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Evaluaci�n de la remoci�n de Demanda Qu�mica y Bioqu�mica de Ox�geno de lixiviados mediante bacterias rizosf�ricas de Typha dominguensis

 

Evaluation of the removal of Chemical and Biochemical Oxygen Demand from leachates by means of rhizospheric bacteria of Typha dominguensis

 

Avalia��o da remo��o da Demanda Qu�mica e Bioqu�mica de Oxig�nio de lixiviados por meio de bact�rias rizosf�ricas de Typha dominguensis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: juan.gonzalez@espoch.edu.ec

 

 

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas ���

Art�culo de Investigaci�n

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* Recibido: 23 de mayo de 2022 *Aceptado: 12 de junio de 2022 * Publicado: 29 de julio de 2022

 

1. Mag�ster en Ingenier�a Qu�mica Aplicada de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Investigadora de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
2. Mag�ster Scientiarum Menci�n Microbiolog�a del Instituto Venezolano de Investigaciones Cient�ficas, Venezuela, T�cnico Docente e Investigadora de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
3. M�ster Universitario en Gesti�n Ambiental y Energ�tica en las Organizaciones de la Universidad Internacional de la Rioja, Espa�a, Profesora a Tiempo Completo de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

Resumen

Se ensay� con consorcios microbianos obtenidos de las ra�ces de totora procedentes de un humedal artificial de un relleno sanitario (H₁) y su sedimento (S₁), as� como, del agua (H₂) y sedimento (S₂) de una laguna natural (I), y del agua (H₃) y sedimento (S₃) de una laguna natural (II). Se bioaumentaron las muestras y se agruparon para formar siete consorcios microbianos en ensayos desde E1 hasta E7. Posteriormente se pusieron en contacto con el lixiviado y se analiz� la Demanda Qu�mica de Ox�geno-DQO (m�todo APHA 5220-D) y la Demanda Bioqu�mica de Ox�geno-DBO₅ (m�todo APHA 5210-B) en tres per�odos diferentes: 15, 30 y 45 d�as; con los resultados obtenidos se aplic� un an�lisis de varianza tomando como factores a los 7 ensayos y los 3 per�odos, evidenci�ndose que el consorcio microbiano m�s eficiente en la remoci�n de la Demanda Qu�mica de Ox�geno es el E2 con un porcentaje de remoci�n alrededor del 88% y para la Demanda Bioqu�mica de Ox�geno es el E4 con cerca de 81%. Tambi�n se calcul� el consumo de los microorganismos del humedal artificial para reducir la Demanda Qu�mica de Ox�geno tanto para el invierno como para el verano eran similares de aproximadamente de 223 Kg/d�a; y para la reducci�n del Demanda Bioqu�mica de Ox�geno el consumo de microorganismos es cercano a 16 Kg/d�a durante el invierno como para el verano.

Palabras clave: Microorganismos rizosf�ricos; totora; demanda qu�mica de ox�geno; demanda bioqu�mica de ox�geno; consorcio� �microbiano; tratamiento de lixiviado.

 

Abstract

It was tested with microbial consortia obtained from totora roots from an artificial wetland of a sanitary landfill (H₁) and its sediment (S₁), as well as from water (H₂) and sediment (S₂) from a natural lagoon (I), and the water (H₃) and sediment (S₃) of a natural lagoon (II). Samples were bioaugmented and pooled to form seven microbial consortia in assays E1 through E7. Subsequently, they were put in contact with the leachate and the Chemical Oxygen Demand-COD (APHA 5220-D method) and the Biochemical Oxygen Demand-BOD5 (APHA 5210-B method) were analyzed in three different periods: 15, 30 and 45 days; With the results obtained, an analysis of variance was applied, taking as factors the 7 trials and the 3 periods, showing that the most efficient microbial consortium in the removal of the Chemical Oxygen Demand is E2 with a removal percentage of around 88%. and for Biochemical Oxygen Demand it is E4 with about 81%. The consumption of the artificial wetland microorganisms was also calculated to reduce the Chemical Oxygen Demand for both winter and summer, they were similar at approximately 223 Kg/day; and for the reduction of the Biochemical Oxygen Demand, the consumption of microorganisms is close to 16 Kg/day during the winter as for the summer.

