Abstracto

Eliminación y distribución mejoradas de nitrógeno Distribuciones de genes microbianos asociados con el ciclo del nitrógeno en un biofiltro de flujo vertical que trata aguas residuales domésticas

Honglei Wang, Duntao Shu, Na Deng, Gehong Wei y Tongshun Wang

Los biofiltros de flujo vertical se han investigado como una tecnología sostenible para la eliminación de nitrógeno (N) y demanda química de oxígeno (DQO) de las aguas residuales domésticas. Sin embargo, las contribuciones de distribución de los genes microbianos responsables de la eliminación de N siguen siendo en gran parte inexploradas, en particular a lo largo del gradiente de profundidad en biofiltros de flujo vertical. Aquí, un biofiltro de flujo vertical de tres etapas (tres etapas: P1, P2 y P3) logró grandes eficiencias de eliminación para nitrógeno total (NT; 87,00% y 33,69 g/m2·d), NH4 +-N (95,90% y 24,17 g/m2·d) y DQO ??(92,00% y 558,15 g/m2·d). Las contribuciones de remoción de NH4+-N y TN en P1, P2 y P3 se pueden clasificar de la siguiente manera: P1 (45,9% y 38,4%, respectivamente) >P2 (39,6% y 28,2%, respectivamente) >P3 (10,6% y 20,5% respectivamente). Los resultados revelaron que amoA/bacteria, (nirK + nirS + nosZ)/bacteria, amoA/anammox y anammox/bacteria fueron los grupos de genes predominantes responsables de la remoción de NH4+-N y TN en P1, P2 y P3 y las contribuciones de estos grupos de genes a lo largo del gradiente de profundidad del biofiltro. Específicamente, la tasa de remoción de NO3--N en P3 fue notablemente mejorada y gobernada colectivamente por los grupos de genes (napA + narG) y nxrA. Los análisis integrados confirmaron que el acoplamiento de la nitrificación y la desnitrificación gobernaron la remoción mejorada de NH4+-N y TN en P1. La combinación de anammox y nitrificación contribuyó a la eliminación de NH4+-N y TN en P2. La mejora del anammox y la desnitrificación explicaron la importante reducción de TN en P3. Este estudio indicó que los biofiltros tienen un gran potencial de aplicación para el tratamiento de aguas residuales domésticas sin una cadena secuencial de tratamientos y aireaciones adicionales.