Biotratamiento de efluentes secundarios municipales utilizando microalgas: Efecto del pH, nutrientes (C, N y P) y enriquecimiento con CO2

• Autores: Julio C Beltrán Rocha, Claudio Guajardo Barbosa, Icela Dagmar Barceló Quintal, Ulrico J López Chuken
• Localización: Revista de biología marina y oceanografía, ISSN 0718-1957, ISSN-e 0717-3326, Vol. 52, Nº. 3, 2017, págs. 417-427
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Biotreatment of secondary municipal effluents using microalgae: Effect of pH, nutrients (C, N and P) and CO2 enrichment
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• Resumen
  • español

    Esta revisión analiza la asimilación de C, N y P por microalgas y la influencia de los factores dependientes del pH (solubilidad, estado de ionización y biodisponibilidad), así como la adición de CO2 y su interacción en el tratamiento terciario de aguas municipales durante la producción de biomasa de microalgas. Este estudio destaca la importancia de monitorizar condiciones críticas como: 1) la interacción entre el pH y las especies de carbono inorgánico; 2) la biodisponibilidad de P; 3) reducción de N por formación de NH3 y 4) toxicidad de NH3. Por otra parte, para el uso óptimo de aire enriquecido con CO2 se recomienda considerar: 1) el suministro intermitente y variable de CO2 para evitar pérdidas a la atmósfera; 2) optimizar el consumo de CO2 evitando la acidificación del pH por formación de H2CO3 e inhibición de las microalgas en etapas tempranas de cultivo; y 3) conservación de pH óptimo (≈ 8,5) a través del sistema de amortiguamiento CO2 / HCO3_. Finalmente, se sugiere que las tecnologías biológicas basadas en el cultivo de microalgas para la eliminación de nutrientes y cumplimiento de normativas ambientales, representan una alternativa viable, que une el reciclaje y revalorización de recursos a través de la generación y usos potenciales de la biomasa (e.g., fertilizantes, pigmentos y antioxidantes).

  • English

    This review discusses microalgae assimilation of C, N and P as affected by pH-dependent factors (solubility, ionization state and bioavailability) and CO2 enrichment in tertiary water treatment during microalgae biomass production. This study indicates the importance of monitoring critical conditions such as: 1) pH and inorganic carbon species interaction; 2) P bioavailability; 3) nitrogen removal through NH3 volatilization and 4) NH3 toxicity. Also, optimal CO2 enriched air considerations, such as: 1) combining intermittent and variable CO2 enrichment to avoid losses into the atmosphere; 2) preventing microalgae growth inhibition due to H2CO3 formation and pH acidification at early stages of the culture and 3) maintenance of optimal pH (≈ 8.5) through the buffer system (CO2 / HCO3_). Finally, we suggest that biological technologies based on microalgae culture to remove excessive nutrient loads and compliance with environmental laws from water, represent a viable alternative attached to recycling and revaluation of resources through the generation and potential uses of biomass (e.g., fertilizer, pigments and antioxidants).