Generando conocimiento para aplicaciones
en efluentes de celulosa Kraft

Los innumerables problemas de calidad de agua y residuos sólidos no estabilizados, han hecho que la tecnología anaeróbica vaya adquiriendo mayor importancia y hoy en día ocupe un espacio privilegiado.

Chile es actualmente el quinto exportador de celulosa a nivel mundial, le anteceden Canadá, Estados Unidos, Brasil y Suecia. La producción de celulosa en el país alcanza –en 2006- 3 millones de toneladas, las que se distribuyen en ocho plantas entre la séptima y la décima región.

Dentro del sector forestal, esta industria aporta el 35% de la producción forestal total. Además, con los nuevos proyectos de inversión, la capacidad de producción para el año 2008 alcanzaría el orden de los 4,7 millones de toneladas, ubicando a nuestro país como noveno en producción y cuarto en exportación a nivel mundial.

Una industria con estas características consume elevadas cantidades de agua y reactivos químicos, generando residuos orgánicos activos, los que han sido identificados como los principales impactos ambientales negativos, derivados de la industria de celulosa Kraft.

Con el objetivo de estudiar la influencia de la tecnología anaeróbica en la biodegradación de precursores de compuestos con actividad hormonal, contenidos en los efluentes de la industria de celulosa Kraft, un grupo de investigadores compuesto por Gladys Vidal, investigadora principal; María Angélica Mondaca, coinvestigadora y un grupo de alumnos del doctorado, magíster y pregrado del centro Eula; participan en el proyecto Fondecyt Influencia de la tecnología anaeróbica en la biodegradación de precursores de compuestos con actividad hormonal, contenidos en efluentes de la industria de celulosa Kraft.[subir]

Los procesos involucrados en la producción de celulosa Kraft, generan efluentes que contienen distintos compuestos, tales como extraíbles de la madera, ligninas fragmentadas y/o hemicelulosas en menor proporción, que deben ser tratados antes de ser descargados a los cuerpos de aguas superficiales.

La digestión anaeróbica es una tecnología de tratamiento, que se basa en que bacterias que trabajan en condiciones anaeróbicas, tienen la capacidad de transformar materia orgánica en gas metano. Para realizar este proceso, dichas bacterias crecen y se reproducen, pero las tasas de crecimiento son muy bajas y por ende la producción de biomasa es muy poca, comparada a los sistemas aeróbicos convencionales que existen. “La otra ventaja comparativa, es que dichos sistemas producen biomasa estabilizada, es decir, esta biomasa podría ser dispuesta en suelos erosionados, sin producir riesgos de impacto en el medioambiente. Es importante recalcar que estos sistemas son sustentables en energía, y es por esto que, su aplicación se ha visto favorecida como proceso generador de energía alternativa o renovable” indica la doctora Gladys Vidal, líder del proyecto.[subir]

ESTEROLES Y ÁCIDOS RESÍNICOS

Dentro de los compuestos que constituyen los extraibles de la madera, se encuentran los esteroles, ácidos resínicos, ácidos grasos insaturados, triglicéridos, entre otros. Estos compuestos tienen la función de proteger la celulosa del árbol y poseen características propias de toxicidad. Por este motivo, es necesario prestar atención a ellos, por ejemplo en un sistema de tratamiento, antes que el efluente final sea descargado en un curso de agua superficial.

“El comportamiento de compuestos esteroles y ácidos resínicos en sistemas de tratamiento son totalmente distintos. Mientras que compuestos resínicos necesitan sistemas aeróbicos para ser oxidados, los compuestos esteroles, deben ser tratados, o bien, en sistemas estrictamente aeróbicos o bien anaeróbicos. Por su parte, sistemas combinados, podrían hacer que se produzcan compuestos intermediarios de difícil biodegradación que pueden ser precursores de disrupción endocrina en organismos acuáticos” señaló Vidal.

Para llevar a cabo este proyecto los investigadores estudiaron la biodegradación anaeróbica de precursores de compuestos con actividad hormonal, específicamente esteroles y ácidos resínicos, presentes en los efluentes de la industria de la celulosa Kraft, en ambientes controlados. A juicio de la doctora Vidal, en estos ambientes se ven disminuidas las influencias de las fluctuaciones de los procesos productivos, donde se generan los compuestos a biodegradar. Sin embargo, las tecnologías anaeróbica y aeróbica “son robustas y pueden ser implementadas a nivel industrial sin problemas, contemplando los controles adecuado para optimizar la operación de los sistemas”.[subir]

IMPACTO DE LA INVESTIGACIÓN

Hay empresas de celulosa que están descargando sus efluentes en la cuenca del río Bio-Bio. Estudios a nivel de cuenca han demostrado que existen algunas alteraciones a nivel de población e individuos de peces, debido a procesos de disrupción endocrina que están sufriendo dichas especies. La doctora Vidal señala que esta investigación pretende explicar el efecto de la tecnología de tratamiento, sobre compuestos específicos precursores de disrupción endocrina como lo son los esteroles, generados por estas industrias y así disminuir los efectos antes mencionados. “Se pudo demostrar, que sistemas aeróbicos y anaeróbicos bien controlados tienen habilidades distintas para degradar compuestos específicos, tales como ácidos resínicos y/o esteroles”.[subir]