Keywords: Rhizospheric microorganisms; totora; chemical oxygen demand; biochemical oxygen demand; microbial consortium; leachate treatment.

 

Resumo

Foi testado com cons�rcios microbianos obtidos de ra�zes de totora de um p�ntano artificial de um aterro (H1) e seu sedimento (S1), bem como de �gua (H2) e sedimento (S2) de uma lagoa natural (I). , e a �gua (H3) e o sedimento (S3) de uma lagoa natural (II). As amostras foram bioaumentadas e agrupadas para formar sete cons�rcios microbianos nos ensaios E1 a E7. Posteriormente, foram colocados em contato com o lixiviado e a Demanda Qu�mica de Oxig�nio-DQO (m�todo APHA 5220-D) e a Demanda Bioqu�mica de Oxig�nio-DBO5 (m�todo APHA 5210-B) foram analisadas em tr�s per�odos distintos: 15, 30 e 45 dias; Com os resultados obtidos, foi aplicada uma an�lise de vari�ncia, tomando como fatores os 7 ensaios e os 3 per�odos, mostrando que o cons�rcio microbiano mais eficiente na remo��o da Demanda Qu�mica de Oxig�nio � o E2 com um percentual de remo��o em torno de 88%. para Demanda Bioqu�mica de Oxig�nio � E4 com cerca de 81%. Tamb�m foi calculado o consumo de microorganismos de �reas �midas artificiais para reduzir a Demanda Qu�mica de Oxig�nio tanto no inverno quanto no ver�o, que foram semelhantes em aproximadamente 223 Kg/dia; e para a redu��o da Demanda Bioqu�mica de Oxig�nio, o consumo de microrganismos � pr�ximo a 16 Kg/dia tanto no inverno quanto no ver�o.

Palavras-chave: Microrganismos da rizosfera; taboa; demanda de oxig�nio qu�mico; Demanda de oxig�nio bioqu�mico; cons�rcio microbiano; tratamento do lixiviado.

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Introducci�n

El crecimiento poblacional en las ciudades ha incrementado la generaci�n de desechos s�lidos� �y tambi�n su acumulaci�n en lugares de disposici�n final como los rellenos sanitarios municipales donde los procesos de transformaci�n y transporte de la materia generan lixiviados. (Liu & Wang, 2020).

Estos l�quidos provienen de reacciones de diferentes tipos tales como: qu�micas, bioqu�micas y contienen grandes cantidades de sustancias org�nicas compuesta por elementos como az�cares, prote�nas, amino�cidos y �cidos grasos. (Yang et al., 2019).

Los lixiviados por su naturaleza provocan impactos ambientales adversos que da�an los sistemas naturales, en especial, suelo y agua. (Salgado Bernal et al., 2012).

El relleno sanitario de Ba�os (Tungurahua-Ecuador) cuenta con una planta de tratamiento de lixiviados con un humedal artificial poblado de Typha dominguensis conocida popularmente como totora que no cumple de manera efectiva con su funci�n depuradora. Dicha planta cuenta con un reactor anaerobio de flujo ascendente que reduce la carga org�nica entre 40 a 50%, y el humedal artificial complementa el proceso, el efluente despu�s de ser tratado por el reactor es vertido con valores altos de la Demanda Qu�mica de Ox�geno-DQO y Demanda Bioqu�mica de Ox�geno-DBO. (Ministerio del Ambiente & Saneamiento Ambiental, 2017).

Para mejorar el desempe�o de humedales artificiales generalmente se agregan cocteles bacterianos comerciales como �Micropan ALFA POBs� que son polvos bioactivadores para remediar lixiviados con altos niveles de compuestos org�nicos dif�ciles de degradar.

Tomando en cuenta los altos costos de los productos comerciales usados como bioactivadores para remediar lixiviados, y la necesidad de mejorar el desempe�o del humedal utilizando microorganismos rizosf�ricas obtenidos de las plantas de totora se disminuir� la demanda qu�mica y bioqu�mica de ox�geno del lixiviado para ser vertido al ambiente de manera segura.

