Consorcio microbiano autóctono para el tratamiento de aguas contaminadas con gasoil del puerto de Isla de Toas (Venezuela)

The biological treatment of contaminated water using autochthonous microbial consortia harnesses the metabolic potential of different groups of microorganisms to degrade and/or remove a wide variety of compounds. Additionally, biostimulation and bioaumentation techniques contribute to enhance the capabilities of these biodegradation processes. The objective of this work was to evaluate the use of an autochthonous microbial consortium (Chlorella spp.-bacteria) for the treatment of water from the Toas island harbor (Lake Maracaibo, Venezuela), contaminated with 1% v/v diesel. For this, two treatments (T1: biostimulated and T2: bioaumented) and a control for 70 days were used, at a scale of 20 L and controlled environmental conditions. During the tests, temperature, pH, chemical oxygen demand (COD), nitrite, nitrate, total Kjeldahl nitrogen, total nitrogen (N-total), orthophosphate, total phosphorus (P-total), total petroleum hydrocarbons (TPH), hydrocarbon fractions (SARA), microalgal and bacterial density, and photosynthetic pigments were monitored, according to standardized methods. The mean values for organic matter removal (COD), N-total and P-total, were: 23.3±2.3; 35.2±4.5 and 64.6±4.8%, of 27.6±1.64; 79.8±2.05 and 87.7±1.95%, and of <0.1; 16.1±0.38 and 44.7±1.18%, to the control, T1 and T2, respectively. The final concentrations of HTP were above the permissible limit of Venezuelan regulations for discharge to natural water bodies; however, high rates of removal of saturated and aromatic hydrocarbons (>70%) were obtained, particularly in the bioaumented treatment (T2). The autochthonous microbial consortia have great potential for the bio-recovery of water from the Toas island harbor, contaminated with petroleum hydrocarbons, which is why it is recommended to continue investigating this treatment technology.El tratamiento biológico de aguas contaminadas mediante consorcios microbianos autóctonos, aprovecha las potencialidades metabólicas de grupos distintos de microorganismos para degradar y/o remover una amplia variedad de compuestos. Adicionalmente, las técnicas de bioestimulación y bioaumentación contribuyen a potenciar las capacidades de estos procesos de biodegradación. El objetivo de este trabajo consistió en evaluar la utilización de un consorcio microbiano autóctono (Chlorella spp.-bacterias) para el tratamiento de aguas del puerto de Isla de Toas (Lago de Maracaibo, Venezuela), contaminadas con 1% v/v de gasoil. Para ello, se usaron dos tratamientos (T1: bioestimulado y T2: bioaumentado) y un control por 70 días, a escala de 20 L y condiciones ambientales controladas. Durante los ensayos se monitorearon: temperatura, pH, demanda química de oxígeno (DQO), nitrito, nitrato, nitrógeno total Kjeldahl, nitrógeno total (N-total), ortofosfato, fósforo total (P-total), hidrocarburos totales del petróleo (HTP), fracciones de hidrocarburos (SARA), densidad microalgal y bacteriana, y pigmentos fotosintéticos, de acuerdo con los métodos estandarizados. Los valores medios para la remoción de materia orgánica (DQO), N-total y P-total, fueron: 23,3±2,3; 35,2±4,5 y 64,6±4,8%, de 27,6±1,64; 79,8±2,05 y 87,7±1,95%, y de <0,1; 16,1±0,38 y 44,7±1,18%, para el control, T1 y T2, respectivamente. Las concentraciones finales de HTP estuvieron por encima del límite permisible de la normativa venezolana para descarga a cuerpos de aguas naturales, no obstante, se obtuvieron altas tasas de remoción de hidrocarburos saturados y aromáticos (>70%), particularmente en el tratamiento bioaumentado (T2). Los consorcios microbianos autóctonos poseen gran potencial para la biorrecuperación del agua del puerto de Isla de Toas, contaminada con hidrocarburos del petróleo, por lo cual se recomienda continuar investigando sobre esta tecnología de tratamiento

Remoción de nutrientes en aguas residuales de un matadero de reses usando un reactor biológico secuencial

