Azolla is a floating pteridophyte, which forms an association with an endosymbiont, the nitrogen-fixing cyanobacterium Anabaena azollae. In Mwea Irrigation Scheme paddies, Azolla biomass coverage ranges from 25 to 50 % with a high biomass growth rate and this has caused a challenge in its management. Knowledge on the effect of Azolla biomass on rice tillering, root development and grain yield are important in order to exploit its potential benefits in Mwea Irrigation Scheme, where nearly 60 % of the total rice in Kenya is produced. The effect of Azolla on tillering, plant biomass, adventitious roots development, basal internode growth and yield of rice, was studied during 2015/2016 short and long rains. Azolla was inoculated in 30 cm x 30 cm plastic pots planted with rice variety Basmati 370. Controls where no Azolla was inoculated were included. Tiller number, plant height, flood water temperature and pH were determined at 21, 32, 42, 60 and 75 days after transplanting (DAT). At 120 DAT, grain yield and yield components were determined. Length of basal node and adventitious root were measured and dry biomass weights of, root and above ground biomass determined. Water temperature in Azolla inoculated pots were significantly lower than in controls by 0.8 °C and 1.3 °C in the second and first seasons respectively with a daily fluctuation of 2 °C. The pH of flood water in potted rice inoculated with Azolla was significantly lower than in control.  Azolla inoculated potted rice had significantly higher number of tillers/m2, spikelets per panicle-1, panicle size m-2, 1000 grain weight and plant biomass than in non-inoculated controls. Adventitious roots were significantly longer and more per unit area in all treatments than in controls. The basal stem node length was significantly shorter while root biomass was less for the Azolla inoculated potted rice than in controls.  In all treatments, Azolla doubled its biomass within an average of 5 days. | Azolla es un pteridófito flotante, que forma una asociación con un endosimbionte, la cianobacteria fijadora de nitrógeno Anabaena azollae. En los arrozales del esquema de irrigación de Mwea, la cobertura de biomasa de Azolla oscila entre el 25 y el 50% con una alta tasa de crecimiento de la biomasa y esto causa un desafío en su gestión. El conocimiento sobre el efecto de la biomasa de Azolla en el macollamiento del arroz, el desarrollo de las raíces y el rendimiento de grano es importante para aprovechar sus beneficios potenciales en el Esquema de Riego Mwea, donde se produce casi el 60 % del arroz total en Kenia. El efecto de Azolla sobre la macolla, la biomasa de las plantas, el desarrollo de raíces adventicias, el crecimiento de los entrenudos basales y el rendimiento del arroz se estudió durante las lluvias cortas y largas de 2015/2016. Azolla se inoculó en macetas de plástico de 30 cm x 30 cm sembradas con arroz variedad Basmati 370. Se incluyeron controles donde no se inoculó Azolla. El número de plantas, la altura de la planta, la temperatura del agua de inundación y el pH se determinaron a los 21, 32, 42, 60 y 75 días después del trasplante (DAT). A 120 DAT, se determinaron el rendimiento de grano y los componentes de rendimiento. Se midió la longitud del nodo basal y la raíz adventicia y se determinaron los pesos de biomasa seca, la biomasa de la raíz y del suelo. La temperatura del agua en las macetas inoculadas de Azolla fue significativamente más baja que en los controles en 0.8 °C y 1.3 °C en la segunda y primera temporada, respectivamente, con una fluctuación diaria de 2 °C. El pH del agua de inundación en arroz en macetas inoculado con Azolla fue significativamente menor que en el control. El arroz en maceta inoculado con Azolla tenía un número significativamente mayor de macollas/m2, espiguillas por panícula-1, tamaño de panícula m-2, peso de 1000 granos y biomasa vegetal que en los controles no inoculados. Las raíces adventicias fueron significativamente más largas y más por unidad de área en todos los tratamientos que en los controles. La longitud basal del nudo del tallo fue significativamente más corta, mientras que la biomasa de la raíz fue menor para el arroz en maceta inoculado con Azolla que en los controles. En todos los tratamientos, Azolla duplicó su biomasa en un promedio de 5 días.

