Aprovechando el potencial de las sustancias poliméricas extracelulares en la mejora de los procesos de ANAMMOX: mecanismos, estrategias y perspectivas

La oxidación anaeróbica de amonio (ANAMMOX) ha surgido como una prometedora tecnología sostenible de eliminación de nitrógeno que ofrece beneficios significativos sobre los procesos convencionales de nitrificación-desnitrificación, como la reducción del consumo de energía, una reducción del 60% en la demanda de oxígeno y una reducción del 90% en la producción de lodos. Sin embargo, la aplicación práctica de ANAMMOX se ve obstaculizada por varios desafíos, incluidos el lento crecimiento de las bacterias ANAMMOX, largos períodos de inicio y alta sensibilidad a las perturbaciones ambientales. Estudios recientes han destacado el papel crucial de las sustancias poliméricas extracelulares (EPS) en la formación, actividad y estabilidad de los biofilms y gránulos de ANAMMOX. Una EPS es una mezcla compleja de polímeros de alto peso molecular secretados por microorganismos, compuesta principalmente de polisacáridos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos. Las diversas propiedades fisicoquímicas y grupos funcionales de las EPS les permiten servir como andamiaje estructural, barrera protectora, sitio de adsorción, transportador de electrones y fuente de nutrientes para las bacterias ANAMMOX. Esta revisión tiene como objetivo proporcionar una visión general del último progreso de la investigación sobre el aprovechamiento del potencial de las EPS para mejorar el proceso ANAMMOX. Se resumen las características, composiciones y métodos de extracción de las EPS derivadas de ANAMMOX. Se elucidan los mecanismos de cómo las EPS facilitan el enriquecimiento, inmovilización, agregación y adaptación de las bacterias ANAMMOX. Se revisan críticamente las estrategias y los efectos de la suplementación de EPS para mejorar el rendimiento y la robustez de los reactores ANAMMOX bajo diversas tensiones. También se discuten los desafíos y perspectivas futuras de la optimización mediada por EPS del proceso ANAMMOX. Esta revisión arroja nueva luz sobre la explotación de las EPS como un bio-recurso renovable para desarrollar aplicaciones ANAMMOX más eficientes y estables para el tratamiento sostenible de aguas residuales.