Recommendations for Future Research

Con el fin de contrastar los resultados obtenidos en el reactor SBR se realizó en cada periodo el seguimiento microbiológico de las distintas especies involucradas en el proceso de desnitrificación. Para ello se empleó la técnica FISH (Fluorescent In Situ Hydridization) y la técnica de viabilidad descrita en el apartado de materiales y métodos. Las sondas empleadas en este capítulo se presentan en la Tabla 22.

En el inóculo, el porcentaje de organismos heterótrofos viables fue del 93% y la abundancia de organismos heterótrofos desnitrificantes respecto al total de bacterias hibridadas con la sonda EUBmix fue del 13±2%, que corresponde a los organismos hibridados con las sondas específicas DEN67, PAR651 y AT1458. La abundancia de estos organismos fue de un 4 ± 2% (DEN67), 1 ± 1% (PAR651) y 8 ± 1% (AT1458), respectivamente. Se puede observar que de las tres especies mencionadas, la que presenta mayor abundancia corresponde con la especie hibridada con la Sonda AT1458 que identifica a los organismos Azoarcus, Thaurea y Castellaniella. Según Thompsen et al. 2007, los organismos desnitrificantes que se encuentran en mayor abundancia en los sistemas de fangos activados corresponden con las bacterias Thaurea y Azoarcus. Este tipo de organismos consumen una gama amplia de ácidos grasos volátiles como fuente de carbono (Morgan- Sagastume et al., 2008; Reyes et al., 2014).

La abundancia de los organismos metanotróficos tipo I hibridados con la sondas Mg84 fue de 1±1%, mientras que los de tipo II no se detectaron en el inóculo. Los organismos metanotróficos son de gran interés en este estudio ya que son capaces de llevar a cabo el proceso de desnitrificación utilizando el metano disuelto como sustrato.

Otra especie que fue detectada en el inóculo fueron los organismos sulfatorreductores hibridados con las sonda SRB385db, con una abundancia del 3±1%.

Tabla 22. Sondas específicas empleadas en la técnica FISH.

*%F porcentaje de formamida

Sonda Secuencia %F Organismos

Eubmix GCT-GCC-TCC-CGT-AGG-AGT 0-50 Dominio bacteria Planctomycetales y _{Verrucomicrobiales}

Ma 464 TTA-TCC-AGG-TAC-CGT-CAT-TA 20 Tipo II Methylocistaceae

Mg 84 CCA-CTC-GTC-AGC-GCC-CGA 20 Tipo I Methylococcaceae

DEN 67 CAA-GCA-CCC-GCG-CGT-CCG 35 Organismos capaces de utilizar metanol, Cluster desnitrificantes

PAR 651 ACC-TCT-CTC-GAA-CTC-CAG 40 Genus paracocus

AT1458 GAA-TCT-CAC-CGT-GGT-AAG-CGC 50 Azoarcus-Thauera-Castellaniella

TMD131 TCC-CAG-TCT-TTG-AGG-TAC 35 Thiomicrospira denitrificans

TBD1419 CGG-TAC-GTT-CCG-ACG 35 Thiobacilus desnitrifcants

Teniendo en cuenta que una parte importante del estudio pretende identificar los organismos capaces de utilizar el sulfuro como sustrato, se hibridaron con la sonda TMDB131 los organismos Thiomicrospira desnitrificantes y con la sonda TDB1419 los organismos Thiobacilus desnitrificantes, pero no fueron detectados en el inóculo ni en el sistema durante el seguimiento del proceso.

La Tabla 23 muestra la abundancia de los organismos presentes en el reactor SBR en cada periodo, en todos los periodos el porcentaje de organismos viables fue superior al 90%, observándose que la especie más abundante en todos los periodos corresponde con los organismos heterótrofos desnitrificantes hibridados con la sonda AT1458. Como se mencionó anteriormente, este tipo de organismos son los responsables del consumo de los ácidos grasos volátiles. La Figura 40 muestra una microfotografía de los organismos desnitrificantes presentes en mayor abundancia en el reactor.

Tabla 23. Abundancia de organismos desnitrificantes, metanotróficos y sulfatorreductores presentes en el reactor SBR en cada periodo.

*δ desviación estándar

Durante el estudio, también se observó la presencia y el crecimiento de los organismos metanotróficos tipo I hibridados con la sonda Mg84, que crecen a bajas concentraciones de metano disuelto. Esto sugiere que durante el estudio se presentó un aprovechamiento como sustrato del metano disuelto presente en el afluente. Tal y como se observa en la Tabla 23 la abundancia de los organismos metanotróficos concuerda con la concentración de metano en cada periodo. Es decir, en los periodos I, II y III se observa un mayor porcentaje de estos organismos y corresponde con los periodos con una

Periodo Desnitrificantes δ Metanotróficas

tipoI δ Metanotróficas tipoII δ Sulfato reductoras δ I 11,0 1,0 1,0 1,0 ND - 5,0 1,0 II 26,0 3,0 5,0 1,0 ND - 2,0 1,0 III 30,0 7,0 8,0 2,0 1,0 1,0 6,0 1,0 IV 24,0 5,0 3,0 1,0 2,0 1,0 7,0 1,0 V 26,0 4,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Abundancia %

mayor concentración de metano. Sin embargo, se observa un descenso importante de estos organismos en los dos últimos periodos, que coincide con la menor disponibilidad de metano disuelto en estos periodos.

Figura 40. Microfotografía FISH, total de bacterias EUBmix (A), organismos desnitrificantes sonda AT1458 (B).

Según los resultados obtenidos en la operación del sistema y en el estudio microbiológico, el crecimiento de los organismos metanotróficos denota que parte del metano está siendo utilizado como sustrato, contribuyendo en la desnitrificación como un aporte extra de DQO. La Figura 41 muestra una microfotografía de los organismos metanotróficos tipo I identificados en este estudio.

Figura 41. Microfotografía FISH, total de bacterias sonda EUBmix (A), organismos metanotróficos tipo I sonda Mg 84 (B).

A

B

Los organismos sulfatorreductores presentes en el inóculo se mantuvieron en el sistema, desapareciendo del sistema en el último periodo, posiblemente por las condiciones de operación del reactor SBR. En el caso de los organismos Thiobacilus y Thiomicrospira desnitrificantes no se detectó la presencia de estos en ningún periodo. No obstante, los resultados obtenidos hasta el momento muestran que la oxidación de sulfuro hasta sulfato puede ser llevada a cabo por otro tipo de organismos capaces de oxidar el sulfuro en presencia de nitrato.