Contribución al estudio de la hidrodinámica y transferencia simultánea de masa en biorreactores airlift de tres fases: producción de un consorcio microbiano degradador de petróleo

Los biorreactores multifásicos son sistemas en los cuales una fase orgánica es adicionada a la fase acuosa (por ejemplo agua contaminada con petróleo). Estos sistemas son relativamente recientes y todavía poco estudiados. En este trabajo, se estudió la hidrodinámica en biorreactores de 10 L tipo airlift (BAL) de tres fases, lo que permitió: (i) seleccionar la configuración geométrica del BAL que generó los mejores números de Reynolds de la fase acuosa (Reaq); (ii) proponer un Re representativo del BAL, que relacionó la hidrodinámica con la transferencia de masa de la fase orgánica (constituida por hexadecano (HXD)) a la fase acuosa; éste se definió como la diferencia entre el Re de la fase HXD (ReHXD) y Reaq, (Reaq- HXD); (iii) caracterizar las zonas de operación del BAL usando Reaq-HXD como criterio. La configuración geométrica con la relación de diámetros (tubo concéntrico/BAL) que generó los mejores Reaq fue 0.65 y la de alturas fue 0.77. El Reaq-HXD fue el mismo en la zona de ascenso y descenso para Ug mayores de 0.6 cm s-1 (alrededor de 3000). Con la configuración geométrica seleccionada y con el Reaq-HXD como criterio característico de las zonas de estudio en los BAL se estudió la transferencia de masa en biorreactores de 10 L, lo que permitió: (i) desarrollar una nueva técnica analítica para la determinación dinámica de la tasa de transferencia de HXD (TTH); (ii) proponer el cociente entre las tasas de transferencia de HXD y oxígeno TTH/TTO como el criterio de ingeniería que considera la tasa con la que se transfieren los dos sustratos involucrados en un proceso biotecnológico de degradación aerobia de HXD y (iii) asociar el criterio TTH/TTO con las velocidades de la fase gaseosa y facilitar su aplicación práctica. TTH/TTO fue menor a 0.03 a lo largo de los 14 días de cultivo mostrando que no hubo limitaciones por oxígeno. Se aplicó el criterio del cociente TTH/TTO a un proceso biotecnológico, lo que permitió: (i) incrementar la eficiencia (rendimiento y productividad) de la producción del consorcio microbiano y (ii) el escalamiento descendente (BAL de 0.5 y 10 L, factor de escala 20) de la producción del consorcio microbiano. La mayor productividad del consorcio (1.02 ± 0.03 g SS (L h)-1) fue alcanzada usando una estrategia de Ug variable, que considera el cociente TTH/TTO y requiere un menor gasto de energía. Una de las aportaciones principales de este trabajo es el estudio de un bioproceso con transferencia de masa y reacción (degradación de HXD y crecimiento microbiano) simultánea. El uso del cociente TTH/TTO permitió mejorar la productividad del consorcio microbiano degradador de petróleo, que puede ser utilizado como inóculo para la remediación de agua y suelos (al menos en el horizonte A, que es la capa de suelo superficial) contaminados.Multiphasic bioreactors are systems in wich an organic phase is added to the aqueous phase (i.e. oil-contaminated water). The development of these reactors are relatively recent and they are still poorly understood. In this work, The hydrodynamic in 10 L three-phase airlift bioreactors (ALB) was studied. Our results allowed: (i) to select the geometrical configuration for that ALB with better aqueous-phase Reynolds numbers (Reaq); (ii) to propose a representative Re for ALB able to associate hydrodynamics with the organic phase (constituted by hexadecane (HXD)) mass transfer to the aqueous phase as the difference between the HXD phase Re (ReHXD) and Reaq, (Reaq-HXD) and, (iii) to characterize the ALB operation zones using Reaq-HXD. The diameters relation (draft tube/ALB) that generated the highest Reaq was 0.65 andthe de height relation was 0.77. Reaq-HXD was the same for riser and downcomer at Ug higher than 0.6 cm s-1 (around 3000). Mass transfer studies in three phases 10-L airlift type bioreactors, allowed us: (i) to develop a new dynamic technique for determining the rate of transfer of HXD (HTR) and (ii) to propose the ratio transfer rates between oxygen and HXD HTR/OTR as the engineering criterion that considers the rate at which the two of the substrates involved in a biotechnological process of aerobic degradation of HXD are transferred into the aqueous phase to be consumed. HTR/OTR was lower than 0.03 along 14-days culture showing no oxygen limitations. The ratio HTR/OTR was applied to a biotechnological process, which allowed: (i) to increase efficiency (performance and productivity) of the microbial consortium production and (ii) scaling down (scaling factor 20) the production of microbial consortium. The largest consortium productivity (1.02 ± 0.03 g SS (L h)-1) was reached using a variable Ug strategy, by considering HTR/OTR ratio at lower total energy consumption. One of the main contributions of this work is the study of a bioprocess with simultaneous mass transfer and reaction (HXD degradation and microbial growth) considerations. The use ratio HTR/OTR simultaneous mass transfer) allows to enhance the oil-degrading consortium, able to remediate soil and water oil-contaminated, productivit