Simultaneous removal of organic matter, nitrogen and phosphorus in slaughterhouse wastewater was evaluated using a sequential batch reactor (SBR) at laboratory scale. The study was carried out using wastewater from an abattoir located in the Zulia state, Venezuela. The experiment was conducted using a completely randomized design, a cell retention time of 25 days, an anaerobic-aerobic-anoxic sequence, and two hydraulic retention times of 11 and 15 hours. Parameters were measured at the beginning, during and at the end of each cycle, and those were chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total Kjeldahl nitrogen (TKN), ammonia nitrogen (N-NH4+), nitrite (N-NO2-), nitrates (N-NO3-), pH, alkalinity, total phosphorus (TP). The results of the removal of variables were compared using analysis of variance and mean separation by Tukey's test, using the statistical program Statistix 9.0. The two treatments applied to slaughterhouse wastewater in reactor allowed the simultaneous removal of nutrients and organic matter, due to the flexibility of the reactor to suit different operating conditions, obtaining removal of 95 % for COD , 69 % for TN and 29 % for TP.Se evaluó la remoción de nutrientes en un efluente cárnico utilizando un reactor por carga secuencial (SBR) a escala laboratorio. La investigación se llevó a cabo empleando aguas residuales de un matadero de reses ubicado en el Estado Zulia, Venezuela. El experimento se realizó en un reactor por carga secuencial con un volumen útil de 2 L. El reactor fue operado bajo una secuencia operacional anaeróbica/aeróbica/anóxica, un tiempo de retención celular de 25 días y dos tiempos de retención hidráulica (11 y 15 h), generando dos tratamientos T1 y T2, respectivamente. Los parámetros medidos al inicio, durante y al final de cada ciclo evaluado fueron demanda química de oxígeno total (DQOT), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), nitrógeno amoniacal (N-NH4+), nitritos (N-NO2-), nitratos (N-NO3-), pH, alcalinidad total y fósforo total (PT). Los resultados de las remociones de las variables se compararon mediante un análisis de varianza y separación de medias a través de la prueba de Tukey, utilizando el programa estadístico Statistix 9.0. Las aguas residuales provenientes de la matanza de reses presentaron gran variabilidad en sus características fisicoquímicas, viéndose reflejado en los altos valores de desviación estándar que se obtuvieron. Los dos tratamientos aplicados al efluente industrial del matadero de reses en el reactor por carga secuencial permitieron la remoción simultánea de nutrientes y materia orgánica, debido a la flexibilidad del reactor para adaptarse a distintas condiciones de operación, obteniendo remociones superiores al 95 % para la DQOT, 69 % para el NT y 29 % para el PT.

Consorcio microbiano autóctono para el tratamiento de aguas contaminadas con gasoil del puerto de Isla de Toas (Venezuela)

The biological treatment of contaminated water using autochthonous microbial consortia harnesses the metabolic potential of different groups of microorganisms to degrade and/or remove a wide variety of compounds. Additionally, biostimulation and bioaumentation techniques contribute to enhance the capabilities of these biodegradation processes. The objective of this work was to evaluate the use of an autochthonous microbial consortium (Chlorella spp.-bacteria) for the treatment of water from the Toas island harbor (Lake Maracaibo, Venezuela), contaminated with 1% v/v diesel. For this, two treatments (T1: biostimulated and T2: bioaumented) and a control for 70 days were used, at a scale of 20 L and controlled environmental conditions. During the tests, temperature, pH, chemical oxygen demand (COD), nitrite, nitrate, total Kjeldahl nitrogen, total nitrogen (N-total), orthophosphate, total phosphorus (P-total), total petroleum hydrocarbons (TPH), hydrocarbon fractions (SARA), microalgal and bacterial density, and photosynthetic pigments were monitored, according to standardized methods. The mean values for organic matter removal (COD), N-total and P-total, were: 23.3±2.3; 35.2±4.5 and 64.6±4.8%, of 27.6±1.64; 79.8±2.05 and 87.7±1.95%, and of <0.1; 16.1±0.38 and 44.7±1.18%, to the control, T1 and T2, respectively. The final concentrations of HTP were above the permissible limit of Venezuelan regulations for discharge to natural water bodies; however, high rates of removal of saturated and aromatic hydrocarbons (>70%) were obtained, particularly in the bioaumented treatment (T2). The autochthonous microbial consortia have great potential for the bio-recovery of water from the Toas island harbor, contaminated with petroleum hydrocarbons, which is why it is recommended to continue investigating this treatment technology.El tratamiento biológico de aguas contaminadas mediante consorcios microbianos autóctonos, aprovecha las potencialidades metabólicas de grupos distintos de microorganismos para degradar y/o remover una amplia variedad de compuestos. Adicionalmente, las técnicas de bioestimulación y bioaumentación contribuyen a potenciar las capacidades de estos procesos de biodegradación. El objetivo de este trabajo consistió en evaluar la utilización de un consorcio microbiano autóctono (Chlorella spp.-bacterias) para el tratamiento de aguas del puerto de Isla de Toas (Lago de Maracaibo, Venezuela), contaminadas con 1% v/v de gasoil. Para ello, se usaron dos tratamientos (T1: bioestimulado y T2: bioaumentado) y un control por 70 días, a escala de 20 L y condiciones ambientales controladas. Durante los ensayos se monitorearon: temperatura, pH, demanda química de oxígeno (DQO), nitrito, nitrato, nitrógeno total Kjeldahl, nitrógeno total (N-total), ortofosfato, fósforo total (P-total), hidrocarburos totales del petróleo (HTP), fracciones de hidrocarburos (SARA), densidad microalgal y bacteriana, y pigmentos fotosintéticos, de acuerdo con los métodos estandarizados. Los valores medios para la remoción de materia orgánica (DQO), N-total y P-total, fueron: 23,3±2,3; 35,2±4,5 y 64,6±4,8%, de 27,6±1,64; 79,8±2,05 y 87,7±1,95%, y de <0,1; 16,1±0,38 y 44,7±1,18%, para el control, T1 y T2, respectivamente. Las concentraciones finales de HTP estuvieron por encima del límite permisible de la normativa venezolana para descarga a cuerpos de aguas naturales, no obstante, se obtuvieron altas tasas de remoción de hidrocarburos saturados y aromáticos (>70%), particularmente en el tratamiento bioaumentado (T2). Los consorcios microbianos autóctonos poseen gran potencial para la biorrecuperación del agua del puerto de Isla de Toas, contaminada con hidrocarburos del petróleo, por lo cual se recomienda continuar investigando sobre esta tecnología de tratamiento

