ARTÍCULO CORTO
Metabolismos microbianos involucrados en procesos avanzados para la remoción de Nitrógeno, una revisión prospectiva
Microbial metabolisms over advanced processes for Nitrogen removal, a prospective review
Jaime Sánchez 1 , Janeth Sanabria 2
1 Magíster en ciencias, ingeniero civil, profesor asistente, Universidad de los Andes, Mérida, Venezuela. sjaime@ula.ve
2 Ph. D. Microbiología, profesora asociada, Universidad del Valle, Santiago de Cali, Colombia. sanabria@univalle.edu.co
Recibido: febrero 8 de 2009 Aprobado: junio 30 de 2009
Resumen
]]> Los procesos avanzados para la remoción de nitrógeno están íntimamente relacionados con los metabolismos de las comunidades microbianas que intervienen en las transformaciones del mismo. Para el diseño, la optimización o el mejoramiento de los sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticas, el ingeniero y el microbiólogo en forma conjunta, han logrado configurar reactores terciarios adecuados para el desenvolvimiento de estas comunidades, obteniendo altas eficiencias de remoción de los nutrientes. Este artículo presenta una revisión sobre la actividad bacteriana y su aplicación en los sistemas de tratamiento, inicia conceptualizando la influencia de los microorganismos y de la actividad humana en el ciclo global del nitrógeno, para después hacer un análisis de los procesos particulares en los cuales los microorganismos intervienen. Se clasifican e incluyen nuevas evidencias de metabolismos relacionados, y se describen como ejemplos algunos de los procesos de tratamiento terciario para aguas residuales desarrollados con éxito en las últimas décadas.Palabras clave: remoción de compuestos nitrogenados, sistemas de tratamiento avanzado, nitrificación, nitritación, desnitrificación, denitritación, anammox, nitrógeno.
Abstract
Advanced processes for nitrogen removal are intimately related to the microbial community metabolisms that take part in the transformations. For the design, optimization or improvement of domestic waste water treatment systems, engineers and microbiologists working together, have managed to implemented suitable tertiary reactors for the development of these communities, improving the efficiency of nutrient removal. This article presents a revision of the bacterial activity and its application in treatment systems. The article begins by giving an explanation about the influence of microorganism and human activity on the global nitrogen cycle. Then, it analyzes the particular processes in which the microorganisms take part. New evidence of related metabolisms are classified and included. Some of the processes of wastewater tertiary treatment, successfully developed over the last decades, are described as examples.
Key words: nitrogen compounds removal, advance treatment systems, nitrification, nitrafication, denitrification, denitrafication, anammox, nitrogen.
Introducción
Durante varias décadas de aplicación, los sistemas de tratamiento (ST) biológico para aguas residuales domésticas (ARD) han dado una respuesta efectiva y sostenible en cuanto a la remoción de carbono orgánico, aunque han mostrado menos eficiencia en la remoción de compuestos nitrogenados resultantes de estos procesos, agudizando la descarga de nutrientes a los cuerpos de agua receptores (Paredes et ál., 2007). Los compuestos nitrogenados representan un contaminante ambiental debido a su influencia en la eutroficación, su efecto en el contenido de oxígeno disuelto (demanda nitrogenada) y la toxicidad sobre las especies acuáticas y en los seres humanos (Kadlec y Knight, 1996). La remoción de los compuestos nitrogenados puede realizarse por métodos físico-químicos o por procesos biológicos, estos últimos han resultado más económicos y efectivos que los físico-químicos (EPA, 1993). Nuevas especies y géneros de microorganismos descubiertas en las últimas décadas ofrecen importantes ventajas comparadas con la remoción tradicional de nitrógeno (N); estas están específicamente relacionadas con la oxidación del amonio (NH4+), y actúan mediante nitrificación autótrofa-desnitrificación heterótrofa por etapas (Khin y Annchhatre, 2004). Este artículo presenta en forma global la intervención humana en el ciclo del N así como la influencia microbiológica, también los avances encontrados en los procesos de remoción de nitrógeno de ARD, además de algunos procesos intermedios del ciclo del nitrógeno, que sugieren reevaluar los paradigmas y las asunciones hechas en modelos bioquímicos del ciclo del nitrógeno (Dustsch et ál., 2007). La dinámica de estos nuevos grupos bacterianos en la nitrificación-desnitrificación ha sido aplicada recientemente en procesos de tratamiento en forma innovadora, y tiene consecuencias importantes en la tasa de transformación del N (Horner-Devine y Martiny, 2008). Algunas preguntas de investigación que deben ser abordadas por grupos interdisciplinarios de ingenieros y microbiólogos se deducen del texto y se plantean al final del mismo.
