Remediación biotecnológica de malos olores generados en ambientes acuáticos contaminados mediante biofiltración con consorcios microbianos especializados
DOI:
https://doi.org/10.26507/paper.4507Palabras clave:
Biofiltración, Consorcio microbiano, Oxidación de sulfuros, Control de olores, Remediación ambientalResumen
La presencia de sulfuro de hidrógeno (H₂S) y compuestos sulfurados en cuerpos de agua contaminados representa un desafío ambiental y operativo. Para abordarlo, se desarrolló y evaluó un consorcio bacteriano especializado en oxidar H₂S, inoculado en un biofiltro tipo biopercolador (ECOFILTRO) ubicado en la Central Hidroeléctrica El Paraíso de ENEL Colombia S.A. E.S.P. El consorcio se obtuvo a partir de muestras del ECOFILTRO, el embalse de Muña, un biofiltro y una zona húmeda (Dangos), utilizando un medio mineral específico. Se aplicó una estrategia de enriquecimiento en matraces y biorreactores de 5 L, monitoreando pH y densidad óptica. Este consorcio oxidó compuestos sulfurados generando ácido sulfúrico, con cinética descrita por la ecuación de Monod (µ = 0,1 1/h). En planta, la inoculación por etapas y el control de pH facilitaron su adaptación, evidenciada por la disminución del pH y la formación de BaSO₄. La eficiencia del ECOFILTRO aumentó de 67.5 % a 78 %. Tinciones de Gram confirmaron la presencia de bacterias gram negativas, indicando una selección adecuada. Estos resultados validan el uso de consorcios microbianos enriquecidos como estrategia de biorremediación en ambientes reales para el control de olores y eliminación de compuestos sulfurados.
Citas
R. M. Fisher, N. Le-Minh, J. P. Alvarez-Gaitan, S. J. Moore, and R. M. Stuetz, “Emissions of volatile sulfur compounds (VSCs) throughout wastewater biosolids processing,” Science of The Total Environment, vol. 616–617, pp. 622–631, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.10.282.
G. Cui, S. A. Bhat, W. Li, Y. Ishiguro, Y. Wei, and F. Li, “H2S, MeSH, and NH3 emissions from activated sludge: An insight towards sludge characteristics and microbial mechanisms,” Int Biodeterior Biodegradation, vol. 166, p. 105331, 2022.
Z. Wei, Y. Xu, Y. Shi, X. Zhou, J. Lin, and A. Ruan, “The response mechanism of microorganisms to the organic carbon-driven formation of black and odorous water.,” Environ Res, p. 116255, 2023, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:258956408
L. Yan et al., “Hydrogen sulfide formation control and microbial competition in batch anaerobic digestion of slaughterhouse wastewater sludge: Effect of initial sludge pH.,” Bioresour Technol, vol. 259, pp. 67–74, 2018, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:3838059
E. Mutegoa and M. G. Sahini, “Approaches to mitigation of hydrogen sulfide during anaerobic digestion process – A review,” Heliyon, vol. 9, 2023, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:261542795
A. Saral, S. Demir, and Ş. Yıldız, “Assessment of odorous VOCs released from a main MSW landfill site in Istanbul-Turkey via a modelling approach.,” J Hazard Mater, vol. 168 1, pp. 338–45, 2009, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:14366390
F. J. Andriamanohiarisoamanana et al., “Effects of handling parameters on hydrogen sulfide emission from stored dairy manure,” J Environ Manage, vol. 154, pp. 110–116, 2015.
D. M. Díaz-Casallas, M. F. Castro-Fernández, E. Bocos, C. E. Montenegro-Marín, and R. G. Crespo, “2008–2017 Bogota River Water Quality Assessment based on the Water Quality Index,” Sustainability, 2019, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:159136497
C. Peña-Guzmán, L. Soto, and A. Diaz, “A Proposal for Redesigning the Water Quality Network of the Tunjuelo River in Bogotá, Colombia through a Spatio-Temporal Analysis,” Resources, 2019, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:159425004
R. Ma et al., “Spatiotemporal variations and controlling mechanism of low dissolved oxygen in a highly urbanized complex river system,” J Hydrol Reg Stud, 2024, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:267446366
G. Philipopoulos et al., “Methyl mercaptan gas: mechanisms of toxicity and demonstration of the effectiveness of cobinamide as an antidote in mice and rabbits,” Clin Toxicol, vol. 60, pp. 615–622, 2022, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:245771867
V. Sciutteri, F. Smedile, S. Vizzini, A. Mazzola, and C. Vetriani, “Microbial biofilms along a geochemical gradient at the shallow-water hydrothermal system of Vulcano island, Mediterranean Sea,” Front Microbiol, vol. 13, p. 840205, 2022.
I. Díaz, I. Ramos, and M. Fdz-Polanco, “Economic analysis of microaerobic removal of H2S from biogas in full-scale sludge digesters,” Bioresour Technol, vol. 192, pp. 280–286, 2015.
F. Veana, P. Y. González-Purata, J. E. Wong-Paz, P. Aguilar-Zárate, and D. B. Muñiz-Márquez, “Trends in bioenergy: from the metagenoma of habitats rich in sulfur to the purification of biogas,” TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, vol. 22, no. 1, pp. 1–11, 2019.
D. Camacho et al., “New Insights Into Acidithiobacillusthiooxidans Sulfur Metabolism Through Coupled Gene Expression, Solution Chemistry, Microscopy, and Spectroscopy Analyses,” Front Microbiol, vol. 11, 2020, [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:212676129
S. Le Borgne and G. Baquerizo, “Microbial ecology of biofiltration units used for the desulfurization of biogas,” ChemEngineering, vol. 3, no. 3, p. 72, 2019.
H. Li, J. C. Crittenden, J. R. Mihelcic, and H. Hautakangas, “Optimization of biofiltration for odor control: model development and parameter sensitivity,” Water environment research, vol. 74, no. 1, pp. 5–16, 2002.
Cómo citar
Descargas
Descargas
Publicado
Evento
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería - ACOFI
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
| Estadísticas de artículo | |
|---|---|
| Vistas de resúmenes | |
| Vistas de PDF | |
| Descargas de PDF | |
| Vistas de HTML | |
| Otras vistas | |
