Bioproceso alternativo para el tratamiento secundario y terciario de efluentes de tambo

Abstract

El aumento de la población humana demanda un sistema alimentario sostenible, donde la ganadería intensiva es una de las principales fuentes de proteínas. Sin embargo, la gran cantidad de desechos orgánicos generados, representa un riesgo ambiental si no se manejan adecuadamente, debido a las emisiones de gases de efecto invernadero y a la contaminación que producen. En el presente trabajo, se analizó la eficiencia de un sistema de biorremediación de efluentes de tambo, mediante el uso combinado de digestión anaeróbica y cultivo microalgal, y se comparó con el sistema de lagunajes que utiliza el establecimiento para tratar sus efluentes (Figura 1). Se recolectaron efluentes crudos (EC) del Tambo “El Olmo” (Provincia de Buenos Aires, PBA) y se trasladaron a nuestro laboratorio (LEBBA) del CERZOS-CONICET. El EC fue tratado por digestión anaeróbica en un digestor experimental tipo batch. El digerido fue acondicionado mediante decantación, dilución al 50% y floculación para realizar los cultivos microalgales. La cepa microalgal utilizada fue Tetradesmus obliquus. Se realizaron dos cultivos en piletas raceway al aire libre en modo batch. Un cultivo se realizó en medio convencional (control, C) y el otro con el digerido acondicionado (tratamiento, T). La digestión anaeróbica mostró una gran eficiencia de disminución de la materia orgánica del EC (80% de DQO y DBO, y 30% de sólidos volátiles [SV]) y de patógenos (99% de E. coli y enterococos). Además, se produjo 390 mL g SV-1 de biogás, con un aumento de amonio (NH4+) de hasta 652 mg L-1. El acondicionamiento del digerido permitió separar el lodo de la fracción líquida, reducir el contenido de NH4+ hasta 260 mg L-1 y aumentar la transparencia, generando un medio propicio para el crecimiento de T. obliquus. En los cultivos, la productividad de la biomasa fue significativamente mayor en T respecto a C, con valores de 7.16 g m-2 día-1 y 5.20 g m-2 día-1, respectivamente. Durante el cultivo T, la DQO y DBO disminuyeron un 66% y 92%, respectivamente. El cultivo T mostró una gran eficiencia de remoción de los nutrientes inorgánicos disueltos (85% de fosfato [PO43-] y 99% de NH4+) como también del nitrógeno (NTK) y fósforo (Pt) totales (92% de NTK y 69% de Pt). Al final del cultivo, los valores de DQO, DBO, NTK, NH4+, PO43- y Pt del sobrenadante fueron acordes a la normativa ADA 336-03 para la descarga de efluentes de la PBA. Además, en los cultivos no hubo desarrollo de E. coli ni de enterococos. La biomasa cosechada se caracterizó por un elevado contenido proteico y una composición rica en macro y micronutrientes, sugiriendo su potencial uso como bioestimulante agrícola. Los resultados obtenidos indican que el bioproceso desarrollado representa un sistema eficiente para el tratamiento de residuos de tambo debido a las siguientes ventajas: a) la digestión anaeróbica actúa como un tratamiento secundario y el cultivo microalgal como un tratamiento terciario, al remover la materia orgánica y los nutrientes inorgánicos disueltos, respectivamente; b) el C, N y P de los residuos ganaderos pueden reinsertarse en la cadena productiva, a través de la generación de bioenergía y biomasa con potencial uso agroindustrial; y c) la biorremediación del efluente de tambo permite obtener agua apta para reúso. Estas ventajas ambientales se potencian en ambientes áridos y semiáridos, en donde es necesario reducir la huella hídrica para intensificar los procesos productivos.