Desarrollo de un paquete biotecnológico microbiano sustentable para la reducción de carga microbiana patógena de lodos producidos en la ptar omo (Moquegua) - 2023

Abstract

La producción de lodos en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) representa un problema global debido a su acumulación, costos de gestión y la presencia de contaminantes y patógenos, que afectan la salud humana y el medio ambiente. En la PTAR Omo (Moquegua), se ha acumulado un volumen de 85 488.31 m³ de lodo desde su puesta en funcionamiento, dificultando su capacidad de tratamiento. El objetivo de esta investigación fue desarrollar un paquete biotecnológico microbiano sustentable (variable independiente) para reducir la carga microbiana patógena presente en los lodos de la PTAR Omo (variable dependiente). Se aislaron e identificaron 86 cepas bacterianas (44% suelo, 20% lácteos y 36% frutas) y 33 cepas de hongos (70% suelo, 15% leche, 15% frutas). De estas, se seleccionaron 60 cepas bacterianas predominando Leuconostoc mesenteroides (12%), Bacillus subtilis (8%) y Lactobacillus plantarum (7%), y 25 cepas de hongos, dominadas por Zigomycota y Ascomycota. Asimismo, se elaboraron 5 paquetes mezclando bacterias y hongos a una concentración total de 1x108 UFC/ml para cada paquete. Se realizó la parte experimental en el vivero de la UNAM Pampa Inalámbrica durante dos meses, se monitorearon parámetros fisicoquímicos y microbiológicos en 5 tratamientos y 2 controles (positivo: con agua destilada; negativo: sin adición), con 3 repeticiones cada uno. Los resultados de los parámetros fisicoquímico indican que la temperatura se mantuvo entre 19°C y 23°C, la conductividad aumentó de 211.1 mS/m a 323.0 mS/m y el pH varió de 5.5 a 7.5. En cuanto a los parámetros organolépticos, el color cambió de olivo oscuro grisáceo a pardo rojizo oscuro, el olor pasó de extremadamente fuerte a no perceptible, y la textura mejoró de arcillosa a limo arcilloso. Además, el tratamiento T1 mostró una reducción del 85.46% en la cantidad de lodos. Los parámetros microbiológicos como E. coli, coliformes termotolerables y coliformes totales mostraron una distribución no paramétrica con valores p de 0.024, 0.048 y 0.001, respectivamente. Se aplicó la prueba de Kruskal-Wallis, cuyos resultados indicaron que los tratamientos T1 y T5 tuvieron los promedios de rangos más altos y fueron los más significativos. Los valores p para E. coli (0.027) y coliformes termotolerables (0.017) indicaron diferencias significativas en al menos dos muestras, mientras que para coliformes totales el valor p fue 0.087, sugiriendo una diferencia mínima. La prueba Post-Hoc de Tukey confirmó que T1 (<3.00 NMP/g) y T5 (<3.00 NMP/g) presentaron diferencias significativas. Además, en cuanto a la presencia/ausencia de Salmonella sp. y huevos de helmintos, se observó ausencia en ambos tratamientos T1 y T5. El T1 se considera el tratamiento ganador debido a su mayor reducción en parámetros fisicoquímicos, organolépticos y microbiológicos, destacándose por su capacidad de biosaneamiento. El Paquete N°1 se evaluó como el más sustentable, ya que logró una significativa reducción de patógenos y residuos sin recurrir a aditivos químicos, utilizando microorganismos naturales. Este enfoque no solo optimiza el tratamiento de lodos, sino que también reduce costos operativos y el impacto ambiental, mejorando la seguridad pública y ambiental.