Eliminación de bisfenoles de aguas residuales en un sistema MBBR-fotocatálisis: Rendimiento y dinámica de la comunidad del biofilm

El bisfenol A (BPA) y sus análogos son contaminantes emergentes prioritarios según principales agencias regulatorias, que exigen tecnologías de tratamiento capaces de una eliminación fiable en aguas residuales. El estudio evalúa un reactor de biofilm en lecho móvil a escala de banco (MBBR) seguido por un reactor de fotocatálisis para tratar aguas residuales sintéticas contaminadas con bisfenoles A, S y F (BPA, BPS y BPF) a una concentración inicial de aproximadamente 100 μg L −1 cada uno. El reactor biológico operó con flujo continuo y un tiempo de retención hidráulico (HRT) de 6 h. Se empleó la secuenciación del gen 16S rRNA de alto rendimiento para evaluar la comunidad del biofilm y el desempeño del tratamiento. El MBBR mostró una comunidad microbiana estable y funcionalmente diversa dominada por Bacteroidota y Pseudomonadota, con enriquecimiento, tras la alimentación con bisfenoles, de géneros asociados típicamente a la degradación de contaminantes recalcitrantes. A pesar de la estabilidad a nivel de filos, la reestructuración a nivel de géneros reveló un enriquecimiento selectivo de taxones tolerantes a bisfenoles. La fotocatálisis se realizó utilizando nanopartículas de dióxido de titanio (TiO 2 ) (0.15 g L −1 ) en configuraciones suspendida (TiO 2 -S) e inmovilizada (TiO 2 -I), comparadas con un control sin catalizador. A un tiempo total de retención hidráulico de 10 h, el sistema combinado MBBR + TiO 2 -I alcanzó eficiencias de remoción de 99.2 ± 1.8% (BPA), 98.7 ± 2.5% (BPS) y 99.9 ± 0.2% (BPF). Las pruebas de adsorción confirmaron una contribución importante de la sorción mediada por el biofilm durante la etapa biológica (44.8% para BPA y BPF, y 21.8% para BPS), mientras que la fotocatálisis con TiO 2 inmovilizado incrementó notablemente la degradación de bisfenoles. En conjunto, la combinación de MBBR con fotocatálisis demostró ser una estrategia efectiva y estable para la remoción mejorada de bisfenoles en aguas residuales. • El biofilm del MBBR mantuvo resiliencia estructural con la carga de bisfenol. • La remoción de BPA/BPF dependió de la adsorción, mientras que la de BPS ocurrió por biodegradación. • El acoplamiento de MBBR con fotocatálisis potenció la eficiencia global de remoción de bisfenoles. • El TiO 2 inmovilizado superó en estabilidad al TiO 2 suspendido para la remoción de bisfenoles. • El MBBR acoplado a fotocatálisis logró >98% de remoción de BPA, BPS y BPF.