Método de aceleración de la formación de lodo granular aeróbico mediante AHLs extraídas de reactores funcionales en etapas tempranas de operación

Tecnología

La solución consiste en un método y sistema para acelerar y modular el arranque de lodos granulares aeróbicos (AGS) mediante la adición controlada de una mezcla de N-acil-homoserina lactonas (AHLs) exógenas preparadas a partir de extractos enriquecidos de efluentes biológicos y su dosificación en momentos operacionales definidos del ciclo SBR. La invención integra: (i) un protocolo de obtención de AHLs por extracción líquido-líquido desde efluentes, concentradas para su empleo como “acelerador de granulación”; (ii) una pauta de dosificación de bajas concentraciones y una ventana temporal específica de aplicación para maximizar la respuesta fisiológica sin comprometer la estabilidad física del gránulo; (iii) una configuración de reactor y ciclo operacional que asegura la presión selectiva requerida para la selección de agregados densos; y (iv) ensayos de validación (actividades específicas, caracterización física y parámetros operacionales de estabilidad) que demuestran el efecto de la estrategia sobre el metabolismo y la formación granular.

Qué problema resuelve esta capacidad

A nivel global, la gestión de aguas residuales sigue siendo un desafío crítico: en 2024 solo el 56 % del caudal doméstico se trata de forma segura, lo que significa que casi la mitad se vierte sin depuración adecuada, con consecuencias sanitarias, ambientales y climáticas severas. La brecha es aún mayor en los flujos industriales, donde apenas el 38 % recibe tratamiento y solo el 27 % cumple criterios de seguridad. Además, únicamente el 11 % del agua residual tratada se reutiliza, mientras que las emisiones del sector son equiparables a las del transporte aéreo mundial, lo que subraya la magnitud de la ineficiencia y la oportunidad perdida en economía circular. En América Latina y el Caribe, cerca del 60 % de la población dispone de alcantarillado, pero apenas entre un 30 y 40 % de las aguas residuales son tratadas, reflejando un rezago importante en infraestructura y gobernanza. A esto se suman las paradas de planta e incumplimientos normativos frecuentes en países de ingresos bajos y medios, en muchos casos derivados de fallas operacionales, de mantenimiento o cortes eléctricos; un ejemplo crítico es Perú, donde el 77 % de las plantas de tratamiento de aguas residuales no cumple con los estándares de vertimiento. En este contexto, los sistemas más implementados a nivel mundial incluyen los lodos activados convencionales. En Chile, la tendencia se mantiene, el lodo activado es también la tecnología predominante en plantas urbanas y rurales con alrededor de 183 de 301 plantas operativas, representando el 61% del total de plantas de tratamiento de aguas residuales. Ejemplos destacados incluyen la planta La Farfana en Santiago, que trata más de 600 000 m³ diarios, lo que ha permitido que Aguas Andinas alcance el 100 % de tratamiento de aguas residuales en la capital. La ineficiencia en el tratamiento de aguas residuales constituye un problema multidimensional con impactos económicos, sociales, ambientales y territoriales de gran envergadura. Desde la perspectiva económica, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Banco Mundial han estimado que la gestión inadecuada de aguas residuales y saneamiento genera pérdidas equivalentes al 1–2 % del PIB en países en desarrollo, debido a los costos derivados de enfermedades, pérdida de productividad y deterioro ambiental. En contextos industrializados, los incumplimientos ambientales y las paradas de planta representan multas y sanciones de magnitud significativa. En Estados Unidos, se han documentado sanciones de hasta USD 25.000 diarios por incumplimiento de estándares, mientras que, en el Reino Unido, compañías como Thames Water enfrentaron multas superiores a £160 millones en 2024 por vertimientos ilegales. A nivel nacional, la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS) advierte que la ineficiencia de las plantas eleva los costos operativos de las concesionarias y, en consecuencia, presiona ajustes tarifarios que impactan directamente a los usuarios.

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

__ **Atributos** __ **Solución** **“AHLs naturales”** **Solución comercial 1 “Veolia – BioPlus (Bioaugmentación)”** **Solución comercial 2 “SGS – Inóculo de lodo granular** **semilla”** **Solución comercial 3 “MDG – Soluciones microbianas”** __ __ _Mecanismo de acción_ Señalización química vía Quorum Sensing que estimula la granulación microbiana Inoculación de consorcios bacterianos y enzimas preformuladas __ Transferencia directa de biomasa granular preformada Desarrollo y suministro de cepas microbianas adaptadas a necesidades específicas __ _Tiempo estimado de arranque_ 20-90 días (según literatura y ensayos de laboratorio) 60-90 días (dependiendo de las condiciones del sistema __ ~80 días Variable; depende de diseño y adaptación de cepas __ _Requerimiento de infraestructura_ Compatible con sistemas SBR y continuos existentes, sin cambios mayores __ Compatible con reactores biológicos convencionales __ Necesita transporte y mantenimiento de gránulos viables Necesita biorreactores para cultivar y mantener microorganismos específicos _Eficiencia reportada_ _(DQO/NH_ _+_ _-N)_ _4_ >90% >85% 95% DQO/ 97.6% NH4+-N Depende de formulación _Disponibilidad_ _comercial_ En desarrollo Comercial global Limitada Comercial

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 4

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Víctor Gabriel Guzmán Fierro Investigador / Responsable

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