Innovative algal bacterial processes for wastewater treatmenta further step towards full scale implementation

Resumen

El tratamiento de las aguas residuales es una necesidad actual obligatoria para la protección del medio ambiente y reutilización de recursos. Las limitaciones de las tecnologías convencionales usadas para tratamiento de aguas residuales tales como los sistemas de fangos activos o procesos anaerobios implican la necesidad de desarrollar nuevas tecnologías. En este contexto, los procesos de interacción microalgas-bacterias aparecen como una opción sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Estos procesos simbióticos se basan en la oxidación de la materia orgánica y del amonio de las aguas residuales por las respectivas bacterias heterótrofas y autótrofas. A su vez, estos productos, junto con el fósforo contenido en las aguas residuales, son asimilados por las microalgas durante la fotosíntesis en presencia de luz para producir el oxígeno que será nuevamente utilizado por las bacterias para la correspondiente oxidación anteriormente explicada. Durante esta interacción simbiótica se produce una biomasa algal-bacteriana que puede ser utilizada para producción de biocombustibles y/o biofertilizantes. Durante el desarrollo de la presente tesis, el objetivo central ha sido determinar las principales desventajas de esta biotecnología, así como sus limitaciones y potencial para poder aplicarla a escala industrial. Para ello, en primer lugar se determinó cómo influyen las características de las aguas residuales en su biodegrabilidad por esta tecnología; se han trabajado diferentes técnicas de cosechado de biomasa algal; también se ha comparado el funcionamiento de fotobiorreactores convencionales y emergentes; se ha determinado la evolución de la población de microalgas y bacterias; se han optimizado los procesos de tratamiento de gases (biogás y gas de combustión) integrados en el tratamiento de agua residual por algas y bacterias; se ha determinado la composición de la biomasa cosechada y, finalmente, se ha estudiado la integración de estos sistemas en plantas de aguas residuales convencionales. Los resultados obtenidos muestran como esta biotecnología es apta para reemplazar el uso de las convencionales, a pesar de que algunas modificaciones7mejoras son aún necesarias.