Optimización de factores fisicoquímicos en la biodegradación de cianuro por Klebsiella sp.ART1, en biorreactor aireado

Ana Beatriz Copari Mamani, Milena Carpio Mamani, César Julio Cáceda Quiroz
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Abstract

El cianuro es una sustancia altamente tóxica que representa un problema para el ambiente. Además es letal para muchos organismos vivos. El objetivo fue optimizar parámetros fisicoquímicos de pH, temperatura y cianuro libre [CN-] en el proceso de biodegradación de cianuro por Klebsiella sp. ART1, en condiciones alcalinas y en biorreactores aireados, utilizando la metodología superficie respuesta (MSR). El modelo se ajustó mediante el diseño de Box- Behnken. La medición de cianuro libre y carga microbiana se realizaron cada 12 horas y la producción de amonio cada 24 horas.Además, se monitoreó constantemente el pH por un periodo de evaluación de 108 horas. Se obtuvo una tolerancia de 400 ppm de cianuro libre con un inóculo inicial de 2x108 cél/ml, alcanzando una eficiencia de biodegradación del 98 % en 60 horas de evaluación, el mismo que fue confirmado con el crecimiento bacteriano y con la producción de amonio. En el proceso de optimización solo el pH y [CN-] fueron estadísticamente significativos. Después del ajuste del modelo, se determinó que los parámetros óptimos de degradación de cianuro en condiciones alcalina fueron a una temperatura de 30 °C, pH 10 y [CN-] 250 ppm, logrando una eficiencia de biodegradación de cianuro del 99 %. Se concluyó que Klebsiella sp.ART1 fue capaz de degradar cianuro en productos menos tóxicos; esto sugiere que podría ser utilizada como una alternativa de tratamiento en procesos de biorremediación.
克雷伯氏菌在曝气生物反应器中氰化物生物降解过程中物理化学因素的优化
氰化物是一种剧毒物质,对环境造成了问题。它对许多生物也是致命的。本研究的目的是优化克雷伯氏菌在碱性条件下和曝气生物反应器中氰化物生物降解过程中的pH、温度和游离氰化物[CN-]的物理化学参数,采用表面反应法(MSR)。该模型采用Box- Behnken设计进行调整。在本研究中,我们分析了不同浓度的游离氰化物和微生物负荷的测定。此外,持续监测pH值108小时的评估期。在初始接种量为2 × 108 cel /ml的情况下,游离氰化物的耐受性为400ppm, 60小时的生物降解效率达到98%,细菌生长和氨生产证实了这一点。在优化过程中,只有pH值和[CN-]具有统计学意义。通过对模型的调整,确定了碱性条件下氰化物降解的最佳参数为30℃、pH 10、[CN-] 250ppm,氰化物降解效率为99%。结论是克雷伯氏菌sp.ART1能够将氰化物降解为毒性较小的产品;这表明它可以作为生物修复过程中的一种替代处理方法。
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