ITSÏ| TEREKUA. Diseño de biofiltros de micelio para la biorremediación de aguas contaminadas

Abstract

The research addresses the problem of contamination of natural water sources in Latin America, mainly caused by the improper discharge of wastewater due to insufficient sewage systems. This phenomenon has fueled disorganized urban growth, severely affecting aquatic ecosystems. Despite the implementation of water treatment strategies, deficiencies in wastewater management persist, exacerbated by factors such as climate change and poor water resource administration. In response to this challenge, the integration of regenerative design processes for aquatic ecosystems is proposed, using technologies such as mycelium biofilters, which employ microorganisms for water bioremediation. This study focuses on the implementation of mycelium, an organism with properties that attract heavy metals present in water, aiding in its purification. The research is carried out using wastewater containing nitrogen, phosphorus, and potassium, as found in the city of Morelia, Mexico, with the aim of restoring water quality and promoting the development of sustainable practices through ecosystem sanitation and regeneration. The characteristics of mycelium in the state of Michoacán are analyzed, and prototypes for water treatment are developed, evaluating their effectiveness in reducing heavy metals. The project is developed in five chapters: Abundance, growth, and proliferation of mycelium strains; design and biofabrication of the biofilter; water bioremediation; results; applications and future projections. The study demonstrates a reduction of pollutants in the tested waters, achieved through filtration using living systems such as mycelium.

La investigación aborda el problema de la contaminación de fuentes hídricas naturales en Latinoamérica, causada principalmente por el vertimiento inadecuado de aguas residuales debido a sistemas de alcantarillado insuficientes. Este fenómeno ha impulsado el crecimiento urbano desordenado, afectando gravemente los ecosistemas acuáticos. A pesar de las estrategias de tratamiento del agua implementadas, persisten deficiencias en la gestión de aguas residuales, exacerbadas por factores como el cambio climático y la mala administración de los recursos hídricos. Ante este desafío, se propone integrar procesos de diseño regenerativo para los ecosistemas acuáticos, utilizando tecnologías como los biofiltros de micelio, que emplean microorganismos para la biorremediación del agua. Este estudio se enfoca en la implementación de micelio, un organismo con propiedades que atraen metales pesados presentes en el agua, ayudando a depurarla. El estudio se desarrolla con las aguas residuales con características de nitrógeno, fósforo y Potasio presente en la ciudad de Morelia, México, con el objetivo de restaurar la calidad del agua y promover el desarrollo de prácticas sustentables mediante el saneamiento y regeneración de ecosistemas. Se analizan las características del micelio en el estado de Michoacán y se desarrollan prototipos para el tratamiento del agua, evaluando su efectividad en la reducción de metales pesados. El proyecto se Desarrolla en cinco capítulos: Abundancia, crecimiento y proliferación de las cepas de micelio, diseño y biofabricación del biofiltro, biorremediación del agua, resultados, aplicaciones y proyecciones futuras. En el cual se evidencia una reducción de materiales contaminantes en las aguas estudiadas, obtenida del filtrado con sistemas vivos como el micelio.