De acuerdo a Salgado Bernal et al., 2012, caracterizaron 58 cepas bacterianas extra�das de la rizosfera de plantas hidr�fitas para la remoci�n de materia org�nica de aguas residuales, donde trece cepas aisladas demostraron una remoci�n de DQO y DBO₅ sobre el 50 % de un efluente complejo en 72 horas. Las cepas estudiadas contribuyeron a la remediaci�n de efluentes al disminuir la materia org�nica.

Mawang et al., en 2021, describen las actinobacterias como potenciales degradadoras de contaminantes por su distribuci�n cosmopolita en los sedimentos de plantas macr�fitas. Estas bacterias degradan pol�meros complejos, promueven el reciclaje de compuestos y la producci�n de mol�culas bioactivas. Mediante Bioaumentaci�n, la capacidad de degradaci�n de las �reas contaminadas se puede mejorar con la introducci�n de microorganismos espec�ficos. (Cheng et al., 2021)

J. Quintero, 2014 obtuvo un porcentaje de remoci�n de DBO₅ de 87,7% en un humedal de flujo subsuperficial usando Heliconia Psittacorum, y un porcentaje de remoci�n de DBO₅ de 90,8% del humedal de flujo superficial usando Lenma minor, logrando una alta eficiencia en la remoci�n de materia org�nica de aguas residuales.

 

Materiales y M�todos��������������������������������������������������������������������������

Toma de muestras

Se tom� muestras de Typha dominguensis del humedal artificial de un relleno sanitario (H₁) y su sedimento (S₁); del agua (H₂) y sedimento (S₂) de una laguna natural (I), y del agua (H₃) y sedimento (S₃) de una laguna natural (II).

 

Inoculaci�n de microorganismos procedentes de muestras

Se prepar� los medios, agar MacConkey (AMC), agar Papa Dextrosa (PDA) y agar Nutritivo (AN): 50g de AMC + 1l agua destilada; 39g de PDA + 1l agua destilada; 23g de AN + 1l agua destilada.

 

Preparaci�n de diluciones

�                 60 ml de agua peptonada al 1% con agua destilada est�ril y reposada 24 horas.

�                 Se enriqueci� las 6 muestras H₁, H₂, H₃, S₁, S₂ y S₃, en botellas, 90 ml cada muestra con 10 ml de soluci�n peptonada al 1%.

�                 Se prepar� diluciones, donde 10^-1 es la muestra enriquecida.

�                 Para las siguientes diluciones, en tubo de ensayo se agrega 9 ml de agua destilada est�ril + 1000 �l de la diluci�n anterior, para obtener la siguiente diluci�n 10^-2 y as� sucesivamente hasta llegar a 10^-5

 

Inoculaci�n de diluciones

�                 En cajas Petri con AMC, PDA y AN s�lido se verti� 500 �l de las diluciones de cada muestra sobre la superficie del agar.

�                 Se incubaron a una temperatura de 12 - 15 �C similar a la que los microorganismos viven en el humedal artificial por 24 horas.

Determinaci�n Unidades Formadoras de Colonias

�                 Se determin� las unidades formadoras de colonias (UFC) de las diluciones 10-5 por cada agar, permiti� el recuento de c�lulas visibles.

 

 

�                 Se descart� diluciones de muestras en AN ya que sobrepasaron las 300 colonias y no garantizan un UFC/ml confiable.

 

Bioaumentaci�n

�                 Se realiz� en c�mara de aislamiento y flameo con mechero, se tom� una cantidad de masa de microorganismos de las colonias anteriormente inoculadas con caracter�sticas diferentes de acuerdo a la morfolog�a de las colonias de bacterias, hongos y levaduras de las muestras H₁, H₂, H₃, S₁, S₂, S₃, y se inocularon en zigzag sobre el medio de cultivo solidificado con el mismo agar del cual provienen y se obtuvieron microorganismos puros. Se codific� con letras del alfabeto

 

Ensayos realizados

�                 Se tom� una cantidad de masa de microorganismos de las cajas Petri y se disgreg� en 18 ml de agua destilada est�ril.