El ciclo global del nitrógeno
El ciclo global del nitrógeno es la serie continua de procesos naturales en los cuales el nitrógeno se transforma a distintos estados de oxidación y reducción: de nitrógeno molecular (n2) a amoniaco (NH3), luego a compuestos orgánicos carbono-nitrogenados, óxidos de nitrógeno y finalmente a N2 cerrando el ciclo (Warakomski et ál., 2007). Tanto la producción industrial de NH4+ y NO3- como fertilizantes, como la combustión de hidrocarburos fósiles, la descarga de aguas residuales y algunas otras acciones antropogénicas, han acelerado y des-balanceado considerablemente el ciclo del nitrógeno, con efectos negativos como la eutrofización de los cuerpos de agua receptores, el efecto invernadero por la generación de óxido nitroso (N2O), y los riesgos para la salud humana como el consumo de nitratos (NO3-) en el agua potable (Towsend et ál., 2003). Un aspecto fundamental del ciclo del nitrógeno es su importancia y participación en la vida, es decir, su rol primario de producción de biomasa (Gruber y Galloway, 2008), siendo nutriente esencial de todos los organismos e indispensable en las estructuras y los procesos bioquímicos que definen la vida (Francis et ál., 2007). Las formas del nitrógeno pueden ser "no reactivas" como el N2 o "reactivas" (Nr) como se encuentra en todas sus otras formas (Galloway et ál., 2008). El mayor reservorio de N2 se encuentra en la atmósfera (78% de la misma), y debe ser fijado a una forma reactiva para su aprovechamiento en la biosfera (Francis et ál., 2007). Otras formas de N presentes en la atmósfera son las pequeñas cantidades de óxidos de nitrógeno, NH34+, ácido nítrico (HNO3), partículas de NO3- y N orgánico que circulan a través de ella (Nieder y Benbi, 2008). Entre las transformaciones a gran escala se destacan: la fijación biológica, lumínica e industrial, la combustión de hidrocarburos fósiles y los procesos biológicos de óxido-reducción. La fijación industrial para la producción de fertilizantes nitrogenados (100 Tg año-1 de 355 totales fijados globalmente, 250 por microorganismos y 5 por tormentas), ha permitido el incremento de productos agrícolas, sosteniendo el incremento de la población humana, lo cual sería literalmente imposible sin el uso de estos fertilizantes. Por otro lado, esta misma producción ha desbalanceado notablemente el ciclo global (Gruber y Galloway, 2008). A continuación se presentan los procesos en los cuales los microorganismos intervienen en las transformaciones de los compuestos nitrogenados dentro del ciclo del nitrógeno para su posible aplicación a los ST relacionados con la remoción.
Procesos de transformación en la actividad bacteriana
]]> Alrededor del 12% del peso seco de las bacterias (biomasa) es contribución del N (Madigan et ál., 2004). Particularmente, las bacterias pueden realizar en su totalidad cada uno de los pasos en las transformaciones requeridas para completar y balancear el ciclo del N, ganando por su parte energía o biomasa en sus metabolismos. Warakomsky y otros en el 2007, presentan gráficamente los procesos que se realizan a nivel de biosfera y sus interrelaciones (figura 1). Entre los procesos de transformación posibles, estudiados hasta el momento, que realizan las bacterias, se describirán en forma general la fijación, la asimilación y la amonificación, mientras la nitrificación y la reducción desasimilatoria del nitrato serán descritas en mayor detalle por su importancia en los ST.
El proceso de conversión del N2 a NH3 también se realiza industrialmente con la implementación del proceso Haber-Bosch a partir del año 1910 (fijación industrial o antropogénica).
Nitrificación: la nitrificación se divide en dos etapas, la primera está definida por la oxidación de NH4+ a nitrito (NO2-) y se puede llamar "nitritación". La segunda etapa definida por la oxidación de NO2- a NO3-, se denomina nitratación, generalmente ocurren en la naturaleza en forma conjunta. Se prefiere hacer la diferenciación debido a que los procesos pueden inducirse en forma aislada y ocurrir independientemente en los reactores (Dongen e et ál., 2001).
