Desarrollo de cultivos de la diatomea Cyclotella meneghiniana en un efluente proveniente de la producción de biogás: ventajas y limitantes

REARTE T.A.; FIORITO C.; VENTURA M.; SABATTE F.; VELEZ C.G.; IORIO A. F. DE

Santa CAtarina, Florianoplis

Congreso; IV Congreso Latinoamericano de Biotecnologia Algal; 2013

Universidad Federal de Santa Catarina Red de Algas

El desarrollo de energías alternativas renovables es devital importancia para el progreso hacia sistemas tecnológico-productivosustentables. La producción de biocombustibles a partir de microalgas seencuentra limitado por los elevados costos en su producción y la demandaenergética asociada. En este sentido, efluentes con alta carga de nutrientespueden ser utilizados como medio de cultivo sustituyendo la utilización defertilizantes sintéticos con alto impacto ambiental y coste económico,obteniendo además el tratamiento y purificación de las aguas residuales. En elpresente trabajo, estudiamos la reutilización de un efluente (BIOL) de un biodigestoranaeróbico de producción de biogás, que procesó residuos de un tambo, medianteel cultivo de la diatomea Cyclotellameneghiniana (SAG 1020-1a) para la producción de biomasa, lípidos y elconsecuente tratamiento del efluente. Se compararon dos métodosde pre-tratamiento del efluente: centrifugación, y coagulación-floculación conAl3SO4 con posterior centrifugación. Se determinaron las propiedadesfísico-químicas antes y después de los tratamientos (pH,CE, NT, N-NH4, PT, P-PRT, e iones mayoritarios) por métodosestandarizados. Se realizaron pre-ensayos en volúmenes de 100ml para evaluar elpre-tratamiento y la dilución adecuada para el desarrollo de la especie,determinándose que elproceso óptimo es el de centrifugación del efluente y cultivo a una dilución1:50 en agua salobre. Se evaluaron 5 condiciones por triplicado en cultivos de 1L:1) control (medio Brackish SAG); 2) BIOL 1:50; 3) BIOL 1:50+Si; 4) BIOL1:50+P; 5) BIOL 1:50+Si+P. Laadición de sílice fue similar que para Brackih y la de fósforo fue la necesariapara obtener una relación N:P similar que en el medio Brackish (7,7:1). En cuanto al efluente, se observó unadisminución en el nitrógeno y fósforo total en los efluentes tratados,principalmente debido a la remoción de N y P orgánicos, sin embargo se mantuvola concentración inicial de nitrógeno disponible como NH4+(866mg.L-1) y fósforo disponible (PRS 173mg.L-1). Elporcentaje de masa seca se redujo de un 5,6% a un 0,5% en ambos tratamientos,mejorando ampliamente la transparencia. En cuanto a los cultivos, se observó uncrecimiento inicial levemente mayor en los primeros 4 días en los tratamientosBIOL con adición de sílice, lo cual podría deberse al menor gasto energéticoque supone el consumo de NH4+ en vez de NO3-.La biomasa y densidad celular final alcanzadas fueron mayores en los cultivos Brackishy BIOL+Si no observándose diferencias significativas entre ambos tratamientos,con un porcentaje de lípidos cercano al 34% y 26% en los tratamientos Brackishy BIOL+Si respectivamente. El principal factor limitante del crecimiento en elefluente es el sílice, el cual podría ser utilizado como elemento de manejopara la inducción de la acumulación de aceites de importancia biotecnológica. Encambio la adición de fósforo no causó un aumento significativo en elcrecimiento de la especie, resultando beneficioso ya que es un elemento escasoen los sistemas acuáticos y de alto costo como fertilizante. En adición altratamiento del efluente, la utilización de agua salobre en el cultivo de C. meneghiniana no implica lacompetencia con el suministro de agua dulce para el consumo humano. El únicolimitante en la tecnología propuesta es el gasto energético en lacentrifugación previa del efluente por lo cual se prevé continuar los estudios.El efluente del biodigestor anaeróbico constituyeuna fuente de nutrientes con potencial para el cultivo de Cyclotella meneghiniana.