Estudio comparativo del proceso de eliminación de nutrientes en un agua residual procedente de un reactor anaerobio de membranas mediante distintas especies de microalgas; Scenedesmus obliquus, Chlorella vulgaris y Chlamydomonas reinhardtii, en cultivos puros y mixtos

Abstract

[ES] Los efluentes procedentes de las aguas residuales contienen concentraciones elevadas de nutrientes (NH4+, NO2-, NO3- and PO43-) que son los responsables de ocasionar la eutrofización en las aguas naturales. Por lo tanto, según la legislación vigente, las aguas residuales deben de ser tratadas adecuadamente antes de ser vertidas a los cauces naturales. Las microalgas pueden desempeñar un papel efectivo en el tratamiento terciario de las aguas residuales urbanas, como se ha confirmado en muchos estudios (Abdel-Raouf et al 2012; Arzib et al. 2013; Ruiz-Marin et al.2010). En este trabajo se han utilizado tres cepas de microalgas (Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella vulgaris y Scendesmus obliquus) en cultivos puros y cultivos mixtos. Se ha tratado de comparar sus rendimientos poniendo a prueba su capacidad de eliminar el nitrógeno-amoniacal (N-NH4+) y el ortofosfato (P-PO43-) para un efluente procedente de un reactor anaerobio de membranas (SAnMBR). Las microalgas con el mejor crecimiento celular fueron seleccionadas, y se presentan como un tratamiento adecuado para la eliminación de nutrientes. Los resultados indican que Chlorella vulgaris (SAG 211-12) obtiene velocidades de eliminación de fosforo superiores (100%) y Chlamydomonas reinhardtii (SAG 11-32b) a su temperatura óptima de crecimiento, muestra una mayor tasa de eliminación de nitrógeno (100%) y de fosfatos (100%) en comparación con las otras especies. Estudiando la competencia ecológica entre las especies en el cultivos mixtos, los resultados indican que Chlorella vulgaris fue el organismo más resistente.

[CA] Els efluents procedents de les aigües residuals contenen concentracions elevades de nutrients (NH4 +, NO2-, NO3- and PO43-) que són els responsables d'ocasionar l'eutrofització en les aigües naturals. Per tant, segons la legislació vigent, les aigües residuals les han de tractar adequadament abans de ser abocades a les lleres naturals. Les microalgues poden tenir un paper important en el tractament terciari de les aigües residuals urbanes, com s'ha confirmat en molts estudis (Abdel-Raouf et al 2012; Arzib et al. 2013; Ruiz-Marin et al.2010). En aquest treball s'han utilitzat tres tipus de microalgues (Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella vulgaris i Scendesmus obliquus) en cultius purs i cultius mixtes. S'ha tractat de comparar els seus rendiments posant a prova la seva capacitat d'eliminar el nitrogen-amoniacal (N-NH4+) i el ortofosfato (P-PO43-) per a un efluent procedent d'un reactor anaerobi de membranes (SAnMBR). Les microalgues amb el millor creixement cel·lular van ser seleccionades, i es presenten com un tractament adequat per a l'eliminació de nutrients. Els resultats indiquen que Chlorella vulgaris (SAG 211-12) obté velocitats d'eliminació de fòsfor superiors (100%) i Chlamydomonas reinhardtii (SAG 11-32b), a la seua temperatura óptima de creixement, mostra una major taxa d'eliminació de nitrogen (100%) i de fósfor (100%) en comparació amb les altres espècies. Estudiant la competència ecològica entre les espècies en el cultiu mixte, els resultats indiquen que Chlorella vulgaris va ser l'organisme més resistent.

[EN] The effluents from wastewater contain nutrients (NH4+, NO2-, NO3- and PO43-) which have been identified as the main causes leading to eutrophication in natural waters. Therefore, according to the legislation, the wastewater must receive suitable treatment before being discharged into water bodies. Microalgae play an effective role during urban waste water treatment, many studies support it (Abdel-Raouf et al 2012; Arzib et al. 2013; Ruiz-Marin et al.2010). In this work three strains of microalgae (Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella vulgaris y Scendesmus obliquus) growing as pure cultures and mixed cultures were used and compared to test their ability to remove nitrogen-ammonia (NH4+-N) and orthophosphate(PO43- -P) in batch cultures, using an anaerobic membrane bioreactor effluent. The microalgae with the best cell growth rate were selected, and introduced as a suitable train for nutrient removal. Results indicate that Chlorella vulagaris (SAG 211-12) showed a higher P uptake rate (100%) and Chlamydomonas reinhardtii (SAG 11-32b) at her optimum of temperature showed a higher N up take rate (100%) and higher P up take rate (100%) in urban wastewater than the other species. Also about the ecological competition between the species, the results indicate that Chlorella vulgaris was the organism most resistant.