The following document is aimed to learn the benefits of the Azolla fern, its symbiotic relationship with the cyanobacterium Anabaena Azollae and prove if it can improve the quality of water and soil by functioning as a bioremediatory. The document is based on scientific research on Azolla, its production, characteristics, development and uses. Hypotheses will be raised with the information collected, most of the investigations cited are of Ecuadorian origin. This information will serve in the future to make people aware of what Azolla is and what it is for; opening new ideas for future experiments based on this little-known fern and its bioremediation characteristic. | The following document is aimed to learn the benefits of the Azolla fern, its symbiotic relationship with the cyanobacterium Anabaena Azollae and prove if it can improve the quality of water and soil by functioning as a bioremediatory. The document is based on scientific research on Azolla, its production, characteristics, development and uses. Hypotheses will be raised with the information collected, most of the investigations cited are of Ecuadorian origin. This information will serve in the future to make people aware of what Azolla is and what it is for; opening new ideas for future experiments based on this little-known fern and its bioremediation characteristic. | El siguiente documento está dirigido a aprender las bondades del helecho Azolla, de su relación simbiótica con la cianobacteria Anabaena Azollae y probar si éste tiene la capacidad de mejorar la calidad del agua y del suelo funcionando como biorremediador. El documento se basa en investigaciones científicas sobre la Azolla, su producción, características ,su desarrollo y usos. Se plantearán hipótesis con la información recopilada, la mayora de investigaciones citadas es de origen ecuatoriano. Esta información servirá a futuro para dar a conocer a las personas de qué es Azolla y para qué sirve; abriendo nuevas ideas para futuros experimentos basados en este poco conocido helecho y su particular característica de biorremediador.

El presente documento, tiene como fin evaluar el potencial de producción de biogás a partir de la biomasa disponible (buchón de gua, azolla y pastos) y los residuos generados por la comunidad de Robles en Jamundí. Dentro de ese marco, se realizó una cuantificación y caracterización de la biomasa presente en la zona de estudio (Humedal Cauquita) y del caudal de agua residual que se descarga en este lugar. Lo anterior, con el fin de determinar el potencial aprovechamiento para la producción de biogás. Por otro lado, se diseñaron dos fases experimentales por medio de ensayos y replicas a escala de laboratorio, en donde se establecieron las mejores condiciones operacionales para maximizar la producción de biogás a partir de la codigestión entre las biomasas y el agua residual. En la primera fase experimental se montaron nueve biodigestores, lo cuales contenían las tres biomasas, agua e inóculo (I1 e I2), su operación y seguimiento duro 30 días. Para el análisis de esta primera fase experimental no se obtuvieron los resultados esperados, debido a que no hubo producción de biogás. Sin embargo, con las recomendaciones de la Red Biocol-UTA, se logró diseñar la segunda fase experimental, en donde se cambió el inoculo utilizado, en este caso fue estiércol fresco de cerdo (porcinaza) y también, opero por 30 días. Esta segunda fase experimental se divide en dos, una etapa (A) en donde se utilizó agua potable y se montaron solo seis biodigestores, tres de ellos con propuestas distintas de alimentación y otros tres replicando cada propuesta. En la otra etapa (B), se alimentaron trece biodigestores, los tres primeros con las mismas propuestas anteriores, pero con agua residual tomada del vertimiento al humedal Cauquita y por cada propuesta se realizaron tres replicas. Cabe resaltar que en esta etapa B se propuso alimentar uno de los biodigestores (E0) solo con Buchón de agua y agua residual sin ningún tipo de inóculo, con el fin de determinar la potencialidad de esta biomasa. En esta segunda fase experimental se obtuvieron los resultados esperados, ya que, en la fase A se produjo biogás a partir del día 18 del proceso y en la fase B a partir del día tres empezó la producción de este. Es importante mencionar que estas etapas no se hicieron de forma simultánea. Finalmente, se concluyó que las condiciones operacionales utilizadas pueden maximizar el potencial de producción de biogás de las biomasas estudiadas. | The purpose of this document is to evaluate the potential for biogas production from the available biomass (gua buchón, azolla and pastures) and the waste generated by the community of Robles in Jamundí. Within this framework, a quantification and characterization of the biomass present in the study area (Humedal Cauquita) and of the wastewater flow that is discharged in this place was carried out. The above, in order to determine the potential use for biogas production. On the other hand, two experimental phases were designed by means of tests and replications on a laboratory scale, where the best operational conditions were established to maximize biogas production from co-digestion between biomass and wastewater. In the first experimental phase, nine biodigesters were mounted, which contained the three biomasses, water and inoculum (I1 and I2), their operation and monitoring lasted 30 days. For the analysis of this first experimental phase, the expected results were not obtained, because