Nitritación NH4+ a NO2-: es la oxidación del NH4+ a NO2- por bacterias nitrificantes vía hidroxilamine. Al menos sesenta especies de dos géneros pertenecientes a Betaproteobacteria, principalmente nitrosomonas y nitrosospira, son capaces de realizarlo (Yuan et ál., 2008). Ocurre bajo condiciones aeróbias y según las siguientes reacciones (Craggs, 2005):
Nitratación NO2- a NO3-: Está definida por la oxidación de los NO2- para la obtención de energía generando NO3- como producto final, utilizando Nitrato Dehidrogenasa como catalizador, según la siguiente reacción:
La oxidación del NO2- puede ser realizada por cuatro géneros de bacteria hasta ahora descritos: nitrobacter, nitrospina, nitrococcus y nitrospira (Yuan et ál., 2008), quimiolitoautótrofos facultativos.
Reducción desasimilatoria del NO3-: Consiste en la reducción del NO3- que puede ser a N2 ó a NH4+ (en todos los casos existe NO3- reducción) y es realizada en dos pasos, el primero es obligado mientras que el segundo depende de la ruta metabólica, pudiendo ser: Desnitrificación heterótrofa, Reducción desasimilatoria del nitrito y Desnitrificación autótrofa, como se muestra en la figura 2:
Desnitrificación del NO3: es el proceso anaerobio de reducción desasimilatoria del NO3- a NO2-; es catalizado por una enzima NADH-dependiente nitrato reductasa, no asociada a la membrana, y es metabolizada por una gran cantidad de microorganismos. Prácticamente todos los denitrificantes y nitrato amonizantes tienen la capacidad de reducir el NO3- a NO2- y a su vez continuar metabolizando el NO2- como se detalla a continuación:
Desnitrificación heterótrofa: es el proceso anaerobio de reducción desasimilatoria del NO2- a N2, en el cual los óxidos de nitrógeno intermedios sirven como aceptores terminales de electrones en procesos de respiración. Los microorganismos que lo realizan son quimioheterótrofos, el proceso de reducción ocurre entonces según la ecuación (5):
La última etapa generalmente ocurre a menor velocidad de reacción que las anteriores, lo que genera productos intermedios como en N2O. Las enzimas que intervienen en la reacción en orden progresivo son: nitrito reductasa, óxido nítrico reductasa, óxido nitroso reductasa. La estequiometría de la reacción completa se presenta en la ecuación 6. Condiciones óptimas para el proceso incluyen concentración de OD menor a 1 mg L-1, temperaturas mayores a 10o C y pH entre 7 y 8,5 (Craggs, 2005). Se incrementa la alcalinidad puesto que el proceso necesita los protones de hidrógeno para su ejecución. Algunas investigaciones acerca del metano como fuente de carbono proponen la reacción como muestra la ecuación 7 (Modin et ál., 2007). La desnitrificación se puede realizar sin incluir denitritación como muestra la reacción 8, es una vía que requiere menos donadores de electrones, en otras palabras, menos cantidad de compuestos orgánicos. Este proceso puede ser metabolizado por otros microorganismos heterótrofos aeróbios, como la Thiosphaera pantotropha (Gupta, 1997), varias de sus enzimas han sido relacionadas con el proceso y aun está en estudio su aplicabilidad a los ST de agua con relaciones C/N altas (Gupta y Gupta, 2000).
]]> Nitrato amonificación o reducción desasimilatoria del nitrato a amonio. En la reducción que ocurre al transformar el NO3- a NH4+, se usan 8 electrones, lo que implica que más materia orgánica puede ser oxidada por cada molécula de NO3-, por las bacterias nitrato amonizantes que por las denitrificantes heterótrofas, en consecuencia, las primeras parecen ser más eficientes en la producción de energía (Vymazal, 2007). Las bacterias nitrato amonizantes son facultativas quimioheterótrofas y funcionan a muy bajas concentraciones de oxígeno disuelto. En este proceso, también llamado DNRA (por sus siglas en inglés: Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium), el NO3- es usado como el aceptor final de electrones para producir energía, que a su vez es utilizada en la oxidación de compuestos orgánicos (Maier et ál., 2000). La estequiometría de la reacción se presenta en la ecuación 9. El proceso se realiza luego de la denitritación (la cual es la que produce energía) y consiste en la reducción de NO2- a NH4+;
no provee energía adicional pero cumple con otras funciones. Son propicios para su desarrollo los ambientes saturados y ricos en carbono, como en aguas estancadas y sedimentos con grandes cantidades de materia orgánica. La presencia de DNRA impide la conversión de NO3- y NO2- a N2 por lo cual es considerado un corto circuito dentro del ciclo del N. La ruta que se debe seguir por el NO3- en su reducción está determinada por la relación C/N, a valores bajos se favorece la acumulación de NO2- y la desnitrificación heterótrofa, mientras que a valores altos predomina la DNRA (Carrillo et ál., 2000). Se ha observado que la ruta de reducción del NO3- puede cambiar de acuerdo con la fuente reductora. Por ejemplo, en presencia de sustratos no fermentables la desnitrificación a NH4+ es la ruta principal.
