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AGUAS RESIDUALES




Enviado por laurita_ba



    Indice
    1.
    Introducción

    2. Tratamiento biológico de las
    aguas residuales

    1.
    Introducción

    Las aguas residuales son materiales
    derivados de residuos domésticos o de procesos
    industriales, los cuales por razones de salud publica
    y por consideraciones de recreación
    económica y estética, no pueden desecharse
    vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes
    convencionales. Los materiales
    inorgánicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos
    se pueden eliminar por métodos
    mecánicos y químicos; sin embrago, si el material
    que debe ser eliminado es de naturaleza
    orgánica, el tratamiento implica usualmente actividades de
    microorganismos que oxidan y convierten la materia
    orgánica en CO2, es por esto que nos
    tratamientos de las aguas de desecho son procesos en
    los cuales los microorganismos juegan papeles cruciales.
    El tratamiento de las aguas residuales da como resultado la
    eliminación de microorganismos patógenos, evitando
    así que estos microorganismos lleguen a ríos o a
    otras fuentes de
    abastecimiento. Específicamente el tratamiento
    biológico de las aguas residuales es considerado un
    tratamiento secundario ya que este esta ligado íntimamente
    a dos procesos microbiológicos, los cuales pueden ser
    aerobios y anaerobios.
    El tratamiento secundario de las aguas residuales comprende una
    serie de reacciones complejas de digestión y fermentación efectuadas por un
    huésped de diferentes especies bacterianas, el resultado
    neto es la conversión de materiales orgánicos en
    CO2 y gas metano, este
    ultimo se puede separar y quemar como una fuente de
    energía. Debido a que ambos productos
    finales son volátiles, el efluente líquido ha
    disminuido notablemente su contenido en sustancias
    orgánicas. La eficiencia de un
    proceso de
    tratamiento se expresa en términos de porcentaje de
    disminución de la DBO inicial.

    2. Tratamiento biologico
    de las aguas residuales

    1. Procesos Anaerobicos

    El proceso
    anaeróbico depende de reacciones de transferencia de
    H2 Inter-especies como:

    1. Digestión inicial de las sustancias
      macromoleculares por Proteasas, polisacaridasas y lipasas
      extracelulares hasta sustancias solubles.
    2. Fermentación de los materiales solubles a
      ácidos
      grasos.
    3. Fermentación de los ácidos
      grasos a acetato, CO2 e H2.
    4. Conversión de H2 mas CO2
      y acetato en CH4 (metano) por las bacterias
      metanogénicas.

    Las bacterias
    celulolíticas rompen las células en
    celulosa, celobiosa y glucosa libre; la glucosa es fermentada por
    anaerobios en varios productos de
    fermentación: acetato, propionato,
    butirato, H2 y CO2.
    Las bacterias metanogénicas, homoacetogénicas o
    reductoras de sulfatos, consumen inmediatamente cualquier
    H2 producido en procesos fermentativos primarios. Los
    organismos claves en la conversión de sustancias
    orgánicas complejas en metano, son bacterias productoras
    de H2 y oxidantes de ácidos grasos, por ejemplo
    Syntrophomonas y Syntrophobacter, las primeras oxidan los
    ácidos grasos produciendo acetato y CO2 y las
    ultimas se especializan en la oxidación de propionato y
    genera CO2 y H2. En muchos ambientes
    anaeróbicos los precursores inmediatos del metano son el
    H2 y CO2 por parte de las bacterias
    metanogénicas: Metanosphaera, Stadtmanae, Metanopinillum,
    Metanogenium, Metanosarcina, Metanosaeta y
    Metanococcus.

    Polimeros Complejos
    Celulosa,
    Otros polisacáridos,
    Proteínas
    Bacterias celulolíticas HIDRÓLISIS
    Y otras hidrolíticas
    MONOMEROS
    Azucares,
    Aminoácidos
    Bacterias de FERMENTACION
    Fermentación
    H2 + CO2 ACETATO PROPIONATO

    BUTIRATO
    Bacterias productoras
    Acetogenos Acetogenesis de H2 oxidantes de
    ácidos grasos FERMENTACION
    ACETATO H2 + CO2 ACETATO
    Metanogenos Metanogenos
    METANOGENESIS
    CH4 

