REMOCIÓN DE ESPECIES NITROGENADAS EN HUMEDALES BIOELECTROQUÍMICOS

RODRÍGUEZ SIMÓN, CARLOS NORBERTO; BONNANI, SEBASTÍAN; GIUNTA, VALERIA; BUSALMEN, JUAN

Congreso; Simposio argentino de procesos biotecnológicos; 2021

REMOCIÓN DE ESPECIES NITROGENADAS EN HUMEDALES BIOELECTROQUÍMICOS Rodríguez Simón, Carlos N; Bonanni, Pablo S; Busalmen, Juan P INTEMA (instituto de investigaciones en ciencia y tecnología de materiales) El tratamiento de aguas residuales urbanas mantiene un sistema arcaico, dónde, generalmente, los desechos generados son tratados químicamente y posteriormente arrojados al océano, eliminando así este pool de agua potencialmente reutilizable. El crecimiento demográfico genera cordones urbanos, cada vez más alejados de los entramados cloacales, esto sumado a las disparidades económicas y posibles limitantes topográficas conlleva a buscar tratamientos alternativos para las aguas residuales. Una posible solución a dichos problemas consiste en la implementación de humedales, en los cuales se combinan la capacidad de bioremediación de plantas y microorganismos conjunto a pasos previos de tratamiento químico, teniendo como ventajas que el agua es tratada en puntos cercanos a la fuente de emisión y posteriormente puede ser reinfiltrada a las napas, ayudando a mantener el equilibrio hídrico de la zona. Durante los últimos años ha comenzado a estudiarse la aplicación de microorganismos electro-activos en humedales de tratamiento, dando lugar a los humedales bioelectroquímicos. De esta manera se puede acelerar la degradación de materia orgánica de un humedal tradicional, disminuyendo sustancialmente el requerimiento de espacio y los costos de construcción. Al acelerar la degradación de materia orgánica mediante el mencionado fenómeno se genera un aumento en la eficiencia de remoción de demanda química de oxígeno, parámetro utilizado comúnmente para evaluar la calidad de un efluente. Sin embargo, la degradación de compuestos como las especies nitrogenadas, en especial el nitrato, no es tan rápida en los humedales bioelectroquímicos, con lo cual el agua de salida de estos sistemas muchas veces se encuentra fuera de norma. Surge entonces la necesidad de acelerar la remoción de especies nitrogenadas en humedales bioelectroquímicos. La limitante en la obtención de energía por parte de los microorganismos capaces de remover las especies nitrogenadas puede ser paliada suministrando electroquímicamente los electrones necesarios para estos metabolismos. Dando lugar a los objetivos de este trabajo, que consisten en determinar las condiciones de operación óptimas para la remoción de especies nitrogenadas en humedales intensificados bioelectroquímicamente, evaluar por medio de técnicas electroquímicas (voltametrías, cronoamperometrías, entre otros) la capacidad de remoción de especies nitrogenadas de un consorcio propio de humedales nativos y la comparación del mismo contra cepas modelo. Para dichos fines se utilizaron reactores que poseen como dador de electrones, barras de grafito polarizadas (cátodo), un ánodo de platino o fieltro de grafito según corresponda, y un referencia de Ag/ClAg para regular la polarización de los mismos, en los cuales se crecieron al consorcio microbiano (extraído de un humedal bioelectroquímico no intensificado) tanto aeróbica como anaeróbicamente o la cepa modelo Thiobacillus denitrificans bajo condiciones anaeróbicas en el medio 113 privado de dador de electrones (propio para este tipo de metabolismos). Obteniendo corrientes en promedio de 0,07A/m2 para los reactores aeróbicos, 0,02 A/m2 para los anaeróbicos y 0,03 A/m2 para Thiobacillus denitrificans, estos valores van acompañados con eficiencias culombicas de entre 60 y 80% para ambas condiciones coincidiendo con remoción de nitrato de entre 0,7 y 1,3 mM NO3/día, siendo estos valores compatibles con la implementación de este sistema en humedales bioelectroquímicos. Palabras clave: ELECTROQUÍMICA; BIOREMEDIACIÓN; MICROORGANISMOS ELECTROACTIVOS