Remoción de nutrientes en aguas residuales de un matadero de reses usando un reactor biológico secuencial

Simultaneous removal of organic matter, nitrogen and phosphorus in slaughterhouse wastewater was evaluated using a sequential batch reactor (SBR) at laboratory scale. The study was carried out using wastewater from an abattoir located in the Zulia state, Venezuela. The experiment was conducted using a completely randomized design, a cell retention time of 25 days, an anaerobic-aerobic-anoxic sequence, and two hydraulic retention times of 11 and 15 hours. Parameters were measured at the beginning, during and at the end of each cycle, and those were chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total Kjeldahl nitrogen (TKN), ammonia nitrogen (N-NH4+), nitrite (N-NO2-), nitrates (N-NO3-), pH, alkalinity, total phosphorus (TP). The results of the removal of variables were compared using analysis of variance and mean separation by Tukey's test, using the statistical program Statistix 9.0. The two treatments applied to slaughterhouse wastewater in reactor allowed the simultaneous removal of nutrients and organic matter, due to the flexibility of the reactor to suit different operating conditions, obtaining removal of 95 % for COD , 69 % for TN and 29 % for TP.Se evaluó la remoción de nutrientes en un efluente cárnico utilizando un reactor por carga secuencial (SBR) a escala laboratorio. La investigación se llevó a cabo empleando aguas residuales de un matadero de reses ubicado en el Estado Zulia, Venezuela. El experimento se realizó en un reactor por carga secuencial con un volumen útil de 2 L. El reactor fue operado bajo una secuencia operacional anaeróbica/aeróbica/anóxica, un tiempo de retención celular de 25 días y dos tiempos de retención hidráulica (11 y 15 h), generando dos tratamientos T1 y T2, respectivamente. Los parámetros medidos al inicio, durante y al final de cada ciclo evaluado fueron demanda química de oxígeno total (DQOT), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), nitrógeno amoniacal (N-NH4+), nitritos (N-NO2-), nitratos (N-NO3-), pH, alcalinidad total y fósforo total (PT). Los resultados de las remociones de las variables se compararon mediante un análisis de varianza y separación de medias a través de la prueba de Tukey, utilizando el programa estadístico Statistix 9.0. Las aguas residuales provenientes de la matanza de reses presentaron gran variabilidad en sus características fisicoquímicas, viéndose reflejado en los altos valores de desviación estándar que se obtuvieron. Los dos tratamientos aplicados al efluente industrial del matadero de reses en el reactor por carga secuencial permitieron la remoción simultánea de nutrientes y materia orgánica, debido a la flexibilidad del reactor para adaptarse a distintas condiciones de operación, obteniendo remociones superiores al 95 % para la DQOT, 69 % para el NT y 29 % para el PT.