Biodegradation of wastewater pollutants by activated sludge coimmobilized with Scenedesmus obliquus

Inglés. Wastewater treatment plants produce large quantities of biomass (sludge) that require about one-third of the total investment and plant operation costs for their treatment. With microbial immobilization and coimmobilization with microalgae, it is possible to handle high cell concentration in the column reactor and increase its efficiency. The experimental design consisted in immobilized and coimmobilized S. obliquus with activated sludge in alginate beads cultured under continuous light or photoperiods (12 h/12 h) in artificial wastewater medium to evaluate the growth, nutrients and biochemical oxygen demand (BOD) removal. The results showed that the microalgae S. obliquus immobilized and coimmobilized in cultures under continuous light had higher growth rates (0.624 d-1 and 0.552 d-1) than under photoperiods (0.456 d-1 and 0.312 d-1). Also, a higher cell density (4X10(6) cells bead-1 and 2.9X10(6) cells bead-1) was obtained under continuous light than under photoperiods (2.0X10(6) cells bead-1 and 1.0X10(6) cells bead-1). The removal of nitrogen by S. obliquus, immobilized (92 %) and coimmobilized (60 %) under continuous light, was higher (40 %) than under photoperiods. Also, 43 % of BOD was removed by the coimmobilized system under continuous illumination. The coimmobilization system favored growth of algae and bacteria under continuous light, suggesting a possible exchange of gases (CO2 and O2): oxygen produced by microalgae and CO2 by bacteria.

Español; castellano. Las plantas de tratamiento de aguas residuales producen grandes cantidades de biomasa (lodo) que requieren alrededor de un tercio de la inversión total y los costos de operación de la planta para su tratamiento. Con la inmovilización microbiana y la coinmovilización con microalgas, es posible manejar una concentración alta de células en el reactor de columna y aumentar su eficiencia. El diseño experimental consistió en inmovilizar y coinmovilizar S.obliquus con lodos activados en esferas de alginato cultivadas con luz continua o fotoperíodos (12 h/12 h) en un medio artificial de aguas residuales para evaluar el crecimiento, los nutrientes y la eliminación de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Los resultados mostraron que las microalgas S. obliquus, inmovilizadas y coinmovilizadas en cultivos bajo luz continua, registraron tasas de crecimiento más altas (0.624 d-1 y 0.552 d-1) que bajo fotoperíodos (0.456 d-1 y 0.312 d-1). Además, se obtuvo una densidad celular mayor (4X10(6) células esfera-1 y 2.9X10(6) células esfera-1) con luz continua que con el fotoperíodo (2.0X10(6) células esfera-1 y 1.0X10(6) células esfera-1). La eliminación de nitrógeno por S. obliquus, inmovilizado (92 %) y coinmovilizado (60 %) fue más alto (40 %) con luz continua que con el fotoperíodo. También, 43 % de la DBO se eliminó por el sistema coinmovilizado con iluminación continua. El sistema de coinmovilización favoreció el crecimiento de algas y bacterias con luz continua, lo que sugiere un posible intercambio de gases (CO2 y O2): el oxígeno producido por microalgas y CO2 por bacterias.