Desarrollo de un consorcio de bacterias ácido lácticas para remoción de hierro total en aguas naturales para potabilización

Abstract

La demanda por fuentes de agua ha experimentado un incremento durante el último siglo debido a actividades industriales y crecimiento poblacional, esto ha generado un mayor vertimiento de aguas residuales y residuos líquidos industriales, que ha provocado el aumento en la prevalencia de cuerpos acuáticos contaminados afectando su calidad para explotación. En este contexto, el desafío que enfrentan las industrias sanitarias es producir agua tratada con alta calidad, pero con un proceso de potabilización de bajo costo, favoreciendo los métodos de tratamiento que utilicen el reciclaje de agua. Otro problema que afecta a las industrias sanitarias es la necesidad de incrementar la prospección de nuevas fuentes de abastecimiento de agua para potabilización, debido a que los cuerpos freáticos en explotación enfrentan cambios en su composición fisicoquímica por la contaminación, lo que incide en los procesos de producción y tratamiento de agua. Lo anterior, está promoviendo la búsqueda de nuevos cuerpos acuáticos con mejor calidad lo que implica mayores costos. A nivel nacional, para el 2019, la capacidad máxima de producción de agua potable fue de 101.827 litros por segundo, abarcando un universo de más de cinco millones de clientes residenciales (viviendas) en 399 localidades (servicios de agua potable). El total de producción de agua potable del 2019 con respecto al 2018 aumento en un 2,93%, explicado fundamentalmente por el incremento de las fuentes subterráneas y por el aumento de clientes. En este sentido, la importancia de la recuperación de cuerpos freáticos contaminados es de vital relevancia y para esto, la utilización de la biorremediación, aparece como una solución biodegradable y de bajo costo que contribuye al mejoramiento del agua para potabilización. En términos biológicos, en los sistemas acuáticos superficiales como esteros, ríos y/o vertientes, es posible encontrar poblaciones de bacterias ácido lácticas (BAL) que juegan un rol de protección del ambiente dulceacuícola. Este grupo de bacterias tiene la capacidad de remover contaminantes desde medios acuosos de manera significativa disminuyendo su concentración, contribuyendo a la obtención de un agua de mejor calidad luego del tratamiento convencional para potabilización. En este trabajo se proyectó un bionegocio utilizando la biotecnología, cuyo objetivo es la recuperación de fuentes de agua contaminadas que se utilizan para producción de agua potable. Dado lo anterior, se ecodiseñó un producto biotecnológico, es decir, se diseñó un producto el cual posee el menor impacto hacia el medio ambiente desde su producción hasta su eliminación, con una alta calidad, en base a un consorcio de BAL, con propiedades probióticas, aisladas desde cuerpos acuáticos superficiales como vertientes y esteros de Chile central, que contribuyan a cumplir requisitos de mejoras operacionales en una planta potabilizadora, ya que su aplicación en fuentes de agua abandonadas permitirá su reactivación y uso. Este bionegocio mostró una alta proyección ya que abarca temas del agua, y en particular la recuperación de fuentes de abastecimiento, por lo que primeramente está dirigido a sanitarias a nivel regional y luego nacional.

The demand for water sources has experienced an increase during the last century due to industrial activities and population growth, this has generated a greater discharge of sewage and industrial liquid waste, which has caused an increase in the prevalence of contaminated aquatic bodies affecting their quality for exploitation. In this context, the challenge facing the sanitation industries is to produce high quality treated water, but with a low-cost purification process, favoring treatment methods that use water recycling. Another problem that affects the sanitation industries is the need to increase the prospecting of new sources of water supply for drinking water, due to the fact that the phreatic bodies in operation face changes in their hysicochemical composition due to contamination, which affects the processes of water production and treatment. The foregoing is promoting the search for new water bodies with better quality, which implies higher costs. At the national level, for 2019, the maximum drinking water production capacity was 101,827 liters per second, covering a universe of more than five million residential customers (homes) in 399 localities (drinking water services). The total production of drinking water in 2019 compared to 2018 increased by 2.93%, mainly explained by the increase in underground sources and by the increase in customers. In this sense, the importance of the recovery of contaminated groundwater bodies is of vital importance and for this, the use of bioremediation appears as a biodegradable and low-cost solution that contributes to the improvement of water for purification. In biological terms, in surface aquatic systems such as estuaries, rivers and / or springs, it is possible to find populations of lactic acid bacteria (LAB) that play a role in protecting the freshwater environment. This group of bacteria has the ability to remove contaminants from aqueous media in a significant way, reducing their concentration, contributing to obtaining a better quality water after conventional treatment for purification. In this work, a bio-business was projected using biotechnology, whose objective is the recovery of contaminated water sources that are used for the production of drinking water. Given the above, a biotechnological product was eco-designed, that is, a product was designed which has the least impact on the environment from its production to its disposal, with high quality, based on a BAL consortium, with probiotic properties , isolated from surface water bodies such as springs and estuaries in central Chile, which contribute to meeting the requirements of operational improvements in a water treatment plant, since its application in abandoned water sources will allow its reactivation and use. This bio-business showed a high projection since it covers water issues, and in particular the recovery of supply sources, which is why it is primarily aimed at water utilities at the regional level and then at the national level.