 

Figura 1: Ensayos experimentales

Tratamiento	Composici�n de los consorcios para cada tratamiento
E1	Enterobacterias cajas: a hasta l, y diluciones 10-1 a 10-8 de muestra 2 (AMC). (Muestras de 1 a 28)
E2	Levaduras caja (Muestra 32)
E3	Hongos cajas: ll, o, p, w �(Muestra 29, 30, 31, 37)
E4	Consorcio 4 ml de ensayos� �E2, E3, y otras bacterias, en proporci�n 1:1:1
E5	Consorcio con 4 mL de ensayos� �E1, E2, E3 en proporci�n 1:1:1
E6	Consorcio con 4 mL de ensayos E1, E2, y otras bacterias, en proporci�n 1:1:1
E7	Tratamiento control con lixiviado

 

 

 

 

 

 

Para los experimentos, se agreg� 2 ml de consorcio/200 ml de lixiviado. Se utiliz� 600 ml de volumen de lixiviado/consorcio por fecha de an�lisis de DQO ���y DBO₅. Los 600 ml se distribuyeron en 3 recipientes de 200 ml, obteni�ndose 3 por cada fecha de an�lisis (9 en total).

 

Figura 2: Unidades experimentales

 

Se estableci� tres per�odos (15, 30 y 35 d�as) para el an�lisis de DQO y DBO₅ de los 7 ensayos.

 

Determinaci�n concentraci�n microbiana/consorcio de cada ensayo

La concentraci�n inicial UFC/ml lixiviado, presente en los consorcios microbianos se cont� (c�mara de recuento Neubauer) los microorganismos en suspensi�n de los diferentes tratamientos bajo el microscopio 100X.

Recuento microsc�pico:

 

Unidades formadoras de colonias por recuento microsc�pico

 

 

Macro y Micro Morfolog�a

�                 Por tinci�n Gram, se tom� en cuenta el microorganismo: bacteria, hongo o levadura presente en los medios AMC, PDA.

 

Prueba de Catalasa en bacterias

�                 Se coloc� una peque�a cantidad de masa microbiana por placa, se agreg� una gota de per�xido de hidr�geno, el desprendimiento de ox�geno se elimina en forma de efervescencia es indicativo de Catalasa positiva.

 

Porcentaje de remoci�n de Demanda Qu�mica Ox�geno y Demanda Bioqu�mica Ox�geno.

Se tom� los promedios de repeticiones de todos los ensayos analizados a los 15 y a los 45 d�as de la investigaci�n.

 

E: Eficiencia de remoci�n de DQO, (%)

DQO_i: DQO analizada a los 15 d�as (mg /L)

DQO_f: DQO analizada a los 45 d�as (mg /L)

La misma ecuaci�n se aplic� para el DBO₅.

 

An�lisis estad�stico

�                 Se aplic� un tipo modelo experimental factorial mixto con un dise�o completamente al azar (DCA), tomando en cuenta 2 factores: Factor 1: Composici�n consorcio microbiano (7 grupos: E1 a E7), intersujetos. Factor 2: Tiempo transcurrido, consorcio microbiano en contacto con el lixiviado (15, 30 y 45 d�as de contacto), intrasujetos.

�                 Variables aleatorias: DQO y DBO₅.

�                 Unidades experimentales: 7

�                 Muestras por unidad experimental:� 3

�                 Total, de muestras: 21

�                 ANOVA con dos factores dise�o mixto a los datos de DQO y DBO5, como factores a los siete tipos de ensayos y los tres tiempos transcurridos.

�                 Se supone distribuci�n normal de datos (Shapiro-Wilk) y homogeneidad de varianzas (Levene y Mauchly). Para todas las pruebas se toma un nivel de significancia menor a 0,05.