Evaluación del coeficiente de retención de la fase gaseosa como criterio para el escalamiento de un biorreactor de columna de burbujas

Los problemas de contaminación con petróleo y derivados en México, requieren de la producción de consorcios microbianos biodegradadores de petróleo que satisfagan el mercado de biorremediación de suelos contaminados con petróleo, el biorreactor de columna de burbujas (BCB) es un equipo ampliamente usado para este fin. Para alcanzar los niveles de producción deseados se hace necesario el escalamiento de los BCB, entendiendo el escalamiento como la serie de etapas técnicas que permiten predecir con un riesgo mínimo las condiciones de operación de un equipo a cualquier otra escala con base en los resultados experimentales en una escala disponible. Para un correcto cambio de escala, es necesario considerar criterios de ingeniería. En el presente trabajo se seleccionó como criterio el coeficiente de retención de la fase gaseosa (εg ), que tiene que ver con tres principios físicos fundamentales para el escalamiento de un BCB: i) el coeficiente volumétrico de transferencia de masa (kla), ii) el número de Reynolds (Re) y iii) la energía necesaria para la agitación en el BCB. Se diseñó y evaluó el BCB (1.5 L) en forma abiótica determinándose algunos parámetros hidrodinámicos, tales como: el diámetro promedio Sauter (SMD),εg , velocidad de ascenso de las burbujas (Ub) y Re. Tres diferentes distribuidores de gas fueron estudiados, siendo el mejor de estos un tubo de acero inoxidable de 1/4 de pulgada de diámetro, con un doblez en forma de L, provisto de siete orificios equidistantes de 1 mm de diámetro, y con expulsión de aire hacia abajo. El BCB también fue evaluado de manera biótica, obteniéndose un consorcio microbiano con edad fisiológica y actividad constantes. Se determinó la influencia del εg sobre la producción del consorcio microbiano biodegradador de petróleo. La mayor concentración del consorcio microbiano se obtuvo para valores de εg entre 0.02 y 0.06. Los valores mas altos de rendimiento específico del consorcio microbiano se presentaron para el valor de εg de 0.024. Se demostró que las correlaciones empíricas obtenidas en la escala de 1.5 L fueron capaces de predecir el valor del εg en BCB de diferentes escalas (0.5 y 10.5 L). Se validó que utilizando el εg como criterio de escalamiento para BCB la producción del consorcio microbiano no cambia con el escalamiento.The trouble pollution with oil in México makes necessary the production of microbial inoculants, that satisfies the commercial market of the bioremediation of petroleum contaminated sites. The bubble column bioreactor (BCB) is a device widely used for this purpose. In order to achieve the desired production levels, the bioreactor scale up is necessary, implicitly understood the scaling as the series of techniques that allow to predict, with minimal risks, the conditions under which one bioreactor must be operated based on the results obtained in the available experimental scale. For a succesful scale change, it is necessary to consider engineering criteria. We selected the criterion named gas hold up (εg ), related with three fundamentals physical principles: i) volumetric mass transfer coefficient (kla), ii) the Reynolds number (Re) and, iii) agitation energy. The abiotic system was designed and evaluated (in 1.5 L BCB); some hydrodynamic parameters were determinated, such as: Sauter mean diameter (SMD),εg , bubble rise velocity (Ub) and Re. Three different gas spargers were studied as well. A perforated pipe built of stainless steel with seven orifices of 1 mm diameter which expulses air to the bottom was the best one and was selected. The biotic system was designed and evaluated (in 1.5 L BCB), a microbial consortium of constant physiological age and activity was obtained. The variation of εg and its influence in the hydrocarbon-biodegrading microorganism production was also evaluated. εg values between 0.02 and 0.06 showed the higher microbial consortium concentration. The higher specific yield was obtained close to an εg value of 0.024. The empiric correlations obtained in 1.5 L scale for the prediction of εg were validated in two scales 0.5 and 10.5 L operated at 0.024 ofεg . We demonstrated that using the εg as scale criterion the microbial consortium production do not change with the scales