there was no biogas production. However, with the recommendations of the Biocol-UTA Network, it was possible to design the second experimental phase, where the inoculum used was changed, in this case it was fresh pig manure (swine) and also operated for 30 days. This second experimental phase is divided into two, a stage (A) where drinking water was used and only six biodigesters were mounted, three of them with different feeding proposals and another three replicating each proposal. In the other stage (B), thirteen biodigesters were fed, the first three with the same previous proposals, but with residual water taken from the spill into the Cauquita wetland and for each proposal three replications were made. It should be noted that in this stage B it was proposed to feed one of the biodigesters (E0) only with water buchón and waste water without any type of inoculum, in order to determine the potentiality of this biomass. In this second experimental phase, the expected results were obtained, since, in phase A, biogas was produced from day 18 of the process and in phase B, from day 3, the production of the same began. It is important to mention that these stages were not done simultaneously. Finally, it was concluded that the operational conditions used can maximize the biogas production potential of the studied biomass | Pasantía de investigación (Ingeniero Ambiental)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2021 | Ingeniero Ambiental

We investigated the biofiltration ability of the aquatic fern Azolla to remove polyphenols and chemical oxygen demand (COD) from olive mill wastewater (OMWw) collected from the traditional (TS) and continuous (CS) extraction systems. Azolla biomass was packed into five sequential Imhoff cones and five sequential columns. In both experiments, the filtrates collected from the 5th biofilter showed a decrease in polyphenol contents: from 7650 mg l–1 to 3610 mg l–1 in TS OMWw and from 3852 mg l–1 to 1351 mg l–1 in CS OMWw. The COD contents decreased from 110200 mg L–1 to 52400 mg L–1 in TS OMWw and from 41600 mg L–1 to 2300 mg L–1 in CS OMWw. A 5:1 OMWw to Azolla-fresh-weight ratio was optimal for both polyphenol and COD removal. The biofiltration ability of alfalfa was compared with that of Azolla, but the treatment with alfalfa did not result in the reduction of COD or polyphenols. | La eficacia del helecho de agua azolla para eliminar polifenoles y reducir la demanda química de oxígeno (DQO) de los alpechines obtenidos en el proceso de obtención tradicional y continuo del aceite de oliva, fue investigado mediante ensayos de filtración. Cinco conos secuenciales de Imhoff y cinco columnas secuenciales se rellenaron de biomasa de Azolla. En ambos experimentos, el filtrado procedente de la quinta extracción mostró una disminución en el contenido de polifenoles de 7650 mg L–1 a 3610 mg L–1en el alpechín obtenido mediante el sistema tradicional y de 3852 mg L–1 a 1351 mg L–1en el alpechín del sistema continuo. La demanda química de oxígeno del alpechín del sistema tradicional disminuyó de 110200 mg L–1 a 52400 mg L–1 en y de 41600 mg L–1a 2300 mg L–1en el procedente del sistema continuo. Una proporción en peso 5:1 de alpechín: Azolla fue la óptima tanto para la reducción de los polifenoles como para la de la DQO. La eficiencia del tratamiento biológico con alfalfa se comparó con la obtenida con Azolla. Los resultados indicaron que el tratamiento con alfalfa no dio lugar a la reducción de los polifenoles ni de la DQO.

La eficacia del helecho de agua Azolla para eliminar polifenoles y reducir la demanda química de oxígeno (DQO) de los alpechines obtenidos en el proceso de obtención tradicional y continuo del aceite de oliva, fue investigado mediante ensayos de filtración. Cinco conos secuenciales de Imhoff y cinco columnas secuenciales se rellenaron de biomasa de Azolla. En ambos experimentos, el filtrado procedente de la quinta extracción mostró una disminución en el contenido de polifenoles de 7650 mg/L a 3610 mg/L en el alpechín obtenido mediante el sistema tradicional y de 3852 mg/L a 1351 mg/L en el alpechín del sistema continuo. La demanda química de oxígeno del alpechín del sistema tradicional disminuyó de 110200 mg/L a 52400 mg/L en y de 41600 mg/L a 2300 mg/L en el procedente del sistema continuo. Una proporción en peso 5:1 de alpechín:Azolla fue la óptima tanto para la reducción de los polifenoles como para la de la DQO. La eficiencia del tratamiento biológico con alfalfa se comparó con la obtenida con Azolla. Los resultados indicaron que el tratamiento con alfalfa no dio lugar a la reducción de los polifenoles ni de la DQO. | We investigated the biofiltration ability of the aquatic fern Azolla to remove polyphenols and chemical oxygen demand (COD) from olive mill wastewater (OMWw) collected from the traditional (TS) and continuous (CS) extraction systems. Azolla biomass was packed into five sequential Imhoff cones and five sequential columns. In both experiments, the filtrates collected from the 5th biofilter showed a decrease in polyphenol contents: from 7650 mg/l to 3610 mg/l in TS OMWw and from 3852 mg/l to 1351 mg/l in CS OMWw. The COD contents decreased from 110200 mg/L to 52400 mg/L in TS OMWw and from 41600 mg/L to 2300 mg/L in CS OMWw. A 5:1 OMWw to Azolla-fresh-weight ratio was optimal for both polyphenol and COD removal. The biofiltration ability of alfalfa was compared with that of Azolla, but the treatment with alfalfa did not result in the reduction of COD or polyphenols.