Publicado

2022-12-01

Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación

Functional dynamics of the activated sludge bacterial community of wastewater treatment plant and its relationship with environmental and operational variables

DOI:

https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v24n2.101036

Palabras clave:

Edad de lodo, Lodo activado, Metabolismo energético, Precipitación, Redundancia funcional (es)
combined influent, sludge age, energy metabolism, rainfall, functional redundancy (en)

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Autores/as

El proceso de lodos activados es comúnmente utilizado en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) para reducir la concentración de materia orgánica disuelta que llega en el afluente. A pesar de los avances en el estudio de las comunidades microbianas de los lodos activados, falta mucho para entender su potencial funcional y su variabilidad ante las fluctuaciones temporales del afluente y los cambios en la operación de las PTAR. En consecuencia, en este trabajo se analizó la variación del potencial metabólico de la comunidad bacteriana del lodo activado a lo largo de un ciclo anual y se relacionó esa dinámica con variables ambientales y operacionales de una PTAR con alcantarillado combinado. La predicción del metagenoma de la comunidad bacteriana se realizó con PICRUSt2. Esta aproximación permitió evidenciar el fenómeno de redundancia funcional en la comunidad. También, se logró analizar la fluctuación temporal de los genes asociados a procesos relacionados con los ciclos del nitrógeno y azufre y su relación con variables ambientales y operacionales de la PTAR. Se encontró que dichos procesos están relacionados diferencialmente con la precipitación y los cambios en la edad de lodo observados para el periodo estudiado. Estos resultados contribuyen al entendimiento de las dinámicas de la comunidad bacteriana con relación al funcionamiento de este tipo de sistemas biotecnológicos.

Activated sludge process is commonly used in wastewater treatment plants (WWTP) where a microbial community removes the organic matter from the influent. Despite the advances in the study of this community, there is still a gap of knowledge about its functional potential and its variability due to temporary fluctuations of the influent and the WWTP operation. Therefore, this work analyzed the metabolic potential variation of the activated sludge bacterial community throughout an annual cycle. Furthermore, the dynamics of the bacterial community was related to environmental and operating variables of a WWTP with combined sewerage. In addition, the metagenome prediction of the bacterial community was carried out with PICRUSt2. This approach allowed to demonstrate the phenomenon of functional redundancy in the community. Moreover, the temporal fluctuation of genes associated with the nitrogen and sulfur cycles and their relationship with environmental and the operating variables of the WWTP were analyzed. It was found that those processes were differentially related to precipitation events and variations in the sludge age observed during the studied period. These results contribute to the understanding of the bacterial community dynamics in relation to the functioning of this type of biotechnological systems.

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Díaz Ruiz, A. N., Arenas Taborda, A., Hoyos Bastidas, O., Ramírez Guerrero, D. F., Niño García, J. P. & García Chaves, M. C. (2022). Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación. Revista Colombiana de Biotecnología, 24(2), 26–35. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v24n2.101036

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Díaz Ruiz, A.N., Arenas Taborda, A., Hoyos Bastidas, O., Ramírez Guerrero, D.F., Niño García, J.P. y García Chaves, M.C. 2022. Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación. Revista Colombiana de Biotecnología. 24, 2 (dic. 2022), 26–35. DOI:https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v24n2.101036.

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Díaz Ruiz, A. N.; Arenas Taborda, A.; Hoyos Bastidas, O.; Ramírez Guerrero, D. F.; Niño García, J. P.; García Chaves, M. C. Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación. Rev. colomb. biotecnol. 2022, 24, 26-35.

ABNT

DÍAZ RUIZ, A. N.; ARENAS TABORDA, A.; HOYOS BASTIDAS, O.; RAMÍREZ GUERRERO, D. F.; NIÑO GARCÍA, J. P.; GARCÍA CHAVES, M. C. Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación. Revista Colombiana de Biotecnología, [S. l.], v. 24, n. 2, p. 26–35, 2022. DOI: 10.15446/rev.colomb.biote.v24n2.101036. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/101036. Acesso em: 18 mar. 2026.

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Díaz Ruiz, Angie Natalie, Alejandra Arenas Taborda, Oladier Hoyos Bastidas, Diego Fernando Ramírez Guerrero, Juan Pablo Niño García, y María Carolina García Chaves. 2022. «Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación». Revista Colombiana De Biotecnología 24 (2):26-35. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v24n2.101036.

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Díaz Ruiz, A. N., Arenas Taborda, A., Hoyos Bastidas, O., Ramírez Guerrero, D. F., Niño García, J. P. y García Chaves, M. C. (2022) «Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación», Revista Colombiana de Biotecnología, 24(2), pp. 26–35. doi: 10.15446/rev.colomb.biote.v24n2.101036.

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A. N. Díaz Ruiz, A. Arenas Taborda, O. Hoyos Bastidas, D. F. Ramírez Guerrero, J. P. Niño García, y M. C. García Chaves, «Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación», Rev. colomb. biotecnol., vol. 24, n.º 2, pp. 26–35, dic. 2022.

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Díaz Ruiz, A. N., A. Arenas Taborda, O. Hoyos Bastidas, D. F. Ramírez Guerrero, J. P. Niño García, y M. C. García Chaves. «Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación». Revista Colombiana de Biotecnología, vol. 24, n.º 2, diciembre de 2022, pp. 26-35, doi:10.15446/rev.colomb.biote.v24n2.101036.

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Díaz Ruiz, Angie Natalie, Alejandra Arenas Taborda, Oladier Hoyos Bastidas, Diego Fernando Ramírez Guerrero, Juan Pablo Niño García, y María Carolina García Chaves. «Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación». Revista Colombiana de Biotecnología 24, no. 2 (diciembre 1, 2022): 26–35. Accedido marzo 18, 2026. https://revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/101036.

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Díaz Ruiz AN, Arenas Taborda A, Hoyos Bastidas O, Ramírez Guerrero DF, Niño García JP, García Chaves MC. Dinámica funcional de la comunidad bacteriana del lodo activado de una planta de tratamiento de agua residual y su relación con variables ambientales y de operación. Rev. colomb. biotecnol. [Internet]. 1 de diciembre de 2022 [citado 18 de marzo de 2026];24(2):26-35. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/101036

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