Riesgo de un acuífero urbano por el desarrollo industrial: Vulneración de derechos humanos

"Este trabajo se inscribe en el campo de estudio de agua y sociedad. Aborda la problemática del riesgo que padece el acuífero de San Luis Potosí debido al desarrollo industrial. El objetivo es caracterizar el riesgo al que está expuesto este acuífero considerando las interrelaciones entre la industria y el ecosistema, aspectos que lo hacen un trabajo original. Para ello, se utilizó la metodología transdisciplinar de flujos de materia de la economía ecológica y la etnografía multisituada para considerar el conocimiento de los afectados del desarrollo industrial. Como resultado, se identificó el riesgo de agotamiento del acuífero debido al incremento de la demanda de agua por parte de la industria de exportación, así como el riesgo por contaminantes fecales, cloro, sulfatos y flúor de origen industrial y residencial. Entre los hallazgos, el trabajo muestra cómo al caracterizar el riesgo ambiental con el conocimiento de los afectados es posible observar la vulneración de un conjunto amplio de derechos humanos, debido a que el ecosistema es fundamento material de vida.

Choice of the initial antiretroviral treatment for HIV-positive individuals in the era of integrase inhibitors

BACKGROUND: We aimed to describe the most frequently prescribed initial antiretroviral therapy (ART) regimens in recent years in HIV-positive persons in the Cohort of the Spanish HIV/AIDS Research Network (CoRIS) and to investigate factors associated with the choice of each regimen. METHODS: We analyzed initial ART regimens prescribed in adults participating in CoRIS from 2014 to 2017. Only regimens prescribed in >5% of patients were considered. We used multivariable multinomial regression to estimate Relative Risk Ratios (RRRs) for the association between sociodemographic and clinical characteristics and the choice of the initial regimen. RESULTS: Among 2874 participants, abacavir(ABC)/lamivudine(3TC)/dolutegavir(DTG) was the most frequently prescribed regimen (32.1%), followed by tenofovir disoproxil fumarate (TDF)/emtricitabine (FTC)/elvitegravir(EVG)/cobicistat(COBI) (14.9%), TDF/FTC/rilpivirine (RPV) (14.0%), tenofovir alafenamide (TAF)/FTC/EVG/COBI (13.7%), TDF/FTC+DTG (10.0%), TDF/FTC+darunavir/ritonavir or darunavir/cobicistat (bDRV) (9.8%) and TDF/FTC+raltegravir (RAL) (5.6%). Compared with ABC/3TC/DTG, starting TDF/FTC/RPV was less likely in patients with CD4100.000 copies/mL. TDF/FTC+DTG was more frequent in those with CD4100.000 copies/mL. TDF/FTC+RAL and TDF/FTC+bDRV were also more frequent among patients with CD4<200 cells//muL and with transmission categories other than men who have sex with men. Compared with ABC/3TC/DTG, the prescription of other initial ART regimens decreased from 2014-2015 to 2016-2017 with the exception of TDF/FTC+DTG. Differences in the choice of the initial ART regimen were observed by hospitals' location. CONCLUSIONS: The choice of initial ART regimens is consistent with Spanish guidelines' recommendations, but is also clearly influenced by physician's perception based on patient's clinical and sociodemographic variables and by the prescribing hospital location

El tratamiento penal y las sanciones que se le aplican a los menores que cometen delitos graves en Quintana Roo.

En México como en todos los países del mundo, resulta imposible la obtención de datos completos en torno a la historia del tratamiento legal dado a los menores infractores. El estado actual de los menores infractores es producto de una historia de larga duración. Los menores infractores como entes conflictivos se han constituido en un serio problema social. De manera particular, durante los últimos años en México se ha profundizado tal problema, sumándose a los conflictos de la seguridad pública y, en sentido más amplio, a la problemática nacional