TBA 050 - Universidad Autónoma del Estado de México

CARACTERIZACIÓN DE PRODUCTOS MICROBIANOS SOLUBLES POR
FLUORESCENCIA EN 3-D DURANTE LA BIODEGRADACION AEROBIA DE
GLUCOSA
Mario Esparza-Soto, Mario; Sandra Núñez-Hernández
Universidad Autónoma del Estado de México, Centro Interamericano de Recursos del Agua
Cerro de Coatepec s/n, Ciudad Universitaria, Toluca, Estado de México, C. P. 50130
Tel. (722) 296 5550. Fax: (722) 296 5555. e-mail:[email protected]
Modalidad: Oral. Área: Tec. y Biotec. Amb. Tema: 2
Palabras clave: Biodegradación aerobia, reactor secuencial, fluorescencia
Introducción: Fluorescencia es la propiedad de
ciertas moléculas orgánicas e inorgánicas de
liberar energía en forma de luz cuando son
excitadas por una fuente de alta energía
luminosa, la cual eleva los niveles de energía de
los electrones dentro de la molécula1. La
fluorescencia en aguas superficiales y residuales
domésticas es predominantemente generada
por ácidos orgánicos (húmicos y fúlvicos), el
grupo amino de proteínas de nitrógeno
orgánico1. Durante la biodegradación aerobia de
materia orgánica disuelta (MOD), las bacterias
liberan productos microbianos solubles al agua
como resultado de diferentes procesos
metabólicos de crecimiento y decaimiento2.
Estos productos microbianos solubles (PMS)
han sido identificados principalmente como
ácidos orgánicos y proteínas, por lo que son
fácilmente identificables por fluorescencia2.
El objetivo de esta investigación fue utilizar dos
técnicas de cuantificación de MOD y dos de
espectrometría para caracterizar la MOD
producida durante la degradación de glucosa,
una molécula orgánica no fluorescente, en un
reactor secuencial de lodos activados (RSLA)
durante estado transitorio y estacionario.
Metodología: Las técnicas espectrométricas
que fueron utilizadas fueron: absorbancia de luz
ultravioleta a 254 nm (UVA254) y la matriz de
excitación-emisión de fluorescencia (MEE). Las
técnicas de cuantificación de MOD fueron:
demanda química de oxígeno (DQO), carbón
orgánico disuelto (COD)3. Se calcularon las
tasas de UVA254/COD y DQO/COD para
determinar el grado de refractabilidad de la
MOD. Si la tasa UVA254/COD aumenta, más
refractaria es la MOD, lo contrario sucede con la
tasa DQO/COD. El RSLA fue alimentado con
2,150 mg DQO/L (777.7 mg COD/L) de glucosa
y operado a un tiempo de retención hidráulica de
24 h y una edad de lodos de 7 d.
Resultados y discusión: El RSLA se estabilizó
en tres semanas, alcanzando eficiencias de
remoción de MOD de 96.1 ± 0.3 y 95.5 ± 0.3 (n
= 17) para DQO y COD, respectivamente.
Durante la biodegradación de glucosa, la tasa
DQO/COD disminuyó 14%, mientras que la tasa
UVA254/COD aumentó 460%, indicando que la
MOD del efluente es diferente a la glucosa
alimentada. Se detectaron en el efluente tres
picos fluorescentes atribuibles a PMS: Dos picos
fueron atribuidos al aminoácido triptofán y un
pico a un ácido húmico de reciente creación. La
única correlación significativa entre los
parámetros de MOD medidos fue entre DQO y
COD (DQO = 2.91*COD – 17.5, R2 = 0.9977).
Conclusiones: Las tendencias encontradas nos
indican que: a) la MOD del efluente del RSLA es
significativamente diferente a la glucosa
originalmente alimentada; b) la MOD del efluente
está constituida por PMS; c) los PMS están
constituidos por proteínas y ácidos húmicos.
Agradecimientos: Los autores agradecen al
CONACyT por su apoyo (Proyecto de Apoyo
Complementario a Investigadores SNI Nivel I).
Referencias: (1) Coble P. G. (1996)
Characterization of marine and terrestrial DOM
in seawater using excitation-emission matrix
spectroscopy. Mar. Chem., 51(4), 325-346.
(2) Barker D. J. y Stuckey D. C. (1999) A review
of soluble microbial products (SMP) in
wastewater treatment systems. Wat. Res. 33(14)
3063-82.
(3) APHA, WEF (1995) Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater. 19th
Edition, Washington, D.C.