Biorreactor de membranas fototrófico para efluentes de microfiltración

Abstract

En la última década, los volúmenes y niveles de contaminación de las aguas residuales domésticas han aumentado significativamente, haciendo indispensable el tratamiento y depuración de las mismas antes de su vertido. Por otra parte, la actual crisis climática y el inminente riesgo de desertificación hace necesaria la regeneración de las aguas residuales depuradas para ser reutilizadas, y todo ello debe hacerse con las garantías físico-químicas y sanitarias correspondientes. Los nutrientes como el nitrógeno y el fósforo han de ser eliminados de los efluentes convencionales de las depuradoras antes de su vertido, ya que pueden provocar eutrofización en el medio receptor, ser tóxicos para la vida acuática y un peligro para la salud pública en caso de entrar en contacto con las aguas destinadas a uso potable (Schullehner, Stayner, & Hansen, 2017). La aplicación de microalgas ha demostrado un gran potencial para la eliminación de ambos nutrientes, además de metales pesados y patógenos, al incorporarlos y bioasimilarlos (Armengol Nadal, 2017). En el presente trabajo se ha evaluado de manera muy preliminar, el cultivo de microalgas en el seno de un fotobiorreactor de membranas capaz de depurar agua residual doméstica sometida previamente a un proceso de microfiltración por membrana, que es capaz de retener los sólidos suspendidos, pero no la materia orgánica disuelta o los nutrientes. Además de depurar las aguas residuales, el cultivo de microalgas podría impulsar su utilización como materia prima en procesos para obtención de biocombustibles, productos fitosanitarios y fuente de nutrientes para alimentación animal.

In the last decade, the volumes and levels of contamination associated with municipal wastewater have increased significantly, making necessary their treatment and reclamationn before discharge. On the other hand, the current climate crisis and the imminent risk of desertification make necessary the wáter regeneraton and resuse as tool for mitigate the effects of both phenomena. All this must be done under the corresponding physicochemical and sanitary guarantees. Nutrients such as nitrogen and phosphorus have to be removed from conventional WWTP effluents before discharge, in order to avoid eutrophication process, toxic effects to aquatic life and public health hazard (Schullehner, Stayner, & Hansen, 2017). The application of microalgae has shown great potential for removing nutrients, heavy metals and pathogens, by incorporating and bioassimilating processes (Armengol Nadal, 2017). In the present work, a novel and preliminar process based upon microalgae cultivation in a membrane photobioreactor for wastewtaer reclamation previously subjected to a membrane microfiltration process. Microfiltration is capable of retaining suspended solids, but not dissolved organic matter or nutrients. In addition, microalgae cultures could promote the development of biotechnological products as biofuels, phytosanitaries and animal food.