�                 Adicionalmente se analiz� medias de las diferentes condiciones a trav�s de ajustes Post-Hoc de los efectos principales con Bonferroni; para identificar en donde se concentran las diferencias significativas a trav�s de subgrupos homog�neos, interesa detectar los tratamientos significativamente mejores que el ensayo control E7

 

Resultados y Discusi�n

 

Resultados iniciales de Demanda Qu�mica de Ox�geno y de Demanda Bioqu�mica de Ox�geno:

 

Figura 3: Resultados iniciales, DQO y DBO₅

 

La Tabla 2 muestra los resultados iniciales realizados a las muestras 1, 2 y 3 evidenci�ndose los par�metros problem�ticos de DQO y DBO5.

 

Resultados de medici�n de pH y Temperatura en muestras

 

Figura 4: Resultados pH y Temperatura

 

En la Tabla 3 se observan los resultados de pH y temperatura de las muestras iniciales �tiles para replicar el ambiente de su procedencia en laboratorio.

 

Resultados Determinaci�n de Unidades Formadoras de Colonias (UFC)

En la Tabla 4 se muestra el resultado del conteo de UFC de las muestras inoculadas en diluci�n 10^-5 en agar AMC, PDA y AN

 

Figura 5: Resultados Unidades Formadoras de Colonias

 

Se evidencia gran presencia de UFC por tanto, permiti� su aislamiento y magnificaci�n. Los microorganismos inoculados en AN no se utilizaron para el proceso de Bioaumentaci�n

 

Resultados Bioaumentaci�n de colonias

Conteo de las UFC Bioaumentadas en agar AMC.

 

Figura 6: Unidades Formadoras de Colonias en AMC

 

Conteo de las UFC Bioaumentadas en agar PDA, Las cajas Petri ll, u, v, y, revelaron contaminaci�n, se volvieron a inocular con la misma nomenclatura, ll1, ll2, u1, u2, v1, v2, y1, y2, y se incluyen en la Tabla 6.

 

Figura 7: Unidades Formadoras de Colonias en PDA

 

Resultados concentraci�n microbiana en consorcios por ensayo

 

Figura 8: Concentraci�n microbiana por ensayo

 

Figura 9: Clasificaci�n microorganismos utilizadas en ensayos

 

En la Tabla 8, se codific� las muestras para congelaci�n a -20�C, se utiliz� la codificaci�n ar�biga. Se clasific� los microrganismos utilizados en los tratamientos por caja progenitora en: bacteria, hongos y levaduras. Las muestras desde la 21 a la 28 se almacenaron, por esa raz�n tienen un c�digo, cabe recalcar que no se utilizaron en los tratamientos. La muestra 34 est� en la columna �otros� fue identificada como Actinobacterias, estas son importantes en la descomposici�n quitina y celulosa, se evidencia la abundancia microbiana en las muestras tal como lo public� Salgado Bernal et al., en 2012.

 

Figura 10: Morfolog�a macro y microsc�pica, clasificaci�n de microorganismos

 

La Tabla 9 describe la morfolog�a macrosc�pica o de colonia y la morfolog�a microsc�pica, as� como, la tinci�n de Gram de cada muestra. Se describen los posibles microorganismos presentes en cada muestra. Se evidencia el predominio de bacterias en las muestras generalmente de formas irregulares, puntiformes y ondulares, similares a encontradas en sedimentos de lagunas naturales. Las muestras de la 21 a la 28 no se tomaron en cuenta para los tratamientos, por lo que, no se analizan y no se incluyen en la tabla

 

Resultados de remoci�n de DQO y DBO₅

 

Figura 11: Remoci�n de Demanda Qu�mica y Bioqu�mica Ox�geno a 15 d�as

Ensayo	DQO mg/L lixiviado			DBO5�mg/L lixiviado
	R1	R2	R3	R1	R2	R3
������ E1	6275,0	6345,0	6187,0	320,0	305,0	332,0
������ E2	6220,0	5980,0	5863,0	295,0	265,0	301,0
����� E3	5665,0	5862,0	5485,0	285,0	320,0	288,0
����� E4	5860,0	5671,0	5911,0	280,0	282,0	258,0
����� E5	5690,0	5548,0	5736,0	295,0	270,0	286,0
����� E6	5380,0	5671,0	5549,0	270,0	288,0	312,0
����� E7	5850,0	6130,0	5832,0	310,0	352,0	305,0
E1-E7= ensayos experimentales R1, R2, R3= repeticiones

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Tabla 10 muestra los resultados de ensayos de remoci�n de DQO y DBO₅ analizados a los 15 d�as de iniciada la fase de contacto entre consorcios bacterianos y muestras de lixiviados del humedal artificial, los datos son la referencia de partida en la fase de ensayos de remoci�n.

