El acusado aumento de la población registrado a nivel global durante las últimas décadas conlleva asociado un aumento en la generación de residuos como es el caso de las aguas residuales urbanas. El vertido de efluentes con alto contenido de materia orgánica, nitrógeno, fósforo y otros componentes resulta en el proceso de eutrofización: aumento del crecimiento de plantas y algas acuáticas, modificación de la biodiversidad natural del ecosistema, y en los casos más graves la degradación completa de los ecosistemas.

 

Para reducir los problemas asociados con los vertidos de aguas residuales, en la actualidad, se emplean sistemas de tratamiento basados en sistemas biológicos de fangos activos. En estos sistemas se emplean microorganismos (bacterias aerobias) que necesitan oxígeno para degradar la materia orgánica contenida en el agua residual. A través de una aireación prolongada y la recirculación de fangos activos se eliminan las sustancias contaminantes del agua residual. Mediante aireación y agitación se suministra el oxígeno necesario para que los microorganismos puedan llevar a cabo su actividad biológica de degradaciones de contaminantes. El proceso de aireación de los tanques aerobios en las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) puede llegar a suponer entre el 45 y el 75% de los gastos energéticos totales del proceso de depuración. Este coste se incrementa en poblaciones de pequeño tamaño y zonas con déficit hídrico. Además, se trata de sistemas que producen emisiones de gases de efecto invernadero y que presentan una baja recuperación de nitrógeno y fósforo.

 

Una alternativa a los procesos convencionales basados en fangos activos es la utilización de consorcios de microalgas y bacterias. Estos sistemas mixtos pueden contribuir a reducir los gastos energéticos de las EDAR, reduciendo los costes de aireación de los tanques, gracias al metabolismo fotosintético de las microalgas que producen in situ el oxígeno requerido por las X bacterias para la eliminación de contaminantes. Además, la depuración de aguas residuales con estos consorcios permite eliminar en una sola etapa tanto la materia orgánica, como el nitrógeno y el fósforo, presentes en el agua residual hasta niveles aptos para su vertido. Igualmente el empleo de estos consorcios contribuye a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) debido a la asimilación de CO₂ por parte de las microalgas. La recuperación de los nutrientes contenidos en el agua residual hace que este proceso basado en microalgas sea más sostenible, dado que la biomasa producida puede revalorizarse de diferentes formas.

 

Sin embargo, para que esta tecnología sea más aceptada para su aplicación comercial es necesario optimizarla y validarla en condiciones reales de operación bajo los estándares industriales, profundizando en el conocimiento de las relaciones que se establecen en los consorcios formados entre microalgas y bacterias y estableciendo las variaciones de las poblaciones microbianas a lo largo del proceso de depuración.