Publication: Monitoreo de la estructura de las comunidades bacterianas en tres reactores anaerobios de tratramiento de las aguas residuales de industrias cerveceras en Colombia.
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Date
2006-06
Authors
Baena Garzón, Sandra
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Abstract
A nivel mundial existen en operación alrededor de 1600 plantas de tratamiento anaerobio para aplicaciones industriales de las cuales al menos 1162 son aplicaciones a gran escala, instaladas en 65 países incluido Colombia (Morales et al, 2002). El 76% corresponde a sistemas de tratamiento de aguas residuales de industrias de alimentos e industrias relacionadas con el procesamiento de alimentos y dentro de estas, la industria cervecera es la que mayor número de plantas anaerobias tiene en operación con un total de 285 plantas (Kleerebezem & Macarie, 2003). En Colombia, la tecnología anaerobia es utilizada con frecuencia para tratamiento de aguas residuales domésticas y principalmente residuales industriales. Tal es el caso del Grupo Empresarial Bavaria que posee siete (7) plantas anaerobias para tratamiento de aguas residuales de cerveceras instaladas en diferentes ciudades, y la mayor parte son sistemas anaerobios de manto de lodos de flujo ascendente (UASB).
El funcionamiento estable de estos sistemas de tratamiento depende en gran parte de la utilización de parámetros de control y seguimiento adecuados. Estos parámetros permiten establecer condiciones óptimas de funcionamiento durante largos periodos de operación aún con variaciones en la composición del afluente. Es por lo tanto necesario un mínimo de parámetros de control que aseguren la estabilidad de la biomasa anaerobia, responsable de la conversión de la materia contaminante. Es igualmente importante que esta biomasa presente cierto grado de ""flexibilidad"" en términos de adaptación al cambio y asimilación de cargas de choque. En consecuencia, la eficiencia y la solidez de un sistema anaerobio está ligada a la composición y a la actividad de su comunidad microbiana (biomasa), y esta actividad está ligada a su vez a las condiciones de operación y al tipo de reactor en cuestión.
El monitoreo de las poblaciones microbianas del proceso debe ser una herramienta clave del control de reactores anaerobios, porque la actividad microbiana y las asociaciones sintróficas presentes son las responsables de la degradación de la materia contaminante. Sin embargo, en la actualidad la evaluación de esta actividad resulta demasiado complicada y dispendiosa en términos prácticos. Es por lo tanto necesario desarrollar metodologías simples que permitan evaluar el proceso en términos de operación y eficiencia utilizando ""indicadores microbiológicos"", con función análoga a la de aquellos utilizados para determinar la calidad microbiológica de las aguas. Para poder llegar a definir estos ""indicadores"", es necesario reunir suficiente información sobre la estructura de las comunidades microbianas en reactores anaerobios operados en diferentes condiciones de carga orgánica e hidráulica, con diferentes sustratos y diferentes diseños. Esta tarea puede llegar a ser larga, pero los resultados finales serán de gran utilidad para el manejo apropiado de los reactores. Por lo tanto, el monitoreo de la estructura de las comunidades microbianas será el punto de partida necesario para definir el (los) indicador (es) microbiológico (s) y además permitirá con base en la información que se genere, diseñar sistemas más eficientes y con biomasa adaptada a aguas residuales particulares.
La Unidad de Saneamiento y Biotecnología Ambiental (USBA) ha realizado estudios microbiológicos en sistemas anaerobios de tratamiento de aguas residuales industriales. Estos estudios se han centrado en la diversidad de microorganismos acetogénicos hidrogenogénicos. Se han aislado y caracterizado dos nuevos géneros Aminobacterium (Baena et al, 1998a) y Aminomonas (Baena et al, 1999) y dos nuevas especies Aminobacterium mobile (Baena et al, 2000) y Desulfovibrio aminophilus (Baena et al, 1998b). Igualmente se determinó que estas bacterias deben establecer asociaciones sintróficas con organismos hidrogenotróficos (Metanoarchaea, p.e.) para degradar substratos proteínicos y aminoácidos. Posteriores estudios realizados en el reacto.