El compostaje de residuos orgánicos puede ayudar a reducir el consumo de combustibles fósiles y promover la producción sostenible. Una forma de hacerlo es mediante licuación hidrotermal (HTL), que convierte la biomasa en biopetróleo mediante un proceso de alta temperatura y alta presión. Dos estudios de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han explorado el uso de tratamientos fúngicos para convertir aguas residuales en fertilizantes para cultivos agrícolas.
“HTL utiliza biomasa húmeda de fuentes orgánicas como estiércol de cerdo o desechos de alimentos. El proceso produce aguas residuales, llamadas fase acuosa de licuefacción hidrotermal (HTL-AP), que normalmente se eliminan. Sabemos que contienen nutrientes que se pueden utilizar para el compostaje. , pero en su mayoría se encuentran en formas orgánicas a las que las plantas no pueden acceder, dependiendo del tipo de biorresiduos. También pueden contener metales pesados tóxicos”, afirma Paul Davidson, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica. ABE), parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales y de la Facultad de Ingeniería Granger de Illinois.
“Exploramos el uso de Documentos VersacolorUn hongo de pudrición blanca que descompone los compuestos orgánicos de nitrógeno en amoníaco o nitrato y libera compuestos potencialmente tóxicos. Como enfoque respetuoso con el medio ambiente, T. Verschler se ha explorado para tratar diversas aguas residuales y parece ser un candidato prometedor para el tratamiento de HTL-AP”, afirmó Vittoria Lim, autora principal del primer estudio.
Lim, que era estudiante de maestría en ABE, desarrolló formas de cultivar el hongo y agregarlo a las aguas residuales. Este estudio demostró que el tratamiento de una solución que contiene 5% de HTL-AP T. Verschler Las concentraciones de nitrato y amoníaco aumentaron significativamente durante 3 días.
Después de que Lim se graduó, Carla López asumió el cargo. Realizó esta investigación como estudiante de pregrado en Ingeniería, Tecnología y Gestión de Sistemas Agrícolas (ETMAS), una de las dos carreras de pregrado ubicadas en la ABE.
López fue el autor principal de otro estudio que combinó el tratamiento fúngico con un proceso de nitrificación bacteriana para convertir aún más el amoníaco en nitrato. El estudio encontró que la vacunación simultánea T. Verschler Y las bacterias nitrificantes aumentaron las concentraciones de nitrato 17 veces en HTL-AP.
“Observamos diferentes factores que afectaron los resultados y encontramos que las muestras tuvieron el mayor aumento tanto en nitrato como en amoníaco cuando los microorganismos fueron expuestos a agua con un rango de pH de 6 a 7,5”, dijo López. . “También hay evidencia de que el hongo está eliminando algunos de los compuestos potencialmente tóxicos de los biorresiduos. Descubrimos que el tratamiento produjo una enzima que se ha demostrado que reduce la toxicidad”.
Basándose en los prometedores resultados de ambos estudios, el equipo de investigación de Davidson está trabajando ahora en el uso de aguas residuales tratadas para cultivar cultivos hidropónicos.
Lo ideal sería que el tratamiento se llevara a cabo lo más cerca posible del proceso HTL, creando una economía circular y reduciendo la necesidad de transportar biomasa pesada y húmeda a largas distancias, dijo.
“Por ejemplo, si utiliza estiércol de cerdo como materia prima húmeda, puede instalar todo el sistema cerca de una granja porcina, donde hay miles de cerdos y mucho estiércol. El estiércol se puede recolectar y ejecutar. Procesar HTL, drenar las aguas residuales y establecer un sistema de tratamiento de aguas residuales separado. Si está cerca de una granja de cerdos, es posible que haya cultivos cercanos donde pueda tratar las aguas residuales tratadas como fertilizante”.
