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Desarrollo y aplicación de una metodología para el diseño y construcción de un sistema de fitorremediación de un complejo de recirculación acuícola para el aprovechamiento sostenible de aguas post-consumo

Resumen

En este trabajo se presenta el desarrollo de una nueva metodología para el diseño y construcción de un sistema de Fitorremediación de un Complejo de Recirculación Acuícola para el aprovechamiento sostenible de aguas Post-Consumo mediante la aplicación de conceptos de economía circular y cero residuos. La metodología está basada en tres componentes claves del desarrollo sostenible: diseño de un sistema novedoso de Fitorremediación junto con el análisis de Ciclo de Vida y validación económica. Con tal fin se probó la capacidad de las aguas residuales de un sistema piscícola como medio de cultivo para Chlorella sp. y Scenedesmus sp. Se evaluó la simulación para su transformación en alimento sostenible para peces utilizando el software Designer® y se determinaron los impactos ambientales de la producción biomasa para alimentación animal mediante el método de análisis del ciclo de vida utilizando el software Simapro. Los resultados mostraron que la adición de NaNO3 (0,125 g/L), K2HPO4 (0,075 g/L), KH2PO4 (0,75 g/L), y NaHCO3 (0,5 y 2 g/L para Chlorella sp. y Scenedesmus sp. respectivamente) aumentó significativamente la biomasa de Chlorella sp. (0,87 g/L) y Scenedesmus sp. (0,83 g/L). Según los resultados, es posible producir hasta 11.875 kg/año (31,3 kg/día) con un costo de producción de hasta 18 (USD/kg) para la biomasa seca y 0,19 (USD/500 ml de biomasa) para la biomasa concentrada. Asimismo, se determinó la cinética de crecimiento de la biomasa dependiente del sustrato con una producción máxima de 1,25 g/L después de 15 días de cultivo y una eliminación del 98% del N junto con un 20% del P. También se evaluaron los impactos ambientales utilizando el método ReCiPe para diez categorías de impacto, lo que permitió determinar que los efectos medioambientales se redujeron significativamente al utilizar aguas residuales como fuente de agua y nutrientes.