 

Figura 12: Remoci�n de Demanda Qu�mica y Bioqu�mica Ox�geno a 30 d�as

 

La Tabla 11 muestra los resultados de ensayos de remoci�n de DQO y DBO5 medidos a los 30 d�as de iniciada la fase de contacto entre consorcios bacterianos y muestras de lixiviados del humedal artificial, si comparamos con la Tabla 10 es clara la reducci�n tanto en DQO como en DBO5 convirti�ndose en un indicativo del proceso de remoci�n efectivo.

 

Figura 13: Remoci�n de Demanda Qu�mica y Bioqu�mica Ox�geno a 45 d�as

 

La Tabla 12 muestra resultados de ensayos de remoci�n de DQO y DBO₅ medidos a los 45 d�as de iniciada la fase de contacto entre consorcios bacterianos y muestras de lixiviados del humedal artificial, es decir al finalizar la etapa de ensayos de remoci�n, si comparamos con la Tabla 11 es clara la reducci�n tanto en DQO como en DBO₅ sin embargo el descenso de los par�metros controlados toma en los �ltimos 15 d�as una din�mica m�s lenta, pero sigue siendo efectiva.

 

Figura 14: Porcentaje de remoci�n

 

La Tabla 13 muestra los porcentajes de remoci�n de DQO y DBO₅ por tratamiento, los cuales fueron calculados en base los tiempos de ensayo y valores de la remoci�n medidos a los 15 y 45 d�as, tomando como referencia 30 d�as de per�odo de experimentaci�n. Siendo E2 el que mayor porcentaje de DQO removi� y E4 el que mayor porcentaje de DBO removi�.

 

Resultados an�lisis estad�stico

DQO

Se presenta la tabla siguiente correspondiente al an�lisis de la varianza para identificar si existen diferencias significativas entre el tiempo transcurrido de contacto del consorcio microbiano con el lixiviado y la interacci�n entre el tiempo con el tratamiento.

Figura 15: An�lisis de la varianza de DQO

�Pruebas multivariantea
Efecto		Valor	F	gl	Significancia
Tiempo transcurrido	Traza de Pillai	0,996	1691,712b	2,000	0,000
	Lambda de Wilks	0,004	1691,712b	2,000	0,000
	Traza de Hotelling	260,263	1691,712b	2,000	0,000
	Ra�z mayor de Roy	260,263	1691,712b	2,000	0,000
Tiempo transcurrido * Tratamiento	Traza de Pillai	0,872	1,802	12,000	0,097
	Lambda de Wilks	0,306	1,753b	12,000	0,112
	Traza de Hotelling	1,692	1,692	12,000	0,132
	Ra�z mayor de Roy	1,215	2,834c	6,000	0,051
a. Dise�o: Intersecci�n + Tratamiento Dise�o intrasujetos: Tiempo transcurrido
b. Estad�stico exacto
c. El estad�stico es un l�mite superior en F que genera un l�mite inferior en el nivel de significaci�n.

