Remoción anaerobia del colorante azul directo brl en Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) con carbón activado / Anaerobic removal of the brl direct blue dye in Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) with activated carbon

En esta investigación se utilizó el colorante azul directo brl para remoción anaerobia con un consorcio bacteriano aislado de efluentes industriales del Parque Industrial río Seco (PIRS), Arequipa, Perú; en un reactor anaerobio de flujo ascendente UASB con carbón activado. El reactor tuvo una capacidad de 14.4 L con lodos y carbón activado del 40% de volumen, con una carga orgánica de 6 Kg DQO/m³•día y un tiempo de retención hidráulica de 1 día con un flujo ascendente. El objetivo fue medir la eficiencia de la remoción anaerobia del colorante en un tiempo de 28 días. Los resultados demostraron un incremento del 41% de los Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV) de 12894 mg•L-1 a 21546 mg•L-1 bajo las condiciones del experimento, con una remoción del 57% de la Demanda Química de Oxigeno (DQO) de 484 mg•L-1 a 122 mg•L-1 y una remoción del 87% del colorante azul directo brl de 69.61 mg•L-1 a 9 mg•L-1. Los resultados con el carbón activado granular solamente, demostraron una remoción del 61% del colorante azul directo brl de 70.67 mg•L-1 a 27.83 mg•L-1 a los 28 días.

In this research the brl direct blue dye was used for anaerobic removal with a bacterial consortium of industrial effluents from Industrial Park Río Seco (IPRS), Arequipa, Peru; in an anaerobic reactor of UASB Upflow with activated carbon. The reactor had a capacity of 14.4 L with sludge and activated carbon of 40% of volume, with an organic load of 6 Kg COD/m³•dia and a hydraulic retention time of 1 day with an upward flow. The objective was to measure the efficiency of the anaerobic removal of coloring in a time of 28 days. The results showed an increase of 41% of the solids suspended volatile (SSV) 12894 mg•L-1 up to 21546 mg•L-1 under the conditions of the experiment, with a removal of 57% of the chemical demand of oxygen (COD) from 484 mg•L-1 to 122 mg•L-1 and a removal of 87% of the dye Blue direct the 69.61 brl mg•L-1 to 9 mg•L-1. Results with activated charcoal granular only, they showed a removal of 61% of the dye Blue direct 70.67 brl mg•L-1 to 27.83 mg•L-1 at 28 days.

Optimización del medio de cultivo QBP para la producción de biomasa del consorcio BIOYAF / Optimization of culture media QBP to the production of biomass of consortium BIOYAF

La optimización de los medios de cultivo con fines industriales en la mayoría de los casos ha sido efectuada mediante procedimientos empíricos de ensayo y error. Empleando diversos métodos estadísticos es probable que el medio de cultivo original pueda ser optimizado, en muchos casos es posible obtener un medio que no solo sea más productivo, sino de menor o igual costo que el original. Se optimizó el medio de cultivo QBP para el crecimiento de las cepas del consorcio bacteriano BIOYAF capaz de degradar hidrocarburos del petróleo, empleando un Diseño de Factor Categórico Individual para determinar el tiempo de trabajo, un Diseño Factorial (24) para determinar los rangos de trabajo de concentración de los nutrientes y un Diseño de Superficie de Respuesta para optimizar las concentraciones. Las variables de respuesta de evaluación de los experimentos fueron masa húmeda, masa (UDO), conteo de viables, conductividad, pH y tensión superficial. El tiempo óptimo para el crecimiento de las cepas del consorcio BIOYAF es de seis horas. El medio de cultivo QBP con concentraciones óptimas de fosfato de amonio (3,19 g.L-1), sulfato de magnesio (0,04 g.L-1), levadura (3,77 g.L-1) y sacarosa (47,89 g.L-1) permite que la producción de biomasa aumente de 1,540 UDO a 3,082 UDO.

The optimization of culture media with industrial purposes, in most cases, has been made through empirical trial and error procedures. Using different statistical methods original culture media can be optimized, in many cases, is possible to obtain a more productive media, at the same cost as the original one. The culture media QBP was optimized for the growth of the bacterial consortium BIOYAF, which can degrade petroleum hydrocarbons, using a Categorical Individual Factor Design to determine the working time, a Factorial Design (24) to determine working range of elements concentration and a Surface Response Design to optimize the concentrations. The response variables of the experiments used in this work were: wet mass, mass (UDO), viable's count, conductivity, pH and surface tension. The optimal time for growth of the consortium was of six hours. The optimized QBP culture media (ammonium phosphate: 3.19; magnesium sulphate: 0,04; yeast extract : 3,77; sucrose: 47,89) allowed that the biomass' production increases of 1,540 UDO to 3,082 UDO.

