Caracterización de la comunidad microbiana y formación de biopelícula sobre membrana bioactiva compuesta para la producción y captura de H2 a partir de aguas residuales

Abstract

En los últimos años, el tratamiento y reúso de aguas residuales han surgido como una solución al grave problema de contaminación y escasez hídrica en Chile y el mundo, dado el contexto de emergencia y cambio climáticos que se vive hoy en día. Dentro de las tecnologías más prometedoras, se encuentra el desarrollo de biorreactores anaeróbicos para la producción de H2. Este seminario de título busca caracterizar el desarrollo de la comunidad microbiana anaeróbica productora de H2 proveniente de aguas residuales municipales y la formación de biopelícula sobre una membrana bioactiva compuesta (MBC), para determinar parámetros cinéticos del crecimiento y productividad del cultivo en prototipo de biorreactor. Se estudiaron las dinámicas de crecimiento utilizando un sistema “batch” cerrado en condición anaeróbica para generar curva de crecimiento evaluando la concentración celular por cámara de Neubauer y densidad óptica con espectrofotómetro en función del tiempo, cuyos resultados permitieron estandarizar metodología y obtener una curva de 3 fases: Latencia (1-4h), exponencial (4-9 h) y estacionaria (9-11 h). También se obtiene curva de calibración que define la relación lineal entre concentración celular y densidad óptica asociada a este cultivo microbiano y algunos parámetros cinéticos al graficar el log de la concentración celular vs el tiempo, relación lineal definida por la ecuación Y=0,7291*X+11.01 A partir de esta relación, se obtiene tasa de crecimiento específica (𝜇����) = 0,7291 h-1 , tiempo de generación (𝑔����) = 0,95 h, la velocidad de crecimiento (𝐾����) = 1,05 h-1 y una cosecha máxima 𝑀���� = 4,047 x107 cel/mL. Además, se evaluó la producción de biogás por cromatografía de gases, logrando evidenciar un aumento progresivo de CO2 y presencia de H2 a las 98 h. Por último, se obtuvieron datos preliminares respecto la formación de biopelícula y adhesión de células sobre la MBC utilizando tinción DAPI, logrando evidenciar un aumento de adhesión en el transcurso de 12 días, por lo que se propone analizar en un periodo de tiempo más extenso para evidenciar formación de biopelícula