this aim, the growth kinetics of Chlorella sorokiniana and Azospirillum brasilense was measured with a Neubauer chamber for 16 days, where the highest number of cells was evidenced by C. sorokiniana after 10 days with a cell concentration of 128.2 x106 cells mL-1, unlike the co-culture that reached a concentration of 66.3x106 cells mL-1.
In the elimination of nutrients and reduction of COD, the co-culture showed a greater purification than the microalgae alone, with a removal percentage of 26.4%, 68.90% and 92.11% of nitrates, phosphates and COD. respectively. In addition, there was a change in the pH from an acidic water of 4.14 to 7.55, reaching the standards of the Colombian technical rules for these wastes disposal. Finally, regarding lipids production, the monoculture of C. sorokiniana obtained a higher productivity of biomass and lipids (101.88 and 38.75 mg L-1 day-1 respectively) compared to the consortium (89.38 and 8.75 mg L-1 day1), likewise the lipid content was higher in the monoculture with 38.04% while 9.79% of lipid content was obtained with the co-culture. The co-culture showed an efficiency with respect to the wastewater treatment, however, the cultivation of the microalgae alone presented a higher production of lipids than the co-culture.
Palabras clave
Biomasa, Lípidos, Microalgas, Agua residual de la industria láctea
Keywords
Biomass, Lipids, Microalgae, Dairy wastewater