La digestión anaerobia de la materia orgánica es un proceso biológico complejo en el que intervienen diferentes grupos de microrganismos que deben establecerse y convivir en equilibrio. Este proceso se puede dar en digestores anaerobios de forma forzada. Cuando se modifican las condiciones de funcionamiento de un digestor pueden producirse alteraciones del equilibrio microbiológico que afecten a la eficiencia del proceso, factores que se dan durante la puesta en marcha del digestor o con los cambios de sustrato.
Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) y del Centro de Tecnología Animal de Segorbe, miembros de Remedia han publicado recientemente un artículo en el que estudian la adaptación de las poblaciones microbianas en un digestor anaerobio durante la adición de purín porcino mediante técnicas moleculares (qPCR) y microscopia electrónica de barrido (SEM). Así mismo, se estudió la relación entre los parámetros microbianos, la composición físico-química y la producción de metano de los digestores anaerobios durante su adaptación al purín porcino.
Se emplearon tres digestores anaerobios alimentados con lodos anaerobios procedentes de una EDAR con agitación continua y un volumen de trabajo de 5,5 L. La adición de purín porcino se realizó en la semana 17 del ensayo en dos digestores. Previamente, todos los digestores fueron alimentados con pienso de pollos de engorde (broilers). Durante las 33 semanas de duración del ensayo, los digestores trabajaron en condiciones termófilas (50ºC).
Los resultados de la evolución de la composición físico-química (Tabla 1) reflejan que la adición de purín porcino a un digestor anaerobio termófilo no adaptado produce un aumento en la concentración de ácidos grasos volátiles (AGV) y una disminución en la eficiencia de eliminación de la materia orgánica, así como de la producción de metano. Además, se observaron aumentos en el número de bacterias y arqueas totales en los digestores tras la adición de purín de cerdo. El contenido de hongos totales, sin embargo, siguió siendo relativamente bajo durante el período experimental
Tabla 1. Evolución de la composición fisico-química de los lodos durante el periodo experimental (media de cada periodo±desviación estandar)
Tabla 2. Evolución de eubacterias totales, arqueas totales 16 rRNA y hongos totales ITS1 (log copias mg DNA-1) en purín porcino (PS), digestores alimentados con purín porcino (PS digester) y pienso de broilers (BF digester) durante el periodo experimental.
Las micrografías electrónicas de barrido mostraron un cambio en los morfotipos microbianos de los digestores alimentados con purín porcino, aumentando la diversidad morfológica respecto a los digestores alimentados con pienso de broilers (Figura 1).
| Figura 1. Imágenes de los morfotipos celulares más característicos de los digestores alimentados con purín porcino mediante SEM. |
Por lo tanto, la combinación de qPCR y SEM permitió conocer cómo es la adaptación microbiana de los fangos anaerobios al purín porcino en digestores anaerobios termófilos. A través de qPCR se determinó el predominio entre bacterias totales, archaeas totales y hongos totales, y su evolución durante el proceso de desequilibrio. La microscopía electrónica de barrido proporcionó una visión general de la morfología celular de los lodos, la diversidad morfológica y el grado de degradación de la materia orgánica; indicando que la composición microbiana inicial de los lodos anaerobios podría desempeñar un papel importante en los digestores anaerobios tras la adición de purín de cerdo.
Pablo Ferrer Riera (pabferri@upv.es). Instituto de Ciencia y Tecnología Animal, Universitat Politècnica de València
V. Moset, A. Cerisuelo, P. Ferrer, A. Jimenez, E. Bertolini & M. Cambra-López. 2013. Microbial examination of anaerobic sludge adaptation to animal slurry. Environmental Technology, DOI: 10.1080/09593330.2013.848940. http://dx.doi.org/10.1080/09593330.2013.848940