    1. Procesos Aerobicos

    En el tratamiento aeróbico de las aguas
    residuales se incrementa fuertemente el aporte de oxigeno por
    riego de superficies sólidas, por agitación o
    agitación y aireación sumergida simultaneas. El
    crecimiento de los microorganismos y su actividad degradativa
    crecen proporcionalmente a la tasa de aireación. Las
    sustancias orgánicas e inorgánicas
    acompañantes productoras de enturbiamiento son el punto de
    partida para el desarrollo de
    colonias mixtas de bacterias y hongos de las
    aguas residuales, los floculos que, con una intensidad de
    agitación decreciente, pueden alcanzar un diámetro
    de unos mm dividiéndose o hundiéndose
    después. La formación de floculos se ve
    posibilitada por sustancias mucilaginosas extracelulares y
    también por las microfibrillas de la pared bacteriana que
    unen las bacterias unas con otras. El 40 – 50% de las
    sustancias orgánicas disueltas se incorporan a la biomasa
    bacteriana y el 50 – 60% de las mismas se degrada.
    La acción degradativa o depuradora de los microorganismos
    en un proceso se mide por el porcentaje de disminución de
    la DBO en las aguas residuales tratadas. Dicha disminución
    depende de la capacidad de aireación del proceso, del tipo
    de residuos y de la carga de contaminantes de las aguas
    residuales y se expresa asi mismo en unidades de DBO.
    El numero de bacterias de los fangos activados asciende a muchos
    miles de millones por ml, entre ellas aparece regularmente la
    bacteria mucilaginosa Zooglea ramigera, que forma grandes
    colonias con numerosas células
    encerradas en una gruesa cubierta mucilaginosa común, las
    células individuales libres se mueven con ayuda de
    flagelos polares. Entre las bacterias de los floculos predominan
    las representantes de géneros con metabolismo
    aerobio-oxidativo como Zooglea, Pseudomonas, Alcaligenes,
    Arthrobacter, Corynebacterium, Acinetobacter, Micrococcus y
    Flavobacterium. Pero también se presentan bacterias
    anaerobias facultativas, que son fermentativas en ausencia de
    sustratos oxigenados, de los generos Aeromonas, Enterobacter,
    Escherichia, Streptococcus y distintas especies de Bacillus.
    Todas las bacterias contribuyen con las cápsulas de
    mucílago y con las microfibrillas al crecimiento colonial
    y a la formación de los floculos.
    En las aguas residuales con una composición
    heterogénea, la microflora se reparte equitativamente
    entre muchos grupos
    bacterianos. En la selección
    de bacterias y en la circulación y formación de
    floculos juegan un importante papel los
    numerosos protozoos existentes, la mayoría de ellos
    ciliados coloniales y pedunculados de los géneros
    Vorticela, Epystilis y Carchesium, aunque también puedan
    nadar libremente como los Colpidium que aparecen a la par de
    ellos, alimentándose de las bacterias de vida libre que se
    encuentran tanto sobre la superficie como fuera de las colonias.
    Su función
    es esencial en la consecución de unas aguas claras y bien
    depuradas.
    La salida de los fangos activados sintéticos libres de
    ciliados se ve contaminada y enturbiada por la presencia de
    bacterias aisladas. Se realiza una inoculación de ciliados
    que crecen rápidamente, favoreciendo con su actividad
    depredadora el crecimiento y la circulación de las
    bacterias de los fangos, con lo que posibilitan un efluente mas
    limpio. Además en los fangos activados aparecen
    regularmente hongod edaficos y levaduras, siendo las mas
    frecuentes las especies de Geotrichum, Trichosporum, Penicillium,
    Cladosporium, Alternaria, Candida y Cephalosporium.
    Tras la depuración biológica, las aguas residuales
    contienen compuestos
    orgánicos, fosfatos y nitratos disueltos que solo se
    degradaran ya lentamente. Los nitratos se forman por
    oxidación del amonio desprendido en la degradación
    de compuestos
    orgánicos nitrogenados. Esta es una tarea de las
    bacterias Nitrificantes, uno de cuyos grupos esta
    reprensado en las aguas residuales principalmente por
    Nitrosomonas y Nitrosospira, que únicamente llevan a cabo
    la reacción de oxidación del amonio a nitrito para
    obtener energía metabólica, mientras que un segundo
    grupo de
    bacterias, que aparece siempre junto al ya citado y que esta
    reprensado por Nitrobacter, oxida el nitrito a nitrato y obtiene
    energía gracias exclusivamente a este proceso:
    Oxidación del amonio:

    1. NH4 + ½ O2
      à
      NH2OH + H
    2. NH2OH + O2 + 2ADP +
      2PO4 à HNO2 + H2O +
      2 ATP

    Oxidación del nitrito:
    NO2 + ½ O2 + ADP +
    PO4 è NO3 + ATP
    Otros microorganismos que también intervienen en el
    tratamiento aerobio de aguas residuales son: Citrobacter,
    Serratia, mohos y levaduras que actúan mas de componentes
    acompañantes que de degradantes y algunas algas como
    Anabaena que convierte los poliuretanos en H2;
    Chrorella los alginatos los convierte en glicolato; Dulaniella
    los alginatos en glicerol; Nostoc el agar el H2; Algas
    como el Volvox, Tabellaria, Anacistis y Anabaena; las algas que
    obstruyen los filtros son Anacistis, Chorella, Anabaena y
    Tabellaria.

     

     

     

     

    Autor:

    Laura Milena Baron

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