Resumo

En América latina la reducción de las emisiones de metano es ventajosa desde el punto de vista ambiental y económico, ya que el CH4 afecta el balance radiativo de la tierra por lo cual puede ser tranzado en el mercado de los bonos de carbono. Es así como la biofiltración de CH4 surge hace 15 años como una alternativa económica y amigable con el medio ambiente. Esta tecnología se basa en el metabolismo aeróbico de bacterias metanotróficas que tienen la capacidad de convertir el CH4 en biomasa y CO2. Las emisiones que contienen CH4 también tienen otros gases, principalmente NH3 y H2S, los cuales afectan la actividad metanotrófica, sin embargo sus efectos sobre el desempeño de sistemas de biofiltración no han sido determinados. En el presente trabajo se busca evaluar la respuesta de una comunidad metanotrófica ante la presencia de NH3 y H2S. Para obtener consorcios metanotróficos se utilizó una metodología de enriquecimientos a partir de suelos de vertederos. La estructura de la comunidad bacteriana fue evaluada utilizando el marcador molecular 16SrRNA a través de electroforesis con gradiente denaturante (16S-DGGE). La actividad metanotrófica de los consorcios fue evaluada por la capacidad de oxidación de CH4 en cultivos por lotes, en reactores de tanque agitado y columnas de biofiltración empacadas con suelo. La cuantificación del CH4 oxidado se realizó a través de cromatografía gaseosa y sistemas de monitoreo en línea. Se obtuvieron 3 consorcios con actividad metanotrófica. Al comparar su actividad en las primeras etapas con las fases posteriores del enriquecimiento, fue posible determinar que una menor riqueza de unidades taxonómicas operativas en el perfil de 16S-DGGE permite una mayor velocidad de oxidación de CH4. Con el fin de priorizar la capacidad de oxidación de CH4, se seleccionó el consorcio que presentaba una mayor velocidad de consumo de este gas. El sistema de tanque agitado y el biofiltro empacado con suelo presentaron capacidades de remoción de 17 g CH4/m3h y 43 g CH4/m3h respectivamente. Se determinó que concentraciones de 10000 ppmv de NH3 o H2S son suficientes para afectar negativamente la cinética de oxidación de CH4. Ante la presencia de 10000 ppmv de NH3 el consorcio metanotrófico presenta una capacidad de resiliencia y memoria, lo cual resulta muy importante para su desempeño en sistemas de biofiltración a escala industrial, debido a las fluctuaciones en las características composicionales de las emisiones típicas. Futuros estudios son necesarios para establecer los efectos de ambos gases sobre el sistema de biofiltración, con el fin de encontrar las estrategias que permitan controlar el efecto biótico y abiótico que genera la presencia de NH3 y H2S. Agradecimientos a CONICYT: FONDECYT 1110919, Beca Apoyo Tesis 24110222.