Tratamiento biológico de nitratos y nitritos mediante Scenedesmus sp.: evidencia experimental en Cajamarca

Dina Flor Chávez Collantes; Roberto Bruno Reyes Aspiros

Autores/as

Dina Flor Chávez Collantes Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Trujillo, Av. Juan Pablo II s/n – Ciudad Universitaria, Trujillo, Perú. https://orcid.org/0009-0002-9590-9868
Roberto Bruno Reyes Aspiros Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Trujillo, Av. Juan Pablo II s/n – Ciudad Universitaria, Trujillo, Perú. https://orcid.org/0000-0002-1433-7750

Palabras clave:

microalga, Scenedesmus sp., agua residual, remoción

Resumen

El objetivo del estudio fue evaluar la eficiencia de la microalga Scenedesmus sp. en la remoción de nitratos y nitritos en la planta de tratamiento de aguas residuales de la provincia de Cajamarca, en comparación con los estándares de calidad ambiental establecidos en el Decreto Supremo N.º 004-2017-MINAM. Se empleó un diseño experimental con enfoque cuantitativo, aplicando la microalga a muestras de agua residual y determinando las concentraciones de nitratos y nitritos antes y después del tratamiento. Asimismo, se analizaron parámetros fisicoquímicos como pH y temperatura. Los resultados evidenciaron una reducción de hasta 92 % de nitratos y una remoción total de nitritos, alcanzando concentraciones dentro de los límites permisibles. No se observaron variaciones significativas en la temperatura, mientras que el pH se mantuvo dentro del rango normativo. Los hallazgos confirman la viabilidad de Scenedesmus sp. como una alternativa biotecnológica eficiente y sostenible para el tratamiento de aguas residuales municipales.

DOI: http://dx.doi.org/10.17268/rebiol.2024.44.02.04

Citas

Abdel-Raouf, N., Al-Homaidan, A. A., & Ibraheem, I. B. M. (2012). Microalgae and wastewater treatment. Saudi Journal of Biological Sciences, 19(3), 257–275. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2012.04.005

Abinandan, S., & Shanthakumar, S. (2015). Challenges and opportunities in application of microalgae (Chlorophyta) for wastewater treatment: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 52, 123–132. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.07.086

Acco. (2017). Validación en métodos de medición analítica.

Barsanti, L., & Gualtieri, P. (2017). Algae.

Beuckels, A., Smolders, E., & Muylaert, K. (2015). Nitrogen availability influences phosphorus removal in microalgae-based wastewater treatment. Water Research, 77, 98–106. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.03.018

Brennan, L., & Owende, P. (2010). Biofuels from microalgae—A review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and co-products. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(2), 557–577. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.10.009

Cárdenas, G., & Sánchez, I. (2013). Nitrógeno en aguas residuales: Orígenes, efectos y mecanismos de remoción para preservar el ambiente y la salud pública. Revista de Salud Pública, 15(1), 1–12.

Carfagna, S., Salbitani, G., Bottone, C., Marco, A., & Vona, V. (2015). Cross-effects of nitrogen and sulphur starvation in Chlorella sorokiniana 211/8K. Natural Resources, 6(4), 187–201. https://doi.org/10.4236/nr.2015.64020

Dávila, J. (2016). Obtención de bioetanol a partir de biomasa microalgal cultivada en agua residual empleando ozoflotación como método de cosecha [Tesis de licenciatura]. Universidad Nacional Autónoma de México.

EcuRed. (2018). Tratamiento de aguas residuales. https://www.ecured.cu/Tratamiento_de_aguas_residuales

Gómez, C., Morales, M., Acién, F. G., Escudero, R., Fernández, J. M., & Molina, E. (2015). Utilization of secondary-treated wastewater for the production of freshwater microalgae. Applied Microbiology and Biotechnology, 99, 693–703. https://doi.org/10.1007/s00253-015-6694-y

Guiry, M. D. (2017). AlgaeBase. National University of Ireland, Galway. https://www.algaebase.org

Hernández, A., & Labbé, J. (2014). Microalgae: Culture and benefits. Revista de Biología Marina y Oceanografía, 49(2), 157–173. https://doi.org/10.4067/S0718-19572014000200001

Huancollo, C. (2018). Evaluación de parámetros de cultivo y análisis de la composición nutricional de la microalga Scenedesmus sp. endémica del lago Titicaca en condiciones de laboratorio [Tesis de licenciatura].

