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INVESTIGACIÓN UNIVERSITARIA MULTIDISCIPLINARIA - AÑO 3, No3, DICIEMBRE 2004
Facultad de Ciencia y Tecnología
El proyecto considera una fase de aclimatación en cultivo sumergido del consorcio microbiano aerobio capaz de llevar a cabo la mineralización del 2,4-D, la caracterización de las propiedades de transporte de la mem- brana de hule-silicón y la posterior inoculación del cultivo en un biorreactor de membrana extractiva, cuya finalidad es estimar eficiencias de remoción del herbicida en función de los tiempos de retención hidráulicos. Este proyecto pretende caracterizar operativamente sistemas de contacto indirecto adecuados para la remoción biológica de este tipo de contaminantes en la fuente donde son generados, es decir, en los efluentes de la industria química de síntesis orgánica.
Objetivo
El objetivo de este trabajo es realizar un estudio sobre el comportamiento cinético de las concentraciones de las principales especies químicas involucradas en la degradación aerobia del ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), mediante un biorreactor de membrana extractiva, operando en continuo en la zona abiótica, a diferentes tiempos de retención hidráulica, y por lote en la zona de crecimiento microbiano.
Metodología
Se utilizó un fermentador Bioflo III New Brunswick de 3 l. para construir un biorreactor de membrana extractiva (BME) por inclusión de un módulo helicoidal de membrana tubular de hule-silicón de 573.5 cm X 0.1473 cm X 0.0483 cm. Este material es permeable al 2,4-D y su constitución impide el paso a iones inorgánicos.
1. Preparación de un medio de cultivo mínimo sin fuente de carbono y de energía e inoculación en el BME, del cultivo mixto previamente aclimatado a la degradación del 2,4-D (Sandoval, 1996).
2. Preparación de agua residual sintética, que consistió de una solución salina (5000 ppm NaCl) de 2,4-D a 300 ppm y pH de 1.
3. Operación del BME a tres diferentes tiempos de retención hidráulicos (tRH): 4.073, 8.146 y 15.038 min. Manteniendo constantes la temperatura (25 °C), el valor de pH del medio de cultivo (7), la agitación (100 rpm) y la tasa de aereación (1 vvm).
4. Monitoreo del comportamiento cinético de las principales especies químicas involucradas en la biodegradación del 2,4-D en este sistema:
2,4-D en medio de fermentación Cromatografía de líquidos (HPLC)
2,4-D en agua residual Espectrofotometría UV-Vis
Ion cloruro Determinación colorimétrica (Livingston, 1994) Ion amonio Determinación colorimétrica Nessler
Resultados
En la Figura 1 puede apreciarse que para los ensayos realizados a los diferentes tRH, los perfiles temporales de la generación de cloruros, no obstante presentar oscilaciones en su ascenso, en promedio mantienen mayores tasas en los ensayos realizados a tRH de 8.146 min.