Efecto de los metales pesados cadmio y níquel sobre la producción de metano de un lodo anaerobio a escala de laboratorio

Abstract

RESUMEN: En el presente trabajo de investigación se realizaron ensayos de toxicidad en botellas serológicas, en los cuales se midió la producción de biogás para cada concentración de metal adicionada. Se llevaron a cabo ensayos preliminares para evaluar un rango amplio de concentraciones de cadmio y níquel teniendo en cuenta los siguientes factores: tiempo de contacto, producción de metano y potencial redox. El tiempo de contacto utilizado en los ensayos de toxicidad fue de 96 horas, el cual se encontró mediante una prueba de degradabilidad del sustrato. Se determinó el rango en el cual estaba la concentración de cada metal que inhibía la producción de metano en un 50% y el ensayo final se realizó con concentraciones que estaban en dicho rango, tanto para cadmio como para níquel; esta inhibición se calculó con base en un control y aplicando el método Probit con algunas modificaciones. Los ensayos preliminares y el ensayo final se llevaron a cabo a temperatura ambiente. La concentración efectiva que inhibió la producción de metano en un 50% (CE50) con un intervalo de confianza del 95% fue de 526.8 mg Ni2+/L para níquel y el intervalo de 403.8 mg Ni2+/L a 690.6 mg Ni2+/L y de 54.2 mg Cd2+/L para cadmio con un intervalo de 47.7 mgCd2+/L a 60.9 mg Cd2+/L Finalmente se determino la fracción soluble de algunas concentraciones evaluadas de cadmio y níquel para evidenciar el hecho de acumulación de éstos en la biomasa anaerobia.

ABSTRACT: On this research project toxicity assays were performed in serum bottles to measure the biogas production for every added metal concentration. Preliminary assays were performed to evaluate a wide cadmium and nickel concentration having the following factor into account: time of contact, methane production and redox potential. The time of contact employed in the test was 96 hours which was found by means of a substrate degradation test. The range of concentration of every metal that caused inhibition of the methane production in a 50% was determined and the final assay was performed with concentration within that range, as much for cadmium as for nickel; this inhibition was calculated based on a control and by applying the Probit method with some modifications. The preliminary and the final assays were performed without any temperature controlled. The effective concentration that inhibited the methane production to 50% (EC50) with a confidence limit of 95% was 526.8 mg Ni2+/L for nickel and the interval 403.8 mg Ni2+/L to 690.6 mg Ni2+/L and 54.2 mg Cd2+/L for cadmium with an interval of 47.7 mgCd2+/L to 60.9 mg Cd2+/L. Finally the soluble fraction of some tested concentrations of cadmium and nickel to prove the accumulation of these metals in the anaerobic biomass