Desnitrificación autótrofa. Incluye además de los anammox la relacionada con algunos microorganismos quimioautótrofos oxidadores del azufre, como los thiobacillus denitrificans, los cuales son anaerobios facultativos y utilizan el NO3- como aceptor final de electrones (Maier et ál., 2000). Se ha descrito que la nitrificación y nitritación también pueden ser metabolizadas por microorganismos heterótrofos como la Thiosphaera pantotropha (Gupta, 1997), aunque los mecanismos mediante los cuales se realizan están actualmente en estudio (Craggs, 2005). Los procesos y metabolismos descritos son aplicados con éxito, en trabajo conjunto de ingenieros y microbiólogos, en sistemas de tratamiento avanzado para la remoción de nitrógeno, algunos ejemplos destacados de estas aplicaciones novedosas se describen a continuación.
ST avanzado para la remoción del nitrógeno
Varios procesos microbiológicos dentro del ciclo del N han conducido a replantear y desarrollar nuevos ST, adaptándolas con ventaja a la remoción de contaminantes, específicamente en la remoción de NH4+ y NO3-, dos nutrientes que no han podido ser disminuidos en los efluentes de tratamientos convencionales al estándar de 10 mg N L-1 (Khin y Annchhatre, 2004). Un ejemplo de aplicabilidad novedosa de remoción de NH4+ es el realizado en la línea secundaria de recirculación de agua, resultante del tratamiento de lodos, la cual aumenta la carga de N en la línea principal de tratamiento en más del 20% (Ahn y Choi, 2006), esta sublínea en particular contiene altas concentraciones de nutrientes y bajas concentraciones de carbono orgánico biodegradable, para lo cual es obvia la participación de desnitrificación autótrofa. La remoción de NH4+ de las aguas residuales se ha realizado en forma tradicional usando nitrificación y nitritación aerobia hasta NO3-, con altas demandas de aireación, seguido de la denitritación y desnitrificación anaerobia con altas demandas de sustrato orgánico en reactores separados (Third et ál., 2001) que han sido muy efectivas pero poco sostenibles. A continuación se describen algunos procesos novedosos que de distintas formas han aprovechado las características de las comunidades microbianas asociadas a metabolismos específicos.
Proceso anammox: oxidación anaerobia del NH4+
Hasta 1995 el proceso de nitrificación conocido se asociaba con el consumo de oxígeno, es decir, el NH4+ se consideraba relativamente estable en condiciones anóxicas. Mulder et ál. (1995), describieron por primera vez la oxidación del NH4+ en condiciones anaerobias, considerando el NH4+ como donador de electrones y el NO3- como receptor final, a este proceso se le denominó Anammox por sus siglas en inglés (Ananerobic Ammonium Oxidation) (Graff et ál., 1995; Mulder et ál., 1995); posteriormente se observó que la clave para la oxidación del NH4+ era el NO2- como aceptor de electrones, y no el NO3-. Reportes iniciales de la actividad de los Anammox en el mar demuestran que son responsables del 67% de la producción de N2 a 700 m de profundidad, 24% a 380 m y 2% a 16 m (Dalsgaard et ál., 2005). La contribución del proceso Anammox a nivel del ciclo global del N se calcula entre el 30 y el 50% de la producción total de N2 específicamente en los sedimentos marinos (Francis et ál., 2007; Jetten et ál., 2004). Anammox es un metabolismo que consiste en la reducción del NO2- acoplada a la oxidación del NH4+ (Schmid et ál., 2005) para formar N2. El NH4+ es oxidado