Instituto del Mar del Perú. (2010). Mejora de la competitividad de la mediana y pequeña acuicultura: Crucero de caracterización bioecológica de la zona litoral del lago Titicaca. IMARPE.

Li, S., Zheng, X., Chen, Y., Song, C., Lei, Z., & Zhang, Z. (2020). Nitrite removal with potential value-added ingredients accumulation via Chlorella sp. L38. Bioresource Technology, 314, 123743. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123743

López, F., & Moroña, L. (2015). Aislamiento, identificación y cultivo de Chlorella vulgaris con potencial para suplemento nutricional de peces.

Meyen, J. (2016). Evaluación de parámetros de cultivo y análisis de la composición nutricional de la microalga Scenedesmus sp. endémica del lago Titicaca en condiciones de laboratorio [Tesis de licenciatura].

Morillas, A., Sánchez, A., Lafarga, T., Morales-Amaral, M. M., Gómez-Serrano, C., Acién-Fernández, F. G., & González-López, C. V. (2021). Improvement of wastewater treatment capacity using the microalga Scenedesmus sp. and membrane bioreactors. Algal Research, 60, 102516. https://doi.org/10.1016/j.algal.2021.102516

Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento. (2009). Norma OS.090: Plantas de tratamiento de aguas residuales (D. S. N.º 022-2009-VIVIENDA).

Olivares, R. (2010). Producción de aceite para usos industriales a partir de la microalga Scenedesmus obliquus [Tesis de ingeniería]. Universidad de El Salvador.

Oliveira, G., Carissimi, E., Monje, I., Velasquez, S., Rodrigues, R., & Ledesma, M. (2018). Comparison between coagulation–flocculation and ozone–flotation for Scenedesmus microalgal biomolecule recovery and nutrient removal from wastewater in a high-rate algal pond. Bioresource Technology, 259, 334–342. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.03.072

Organización Mundial de la Salud. (2018). Guías para la calidad del agua de consumo humano (4.ª ed.). OMS. https://www.who.int/publications/i/item/9789241549950

Quevedo, C., Morales, S., & Acosta, A. (2008). Crecimiento de Scenedesmus sp. en diferentes medios de cultivo para la producción de proteína microalgal.

Roa, A., & Cañizares, R. (2012). Biorremediación de aguas con fosfatos y nitratos utilizando Scenedesmus incrassatulus inmovilizado.

Romero, J. (2017). Tratamiento de aguas residuales. Scribd.

Rosso, D., Stenstrom, M. K., & Larson, L. E. (2008). Aeration of large-scale municipal wastewater treatment plants: State of the art. Water Science and Technology, 57(7), 973–978. https://doi.org/10.2166/wst.2008.218

Sánchez, A. (2016). Evaluación del crecimiento y capacidad ficorremediadora de la microalga Scenedesmus sp. cultivada en las aguas residuales de la Universidad Nacional de Ucayali [Tesis de licenciatura]. Universidad Nacional de Ucayali.

Santos, A., González, Y., & Martín, C. (2014). Uso y aplicaciones potenciales de las microalgas.

Trépanier, C., Parent, S., Comeau, Y., & Bouvrette, J. (2002). Phosphorus budget as a water quality management tool for closed aquatic mesocosms. Water Research, 36(4), 1007–1017. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(01)00286-X

Vargas, R. (2020). Tesis para obtener el título profesional de ingeniera ambiental [Tesis de licenciatura].

United Nations Water. (2017). The United Nations world water development report. UN-Water. https://www.unwater.org/publications/un-world-water-development-report