Tecnologías electroquímicas microbianas en la utlilización de reactores de lecho fluidizado para el tratamiento de aguas residuales
| Autor: | Ríos Lara, Shawny Carolina |
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| Přispěvatelé: | Letón García, Pedro, Universidad de Alcalá, Universidad Rey Juan Carlos, CONSOLIDER (Tratamiento y Reutilización de Aguas Residuales para una Gestión Sostenible), Instituto Madrileño de Estudios Avanzados |
| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2020 |
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| Popis: | La capacidad para intercambiar electrones que poseen los microorganismos electroactivos con materiales conductores de electricidad como parte de su metabolismo es uno de los mecanismos más novedoso en el campo actual de la microbiología. Este fenómeno ocurre en la membrana celular de una biopelícula electroactiva, que contribuyen a convertir el metabolismo de degradación en corriente eléctrica. Dentro de las aplicaciones ambientales están la producción de biocombustibles y la generación de energía electrica. Aún estas tecnologías están en sus inicios, se sigue investigando ya que podrían tener un gran potencial debido a los bajos costos de implementación. Por otro lado, las PPBs son gram-negativas, viven en ambientes acuáticos anóxicos extremos en diferentes tipos de aguas residuales. Este amplio rango de ecosistemas es el resultado de la diversidad metabólica en las bacterias púrpura, siendo uno de los grupos más extendidos en la tierra. Realizan la fotosíntesis anoxigenada y la fijación de CO2. La utilización de PPBs en METs, nos permite aprovechar sus capacidades adaptativas para la mejora en biorreactores. Se realizó el enriquecimiento de PPBs de un consorcio microbiano puro del grupo de BioE. El objetivo de este trabajo buscó probar la capacidad de las PPBs para la transferencia de electrones en un colector eléctrico dentro de un reactor de lecho fluidizado para la eliminación de materia orgánica en agua residual en diferentes condiciones de luz. Se inocularon dos reactores con PPBs, un reactor irradiado con luz infrarroja RIR, reactor RC en obscuridad, utilizando acetato como fuente de energía en iguales condiciones ambientales. Se comparó rendimientos, en términos de biodegradabilidad y recuperación de nutrientes. Las mediciones se realizaron en espectrofotometría para caracterizar el crecimiento microbiano. El consumo de sustrato (acetato) se midió por cromatografía líquida de alto rendimiento. El gas producido se analizó con un cromatógrafo de gases. La radiación infrarroja es una ventaja competitiva para las PPBs, en cuanto a la degradabilidad de materia orgánica como la producción de energía en los sistemas. Las PPBs se adaptan a condiciones de obscuridad utilizando metabolismos de anaerobiosis, al estar expuestas a irradiación infrarroja utilizan diferentes tipos de rutas metabólicas para la oxidación de la materia orgánica. Es necesario realizar más estudios en cuanto a la generación de electricidad para la mejora en los diseños de los biorreactores. The skills to exchange electrons that electroactive microorganisms possess with electrically conductive materials as part of their metabolism is one of the newest mechanisms in the current field of microbiology. This fantastic phenomenon electroactive generally occurs in a biofilm where all the bacterial layers contribute to converting the oxidative metabolism into an electric current. Among the environmental applications are the production of biogas and the generation of electrical energy. Although their although these technology recently started, research is ongoing as they could have great potential due to low implementation costs. On the other hand also, purple phototrophic bacteria have great adaptive capacities, inhabiting anoxic terrestrial and aquatic environments, different types of wastewater and extreme habitats, such as industrial wastewater. Thanks to the great variety of natural ecosystems, diversity of metabolic routes can be found in purple bacteria, being one of the most extended microorganisms on earth. These microorganisms photosynthesize in the absence of sunlight and CO2.The use of purple phototrophic bacteria in METs allows us to take advantage of their adaptive capacities for improvement in bioreactors. In this investigation, enrichment of purple phototrophic bacteria from a pure microbial consortium of the BioE group was performed. The objective of this proyect was to test the capacity of the purple phototrophic bacteria for the transfer of electrons in a fluidized bed collector for the removal of organic matter in wastewater under different light conditions. Two reactors were inoculated with PPBs, one reactor irradiated with RIR infrared light, the second reactor RC in the dark, using acetate as an energy source under the same environmental conditions. Yields were compared in terms of biodegradability and nutrient recovery. Measurements were made with spectrophotometry to characterize microbial growth. The consumption of the sustratum (acetate) was measured by high performance liquid chromatography. The produced gas was analyzed with a gas chromatograph. Infrared radiation is a competitive advantage for PPBs, in terms of the degradability of organic matter such as energy production in systems. The purple phototrophic bacteria adapts to dark conditions using metabolic pathways typical of anaerobiosis. Being exposed to infrared irradiation, they use different types of metabolic pathways for the oxidation of organic matter. More studies are needed in terms of electricity generation for improvement at bioreactor designs. Máster Universitario en Hidrología y Gestión de Recursos Hídricos (M173) |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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