Biotransformación anaerobia de iopromida, empleando sustancias húmicas insolubles como mediadores redox

Abstract

"Las sustancias húmicas (HS) y sus análogos quinonas han sido extensamente estudiadas en procesos de biotransformación reductiva, actuando como mediadores redox, incrementando la velocidad de reducción de una amplia gama de contaminantes recalcitrantes, como colorantes azo, compuestos nitroaromáticos y compuestos polihalogenados, pero su potencial no ha sido explotado a escala real, debido a que presenta ciertas limitaciones, como su alta solubilidad en medio acuoso, que dificulta mantenerlos en los sistemas de tratamiento de aguas residuales. Existe toda una línea de investigación sobre la inmovilización de sustancias húmicas en diversas matrices para resolver este problema, en este trabajo se logra por primera vez, co-inmovilizar sustancias húmicas y un consorcio de microorganismos reductores de humus, a través del proceso de granulación que se lleva a cabo en los reactores tipo UASB desarrollando un nuevo concepto de inmovilización sin requerir un material de soporte físico. Estas sustancias húmicas co-inmovilizadas conservan las ventajas de los ácidos húmicos, mediadores redox solubles, baratos, eficientes y amigables con el ambiente para las biotransformaciones en condiciones anaerobias. La actividad catalítica de los gránulos formados, se probó en la biotransformación de un contaminante modelo iopromida, medio de contraste iodado, considerado uno de los compuestos polihalogenados de alto riesgo del que se requiere trabajar en tratamientos que faciliten su eliminación de las aguas residuales. Los tratamientos biológicos anaerobios no habían sido estudiados para este tipo de contaminante por lo que resultaba de sumo interés su estudio. La biotransformación de la iopromida en condiciones anaerobias fue posible y acelerada por la presencia de los humiatos de hierro y calcio, mediadores redox insoluble, obteniendo un 80% en la biotransformación de la iopromida muy por encima del porcentaje de reducción (30%) cuando no se utiliza un mediador redox en bio-reactores tipo UASB en continuo a un TRH de 30 h, después de 38 días de operación, con un periodo de adaptación de las bacterias de siete días. En contraste en la experimentación en lote se logró una transformación del 100% del contaminante utilizando el humiato de hierro como mediador redox después de 32 días de incubación, duplicando la velocidad de reducción del contaminante usando como mediador redox el humiato de calcio."

"Humic substances (HS) and their analogs quinones have been extensively studied in reductive biotransformation processes, acting as redox mediators, increasing the reduction rate of a wide range of recalcitrant contaminants as azo dyes, aromatic nitrocompounds and polyhalogenated compounds, but their untapped potential to scale, because it has certain limitations, as its high solubility in aqueous media, making it difficult to keep the systems in wastewater treatment. There is a whole line of research on the immobilization of humic substances in various matrices to solve this problem, this paper is achieved for the first time, co-immobilized humic substances and a consortium of reducing microorganisms in humus, through the process of granulation It is carried out in the UASB reactors developing a new concept of immobilization without requiring a physical support material. These coimmobilized humic substances retain the benefits of humic acids, soluble, inexpensive, efficient and friendly to the environment redox mediators for biotransformations under anaerobic conditions. The catalytic activity of the granules formed, was tested in the biotransformation of a contaminant iopromide model, iodinated contrast, considered one of the polyhalogenated compounds at high risk of work required to facilitate their removal treatment of wastewater. Anaerobic biological treatments have not been studied for this type of pollutant so it was very important that they study. Iopromide biotransformation anaerobically possible and accelerated by the presence of iron and calcium humiatos insoluble redox mediators, obtaining 80% by biotransformation iopromide well above the reduction percentage (30%) when redox mediator UASB bioreactors continuously at an HRT of 30 hours after 38 days of operation, with a period of adaptation of the bacteria is used seven days. In contrast batch experimentation transformation contaminant 100% was achieved using the iron humiato as redox mediator after 32 days of incubation, doubling the rate of reduction of pollutant using the redox mediator humiato calcium."