por dos vías, primero el NH4+ es oxidado hasta hidroxilamina el cual a su vez es oxidado a nitrito por la enzima hidroxilamine oxidoreductasa; segundo, el NH3+ y el NO2- son convertidos a N2 (Ye y Thomas, 2001). Otros experimentos muestran que el NO2- es reducido a hidroxilamina y que de alguna manera esta última reacciona con el NH4+, lo cual conduce a la producción de N2, con hidracina como intermediario (Jetten et ál., 2001). Basada en el balance de masa de comunidades anammox enriquecidas, la estequiometría de la segunda reacción es propuesta como se presenta en la ecuación 10 (Dongen et ál., 2001; Güven et ál., 2005):
Algunos estudios demuestran que el radio estequiométrico de consumo de NH4+, y NO2- comparado con la producción de NO3- es de 1:1.2:0.33 (Tsushima et ál., 2007). Se han reconocido cuatro géneros de bacterias que comparten esta fisiología y morfología, éstos son: 1) Candidatus Brocadia, 2) Candidatus Kuenenia, 3) Scalindula, y 4) Anammoxglobus, pertenecientes al género Planctomicetes (Francis et ál., 2007; Yang et ál., 2007). Estudios realizados demuestran que las bacterias anammox pueden usar algunos compuestos orgánicos como sustrato suplementario de carbono, aunque las mismas han sido descritas como quimiolitoautótrofas obligadas; en otro sentido, se ha observado que pueden ser inhibidas por algunos compuestos orgánicos como el metanol (Güven et ál., 2005). Se ha experimentado con distintas configuraciones de reactores y se han tratado los efluentes de la digestión de lodos ricos en NH4+, demostrando con éxito la aplicabilidad del proceso en la remoción de NH4+ y NO2-. Las comunidades Anammox en reactores simples controlados anaeróbicamente han resultado muy eficientes cuando estos dos compuestos están en concentraciones parecidas (Strous et ál., 1997). La introducción del proceso Anammox puede conducir a una reducción de los costos operacionales de hasta un 90% (Jetten et ál., 2004). Aunque las bacterias Anammox parecen capaces de oxidar el NH4+ a NO2- vía hidroxilamina en un primer paso, complementando la oxidación del NH4+ con el NO2- producido en un segundo paso, el proceso parece ser más eficiente y aplicable cuando el NO2- es proporcionado por una fuente externa, como se observará en algunos de los ejemplos que se presentan. Futura investigación debe conducirse a la mejor comprensión de este fenómeno.
]]> Proceso Sharon (por sus siglas en inglés, Single reactor system for High Ammonia Removal Over Nitrite Process): fue patentado y se basa en la nitrificación (ecuación 3-) por microorganismos aerobios, y desnitrificación (ecuación 5) por microorganismos heterótrofos anaerobios facultativos, en donde la nitritación y la denitritación se inhiben en un reactor simple con elevadas temperaturas, aireación limitada e intermitente, controlando el pH y añadiendo sustrato orgánico en la fase anóxica (generalmente metano) (Volcke et ál., 2002). Estequiométricamente se representa como se muestra en la ecuación 12:
Es el primer proceso exitoso en el cual la nitrificación y la desnitrificación hasta y desde NO2- respectivamente ha sido alcanzada en condiciones estables (Khin y Annchhatre, 2004). El proceso completo de Sharon logra un 25% menos de consumo de oxígeno, implicando 60% en ahorro de energía, reduce las emisiones de dióxido de carbono en un 20%, y reduce la producción de lodos en nitrificación y desnitrificación en un 35 y 55 % respectivamente (Peng y Zhu, 2006).