Consorcio microbiano nativo con actividad catalítica para remoción de índigo y surfactantes en agua residual industrial textil a través de una matriz de inmovilización / Microbial consortium native catalytically active for removal of indigo and surfactants in textile industry wastewater through an immobilization matrix

El siguiente estudio tuvo como objetivo aislar seis diferentes cepas bacterianas provenientes de las descargas de agua utilizadas en la tintura de hilo con colorante índigo, que tuviesen capacidad de degradación de compuestos orgánicos del tinte índigo y tres surfactantes de tipo no iónicos. Igualmente, se evaluaron diferentes medios de soporte para inmovilizar las cepas seleccionadas. Las cepas con mejor capacidad de decoloración se combinaron para conformar cuatro consorcios (I, II, III, y IV) con el fin de potenciar el proceso de decoloración, considerando que la sinergia y el complemento de actividades metabólicas de cultivos mixtos dentro de una comunidad microbiana incrementan la eficiencia de remoción de carga orgánica. Los porcentajes de remoción que se alcanzaron fueron 64, 73, 76 y 59 %, respectivamente. Los cultivos individuales no presentaron porcentajes de remoción superiores a los reportados por los consorcios, lo que permite pensar en su utilización para la remoción de tintes índigos en aguas residuales.

The aim of this study was isolate six different bacterial strains from water discharges used in dyeing yarn with indigo, capable of degradation of organic compounds with indigo dye and three type nonionic surfactants. Similarly, various supporting media were evaluated for immobilizing the selected strains. Strains with better capacity were combined to form four consortia (I, II, III, and IV) in order to enhance the bleaching process, whereas synergy and complement metabolic activities of mixed cultures within a community increase microbial removal efficiency of organic load. Removal percentages were achieved which were 64, 73, 76 and 59%, respectively. Individual cultures showed no higher than rates reported by consortia removal, which suggests in its use for the removal of indigo dyes in wastewater.

Evaluación de rizobacterias promotoras del crecimiento bajo diferentes esquemas de fertilización en el cultivo de maíz variedad HIMECA-95 / Evaluation of growth promoting rhizobacteria under different fertilization schemes in maize variety HIMECA-95

Bacterias previamente aisladas, y caracterizadas como diazotróficas y disolventes de fosfatos inorgánicos se evaluaron en campo como promotoras del crecimiento vegetal en la producción de maíz variando las condiciones de fertilidad del suelo. Las cepas MF1b y MF5, en forma individual y en consorcio, se inocularon en semillas de maíz (HIMECA-95), y se sembraron bajo las siguientes condiciones de fertilización química: K, NK, PK, RK, NPK, y NRK (R: roca fosfórica). Al final del ensayo se determinó el peso seco total, y los contenidos de N y de P presentes en el grano para luego calcular el porcentaje de eficiencia agronómica relativa (%EAR). Los resultados obtenidos mostraron que la inoculación con la cepa MF5 en forma individual y en consorcio, con una fertilización quimica de NK, incrementaron la EAR del peso seco del grano en 130 y 403%, el contenido de N en 463 y 116%, y el de P en 152 y 376%, respectivamente, logrando un aumento en la producción del grano de maíz y su calidad. Asimismo, se observó una variabilidad en las respuestas de los parámetros evaluados, lo cual podría deberse a los bajos contenidos de N y P del suelo, a los cambios en la fertilidad del suelo por la adición de los fertilizantes de alta solubilidad, y a la interacción entre las comunidades microbianas autóctonas y las bacterias introducidas. Se concluye que la efectividad de los microorganismos con potencial como biofertilizante para la agricultura sea evaluada cuidadosamente bajo diversas condiciones de fertilidad de los suelos.