 

De acuerdo con la informaci�n de la tabla anterior, existen diferencias significativas entre el tiempo transcurrido de contacto del consorcio microbiano con el lixiviado y la interacci�n entre el tiempo con el tratamiento. Esto quiere decir que la optimizaci�n del humedal de la planta de tratamiento aplicando microorganismos rizosf�ricas de Typha dominguensis disminuy� la DQO del lixiviado. Comprob�ndose con pruebas de diferencias intrasujetos mostrada a continuaci�n:

 

Figura 16: Diferencias intrasujetos, comparaciones por pareja

 

Como se observa en la tabla anterior existen diferencias significativas entre el tiempo transcurrido de contacto del consorcio microbiano con el lixiviado (15, 30 y 45 d�as) para el par�metro DQO. Adicionalmente se aplic� la prueba de HSD Tukey para establecer los subconjuntos homog�neos a partir de los tratamientos:

 

Figura 17: Diferencias Intersujetos de la DQO

 

Seg�n los resultados de la tabla 16, los ensayos E3, E5, E4 y E2 fueron significativamente mejores que los obtenidos para el tratamiento control (E7) con el lixiviado a temperatura ambiente para el DQO

 

DBO₅

Se presenta la tabla de an�lisis de la varianza para identificar si existen diferencias significativas de DBO₅ entre el tiempo transcurrido de contacto del consorcio microbiano con el lixiviado y la interacci�n entre el tiempo con el tratamiento.

 

Figura 18: An�lisis de la varianza de DBO₅

 

De acuerdo con la Tabla 17, existen diferencias significativas entre el tiempo transcurrido de contacto del consorcio microbiano con el lixiviado, pero no entre la interacci�n entre el tiempo con el tratamiento. Es decir, que la optimizaci�n del humedal de la planta de tratamiento aplicando microorganismos rizosf�ricas de Typha dominguensis disminuy� el DBO₅ del lixiviado. Estos resultados se comprueban mediante las pruebas de diferencias intrasujetos mostrada a continuaci�n:

Como se observa en la tabla anterior existen diferencias significativas entre el tiempo transcurrido de contacto del consorcio microbiano con el lixiviado (15, 30 y 45 d�as) para el par�metro DBO₅. Adicionalmente se aplic� la prueba de HSD Tukey para establecer los subconjuntos homog�neos a partir de los tratamientos que obtuvieron resultados similares:

Seg�n los resultados de la tabla anterior, los ensayos E4, E5 y E2 fueron significativamente mejores que los obtenidos para el tratamiento control con el lixiviado a temperatura ambiente (E7) para el par�metro DBO₅

 

Figura 19: Diferencias Intersujetos del DBO₅

Conclusiones

Se magnific� en laboratorio los microorganismos del agua y sedimento de las ra�ces de� plantas de Typha dominguensis procedentes de un humedal artificial y de dos lagunas naturales en los medios AMC, PDA y AN, obteni�ndose gran variedad de microorganismos como enterobacterias, hongos, levaduras y actinobacterias las cuales se separaron en consorcios puestos en contacto con lixiviados formando 6 ensayos m�s un ensayo testigo (sin consorcios) donde la actividad microbiana promovi� la reducci�n de DQO y DBO₅.

Se evalu� la capacidad de los consorcios usados en los ensayos en funci�n del tiempo de contacto con el lixiviado (15, 30, 45 d), siendo el E2 el m�s eficiente con una remoci�n de DQO de aproximadamente 736 mg/L y el E4 para el DBO₅ con una remoci�n de cerca de 54 mg/L de acuerdo a los promedios de las tres repeticiones analizadas a los 45 d�as de contacto.

El consumo por microorganismos es de cerca de 223 Kg/d�a tanto para invierno como verano, tomando en cuenta la concentraci�n del E2 para el DQO; y el consumo por microorganismos en el invierno es de 15834 g/d�a y para el verano 15816 g/d�a tomando en cuenta la concentraci�n del E4 para el DBO₅.

Estad�sticamente se determin� que los consorcios m�s eficientes para la remoci�n de DQO y DBO fueron los ensayos E2 (~88%) y el E4 (~81%) respectivamente, conformados por microorganismos Gram positivos.

 

Referencias

1. Cheng, Y., Chon, K., Ren, X., Kou, Y., Hwang, M. H., & Chae, K. J. (2021). Bioaugmentation treatment of a novel microbial consortium for degradation of organic pollutants in tannery wastewater under a full-scale oxic process. Biochemical Engineering Journal, 175. https://doi.org/10.1016/j.bej.2021.108131
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