Proceso combinado: nitrificación parcial-Anammox: un ejemplo claro de aplicación de metabolismos a la remoción de nitrógeno es el llamado Cannon (por sus siglas en inglés, Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite); el proceso utiliza un solo reactor, fue concebido con la idea de tratar altas concentraciones de NH4+ (500-600 mg N L-1) y poca o nada de materia orgánica biodegradable (Ahn y Choi, 2006). La completa remoción autotrófica incluye nitrificación y oxidación anaeróbica del NH4+, y requiere solo de un paso de limitación de oxígeno para alcanzar este objetivo. Las reacciones que intervienen son las que se mostraron en la ecuación 3 para la nitrificación (controlada, hasta lograr una relación NO2-/NH4+ de 1,32) y 10 para la reacción Anammox (Ahn y Choi, 2006). La interacción de comunidades aerobias y anaerobias bajo condiciones de limitación de oxígeno resultan en una completa conversión del NH4+ a N2 (Third et ál., 2001). El proceso autotrófico consume 63% menos oxígeno y 100% menos agentes reductores orgánicos que el proceso tradicional de remoción de N, y ha reportado hasta 0,08 kg N/m3r/d de remoción (Sliekers et ál., 2002). Se han realizado aplicaciones de Cannon en humedales construidos de flujo vertical a escala de laboratorio, reportando remociones de hasta 0,11 kg/m3r/d (Sun y Austin, 2007). Otro ejemplo de proceso combinado de nitrificación parcial con Anammox es el realizado en dos reactores separados y en serie, como el llamado Sharon-Anammox, y consiste en la transformación aérobica controlada del NH4+ a NO2- hasta oxidar aproximadamente el 44% del NH4+ en un reactor tipo Sharon para posteriormente, en un reactor sucesivo Anammox, ser denitrificado a N2. El proceso produce poco lodo y solo requiere el 40% de la energía de aireación comparado con un proceso convencional de remoción de N (Hao e et ál., 2002). La reacción en el reactor Sharon se puede generalizar como se muestra en la ecuación 13 (Khin y Annchhatre, 2004)
La mayoría de estudios consultados a escala de laboratorio muestran el uso de monitoreo y control en línea de variables como el oxígeno disuelto, el pH y la producción de gases (Keller et ál., 2002). Además de proponer el uso de biosensores comerciales con los cuales los procesos de transformación del N pueden ser monitoreados (Verstraete y Philips, 1998). Algunos mecanismos se han diseñado y utilizado para determinar actividad nitrificante, como la adición de nitrato de sodio para determinar la actividad de las bacterias oxidadoras de NO2-, o la adición de cloruro de amonio en el caso de la actividad de oxidadoras de NH4+ y NO2- conjuntas, midiendo la tasa de utilización de oxígeno (Moussa et ál., 2003). Métodos titulométricos con H2O2 y NaOH combinados con modelos de lodos activados permiten estimar las tasas de crecimiento específico de bacterias oxidadoras de NH4- y NO2- (Munz et ál., 2008). Sin embargo, su uso no se reporta claramente en las aplicaciones a escala real. Las plantas instaladas en el mundo (Holanda, Alemania, Estados Unidos, Brasil), se concentran en el tratamiento de AR de alta tasa, generalmente de origen municipal y agroindustrial. Los reportes de operación señalan ventajas como disminución en más del 50% de O2, y 25% de fuentes de carbono externo, comparado con los sistemas convencionales, así como remociones entre 60 y 95% del nitrógeno de los efluentes con cargas contaminantes de más de 1g N/L (Mulder et ál., 2006; Jardin et ál., 2006; Keeley, 2006; Abma et ál., 2007). La biología molecular y la biotecnología ambiental pueden ayudar a identificar microorganismos funcionales, a caracterizar comunidades microbianas, y a desarrollar nuevos procesos de eliminación del nitrógeno. Métodos como Fluorescence in situ, Hybridization (FISH), Confocal lasers scanning microscopy, uso de microelectrodos, y nitrógeno marcado, para la identificación y estimación de biomasa de comunidades no cultivables en ambientes naturales y artificiales, así como la detección en línea, se usan en la investigación a escala de laboratorio y piloto (Sánchez-Melsió et ál., 2009, Date et ál., 2009; Jaeschke et ál., 2009; Xiao et ál., 2009). El desafío principal en la aplicación es el enriquecimiento de los microorganismos anaerobios capaces de oxidar el amoníaco con el nitrito como el aceptador de electrones y su cinética de crecimiento. Una de las limitaciones reportadas son las temperaturas de más de 30° C, lo cual es una ventaja comparativa en el trópico.
Conclusiones
Todos los procesos descritos anteriormente son realizados por las bacterias y nos indican la estrategia que se debe seguir en la construcción de reactores eficientes, sostenibles y adaptables a las condiciones locales, mostrándonos avances en su entendimiento. Generalmente las comunidades microbianas que intervienen en los procesos del ciclo del N se encuentran interrelacionadas. De los planteamientos y el análisis de este artículo se deduce que las comunidades autótrofas denitrificantes son mixtas, y requieren de futura investigación para mejorar su desarrollo en reactores biológicos. Es también destacable que las comunidades Anammox sobreviven y se desarrollan ampliamente a profundidades mayores de 600 m en el mar, entonces, ¿será importante ofrecerles condiciones de altas presiones o altas concentraciones de dióxido de carbono para su desarrollo potenciado dentro de los reactores? Finalmente, otro punto de interés particular es determinar experimentalmente si es posible la conversión del NH4- a N2 por anammoxidantes, sin adición externa de NO2- (directa o indirecta).
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