Evaluación de la influencia de la proporción de llenado en un biorreactor de lecho móvil con Biopelícula (MBBR) utilizando Saccharomyces Cerevisiae para la Biodepuración de colorante en efluentes textiles

• Autor: Luna Fuentes, Fiorella Ingrid
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2019
• Institución: Universidad Católica de Santa María
• Repositorio: UCSM-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.ucsm.edu.pe:20.500.12920/9698
• Enlace del recurso: https://repositorio.ucsm.edu.pe/handle/20.500.12920/9698
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Efluente textil; Sistema MBBR; Saccharomyces cerevisiae; biodepuración; colorante reactivo; DQO

La contaminación por efluentes textiles es un problema de gran impacto tanto ambiental como de salud pública. Éstos contienen altas cantidades de detergentes, colorantes, entre otros agentes que causan un daño irreversible en el medio ambiente, e indirectamente en la población. Entre los agentes que causan más contaminación se encuentran los colorantes, es por eso que diferentes métodos son utilizados con la finalidad de remover dichos contaminantes de los efluentes como: procesos de adsorción con carbón activado, ozonización, oxidación electroquímica, decoloración utilizando agentes biológicos como hongos, bacterias o algas, entre otros. Sin embargo, estas tecnologías han demostrado tener media a baja eficiencia de remoción de colorante en relación al tiempo. Por lo tanto, en esta investigación se probaron tres Biorreactores de Lecho Móvil con Biopelícula (MBBR) con diferente proporción de llenado de soportes de polietileno de alta densidad, marca Kaldnes K3 (20, 40 y 60 % respectivamente) para la reducción de la concentración de colorante negro reactivo Novacron – negro WNN de dicho efluente, utilizando Saccharomyces cerevisiae como microorganismo formador de biopelícula. Se realizó una adaptación de la cepa en caldo Sabouraud sintético con colorante negro reactivo con una concentración de 50 mg/mL; luego se evaluó la cinética de crecimiento de Saccharomyces cerevisiae a 0; 0.5; 1; 2; 4; 6; 10; 14; 20, 26; 30; 34; 38 horas, determinándose que la cepa tuvo una fase de adaptación de 2 horas, luego entró a su fase exponencial hasta la hora 30, momento en el cual empezó su fase estacionaria hasta la hora 38. Se determinó también que la cepa tuvo una velocidad específica de crecimiento de 0.0798 cel/mL x h y un tiempo de duplicación de 8.686 horas. Por otro lado, se evaluó la capacidad de remoción del colorante mencionado por la levadura a los mismos tiempos; determinándose que existió un porcentaje de remoción del 77.15 %, alcanzando una concentración final de 10.93 mg/mL. Seguidamente, se diseñó la configuración de los sistemas MBBR utilizando proporciones de soportes de 20, 40 y 60 % del volumen total del biorreactor, los que fueron inoculados con la cepa Saccharomyces cerevisiae. A continuación, se realizó la evaluación de la eficiencia de biodepuración del efluente textil midiendo el porcentaje de remoción de colorante negro reactivo y la capacidad de reducción de los valores de DQO en cada uno de los sistemas MBBR. Los resultados obtenidos en cuanto a la remoción del colorante mostraron que hubo una mayor eficiencia al 40 %, obteniendo un porcentaje de remoción de 20.3 %; seguido del biorreactor con unllenado 60 %, que mostraba un porcentaje de remoción de 5.85 %; finalmente, el biorreactor con menor eficiencia de remoción de colorante fue el de 20 %, con un resultado de 3.02 % de remoción. Adicionalmente, los resultados obtenidos en cuando a la reducción de los valores de DQO en el efluente mostraron que, el mayor porcentaje de reducción se obtuvo en el biorreactor con 40 % de llenado de soportes, con una disminución de 72.21 %, seguido del biorreactor con 60 % de llenado de soportes con una disminución de 68.21 % y finalizando con el biorreactor con 20 % de llenado con un resultado de 59.73 %. Finalmente, se realizó un ANOVA de los resultados obtenidos, y se determinó que para el colorante existió un valor de p de 0.0791 y para el DQO un valor de 0.4283, en ambos casos no superan en valor probabilístico de 0.05; por lo que podemos decir que no se encontró diferencia significativa en los resultados obtenidos entre los tres sistemas MBBR; sin embargo, se determinó que el uso de Saccharomyces cerevisiae para la remoción de colorante y disminución de DQO es efectiva y que su tiempo de acción es de aproximadamente 30 horas. Además, se estima que se necesita un mayor tiempo de funcionamiento para la biodepuración total del efluente, dado que la cepa requiere de un mayor tiempo de adaptación al medio. Por lo tanto, este tratamiento es aconsejable para tratamientos de disminución de contaminantes y tratamiento de aguas residuales industriales. PALABRAS CLAVE: Efluente textil, Sistema MBBR, Saccharomyces cerevisiae, biodepuración, colorante reactivo, DQO.