Bacteria previously isolated, characterized as diazotrophic and inorganic phosphate solubilizers were evaluated under field conditions as plant growth promoters on the maize production when soil fertility was changed. The strains MF1b and MF5, alone and in consortium, were inoculated on maize seeds (HIMECA-95), and these were sown under the following chemical fertility conditions: K, NK, PN, RK, NPK, and NRK (R: phosphate rock). Total dry weight, and N and P contents of the grain were determined at the end of the experiment; also, the % of relative agronomic efficiency (RAE) was calculated. Results showed that inoculation with the strain MF5 alone and in consortium, with the addition of NK fertilizer increased the % RAE in 130 and 403 for the dry weight, in 463 and 116 for the N content, and in 152 and 376 for the P content, respectively, allowing an increase in both production and grain quality. Moreover, it was observed variations among the evaluated parameters which could be related to the low N and P status of the soil, the soil fertility changes after the addition of the highly soluble chemical fertilizers, and the interaction between autochthonous microbial communities and the introduced bacteria. It is concluded that the affectivity of a potential microbial biofertilizer for agriculture should be carefully evaluated under different fertility conditions of soils.

Crecimiento de Casuarina equisetifolia (Casuarinaceae) en suelo con diésel, y aplicación de bioestimulación y bioaumentación / Casuarina equisetifolia (Casuarinaceae) growth in soil with diesel and application of biostimulation and bioaugmentation

Phytoremediation is an ecologically sound biotechnology directed to cleaning up contaminated soils. The study of tree species to treat petroleum contaminated soils is scarce; moreover, the combination of phytoremediation with bioaugmentation and biostimulation processes is also limited. Thus, this work evaluated the effects of the inoculation of Glomus intraradices, a bacterial consortium (M2BOS1-R2 and M2BOSI-F4) and Trichoderma viride, on the growth of Casuarina equisetifolia, fertilized with Floranid® or Triple 17, when sown in a diesel-contaminated soil (7 500mg/kg). The factorial experiment 2x5x3 included 30 treatments with 10 replicates in a completely randomized design under greenhouse conditions for 120 days. Diesel significantly diminished plant height, total biomass, and plant index quality (PIQ). Glomus or bacterial consortium significantly increased plant height, total biomass and PIQ when compared to the inoculation of the three microorganisms or to the control. Floranid had negative effects on plant growth and PIQ at diesel contamination. Fertilization with Triple 17 combined with the three microorganisms stimulated plant growth in the absence of diesel, whereas in the presence of this contaminant the treatments combining Triple 17 with the bacterial consortium or with Trichoderma had better plant growth and PIQ. Mycorrhizal colonization was inhibited due to diesel contamination, and especially when Floranid was applied. The fertilizer Triple 17 (biostimulation) combined with the beneficial microorganisms (bioaugmentation) improved growth responses of C. equisetifolia in diesel-contaminated soil.

La fitorremediación es una biotecnología ecológicamente racional que está dirigida a la limpieza de suelos contaminados; sin embargo, el estudio de especies arbóreas para la fitorremediación de suelos con hidrocarburos del petróleo es limitado. Más aún, la combinación de la fitorremediación con procesos de bioaumentación y bioestimulación es también limitada. Por lo anterior, este estudio evaluó el efecto de la inoculación de Glomus intraradices, un consorcio bacteriano (M2BOS1-R2 y M2BOSI-F4) y Trichoderma viride en el crecimiento de plantas de Casuarina equisetifolia L. fertilizadas con Floranid® o Triple 17, en suelo contaminado con diésel (7 500mg/kg). El experimento factorial 2x5x3 incluyó 30 tratamientos y 10 repeticiones, distribuidos completamente al azar en invernadero, durante 120 días. El diésel disminuyó significativamente la altura, la biomasa total y el índice de calidad (ICP) de planta. Glomus o las bacterias aumentaron significativamente la altura, la biomasa seca total y el ICP con respecto al tratamiento sin inocular o con la triple inoculación. El Floranid redujo el crecimiento vegetal y el ICP, en presencia de diésel. El Triple 17 combinado con los tres microorganismos produjo mayor crecimiento vegetal en ausencia de contaminación, pero en presencia de diésel, el Triple 17 combinado con bacterias o con Trichoderma, estimuló la biomasa seca total y el ICP. La colonización micorrízica fue inhibida por el diesel, especialmente con la fertilización del Floranid. El Triple 17 (bioestimulación) combinado con los microorganismos (bioaumentación), favoreció el crecimiento de Casuarina en suelo contaminado con diésel.