Producción de bioplástico polihidroxialcanoatos (PHB) a partir de lixiviados de basura orgánica - Sánchez Valencia, Ángel Iván (Universidad Autónoma Metropolitana, 2016)
Los polihidroxialcanoatos (PHA) son plásticos biodegradables sintetizados por microorganismos, estos bioplásticos poseen propiedades similares a las de algunos plásticos derivados del petróleo, por lo cual presentan una alternativa bastante atractiva desde el punto de vista ecológico. Sin embargo, una de las limitantes para la producción de estos bioplásticos es el costo de su producción. Actualmente los estudios están dirigidos a la disminución de dichos costos, centrándose en la búsqueda de sustratos más económicos, para tal fin se han utilizado distintos residuos como: efluentes residuales industriales y municipales, residuos agrícolas, entre otros. En este trabajo la producción de polihidroxialcanoatos, específicamente polohidroxibutirato (PHB), fue llevada a cabo usando un cultivo mixto, proveniente de los lodos activados secundarios de la planta de tratamiento de agua residual municipal “Cerro de la Estrella” y como sustrato se usaron lixiviados de basura orgánica, los cuales tienen un alto contenido de AGV, sustrato indispensable para producción de PHA. La producción de PHB se llevó a cabo en 2 etapas: en la primera se procedió a enriquecer biomasa productora de PHB, en un reactor lote secuenciado (SBR) a concentraciones de 1.8 a 8.35 g DQO T /L. En la segunda etapa se utilizó un reactor continuo de 1 L a pH de 7 .0 - 7.5, temperatura ambiente, agitación de 220 rpm, TRH de 1 día y flujo de aire de 1.7 L/min a concentraciones de 5.6 y 9.09 g DQO T /L. A partir del día 29 de la etapa de enriquecimiento se logró detectar mediante microscopía de fluorescencia, la presencia de bacterias productoras de PHB para la cual se determinó una acumulación máxima de PHB de 56.2 % a 6.1 g DQO T /L. Sin embargo, en la etapa de producción en el reactor continuo, se observó una desestabilización disminuyendo la producción a 10%. Con la finalidad de recuperar la producción de PHB, se regresó a la operación del reactor en modo secuencial. Bajo estas condiciones se observó una recuperación en la producción de PHB alcanzando una producción máxima de 17.8 % a 5.6 g DQO T /L.; Polyhydroxyalkanoates (PHA) are biodegradable plastics, synthesized by microorganisms. These plastics have similar properties to some of those petroleum - based plastics, so bioplastics are an attractive alternative from the ecological point of view. However, one of the limitations for bioplastics production is their production cost. Currently, the studies are oriented to the reduction of such costs, focusing on the search of cheaper substrates, using in some cases waste s such as industrial or municipal wastewater s or agricultural wastes, among others. In this work polyhydroxyalkanoates production, specifically polyhydroxybutyrate (PHB) was carried out using a secondary activated sludge mixed culture of the wastewater treatment plant “Cerro de la Estrella” and as a substrate using organic waste s leachates, which in addition to being highly polluting due to its high COD concentration, are rich in VFA as well. PHB production was conducted in 2 stages, in the first one an enrichment of PHB producing biomass in a reactor sequencing batch (SBR) with concentrations of 1.8 to 8.35 g T COD/L was carried out. In the second stage a continuous reactor of 1 L at pH of 7 - 7.5, environmental temperature, 220 rpm shaking, TRH of 1 day, airflow of 1.7 L/min, was used and PHB production was carried out at 5.6 to 9.09 g T COD/L. During the enrichment stage and from day 29 of operation the presence of PHB producing bacteria was detected with a maximum PHB accumulation of 56.2% at 6.1 g COD T /L. However, during the production stage, a destabilization was observed and production decreased to 10%. To recover PHB production levels, reactor operation was returned to sequential mode. Under these conditions there was a recovery in PHB production of 17.8 % at 5.6 g TCOD /L.