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Evaluación del desempeño y análisis de la comunidad microbiana del…
Evaluación del desempeño y análisis de la comunidad microbiana del biofiltro
¿Que es una comunidad microbiana?
Son grupos de microorganismos que comparten un espacio vital común. Las poblaciones microbianas que forman la comunidad pueden interactuar de diferentes formas, por ejemplo como depredadores y presas o como simbiontes.
¿Que es un biofiltro?
Es cualquier tipo de filtro con biomasa adherida al medio filtrante.
.En esta evaluación se utiliza un biofiltro hecho de fibra de vidrio rellenado con carbón activado.
Materiales Y Metodos
Fuente de suspensión microbiana
Las muestras de suelo que han estado contaminadas con vapores de aceite durante mucho tiempo en las cercanías de cocinas comerciales se utilizaron como fuente de cepas de microorganismos.
Diagrama esquemático de la configuración experimental
El diagrama esquemático de la configuración experimental utilizada en este estudio se ilustra en la Fig. 1.
Métodos analíticos
Se tomaron muestras de los gases de escape de la cocina durante la hora punta al mediodía del primer día y durante la hora punta al atardecer del día siguiente.
Formulas Utilizadas
Formula para calcular la concentración de TVOC
Formula para calcular la eficiencia de remoción
Formula para calcular la tasa de carga de entrada
Formula para calcular la capacidad de eliminación
También se hace una extracción de ADN, siguiéndola de un PCR y un Illumina-based. En donde se tomaron muestras de la suspension microbiana despues de 15 dias transcurridos dentro del biofiltro, para la secuenciacion del gen 16S rRNA.
Resultados
En los graficos se puede observar el rendimiento de eliminación de grasa (a) y TVOC (b) con cambio en pH (c).
Las eficiencias de remoción de grasa (a) y TVOCs (b) dependientes del tiempo con cambio de pH (c) se presentan en los gráficos.
A diferencia de la grasa, el RE de los TVOC ha aumentado constantemente del 47% al 90%. Este fenómeno puede deberse a que el carbón activado del relleno adsorbe la mayor parte de la grasa, pero los microorganismos del relleno no pueden soportar la alta carga de entrada durante el arranque.
Los microorganismos no pueden crecer normalmente bajo la influencia de un pH bajo, lo que conduce a una disminución en la eficiencia de eliminación del biofiltro.
. Los microorganismos se han readaptado al medio durante la evolución de la comunidad en el período de recuperación y su capacidad de degradación aumentó en consecuencia.
En este grafico se observa la capacidad de eliminación de grasa y TVOC frente a la carga de entrada.
Las capacidades de eliminación de grasa y TVOC aumentaron con el aumento de las tasas de carga de entrada.
En condiciones de alta carga de entrada, diferentes contaminantes inhibirán las actividades metabólicas de la población microbiana en diversos grados, lo que hace que la capacidad de eliminación no aumente linealmente con la tasa de carga de entrada.
En términos de capacidad de eliminación máxima, el rendimiento del biofiltro para la eliminación de grasa y TVOC es mejor que el de otros biofiltros típicos.
En general, la capacidad de eliminación del biofiltro para la eliminación de grasa y TVOC fue excelente y presentó una aplicación práctica prometedora para la eliminación de humos con una gran adaptabilidad.
El contenido excesivamente alto de grasa provocó la disminución del pH, y se inhibió el crecimiento y la reproducción de microorganismos en un ambiente inadecuado
A pesar de la disminución en la concentración de biomasa, la comunidad microbiana continuaba evolucionando.
En la imagen se observa la abundancia relativa a nivel de filo (a) y tambien el análisis de mapas de calor a nivel de género (b).
Evidentemente, Actinobacteria, Firmicutes y Proteobacteria representan la mayor parte de la comunidad microbiana, pero las proporciones en los dos períodos son diferentes.
Esto puede deberse a que la suspensión ha formado una estructura de comunidad microbiana cuando se domestica, pero después de ingresar al biofiltro, un nuevo entorno donde los microorganismos crecen en el biofilm entre los empastes y evolucionan hacia una nueva estructura de comunidad.
A partir del mapa de calor de la comunidad, se puede obtener intuitivamente la tendencia de la evolución de la comunidad microbiana a nivel de género.
