Tratamiento de efluentes - Area Bioprocesos o Area de ...
Tratamiento de efluentes - Area Bioprocesos o Area de ...
Tratamiento de efluentes - Area Bioprocesos o Area de ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Tratamiento</strong> <strong>de</strong> <strong>efluentes</strong><br />
<strong>Bioprocesos</strong> II – 2011<br />
Sebastián Cavalitto
Ecosistema: Comunidad <strong>de</strong> organismos<br />
vivos que ineractúan unos con otros y con su<br />
entorno físico, luz solar, agua y nutrientes
Ciclo <strong>de</strong>l carbono<br />
El 85 % correspon<strong>de</strong> a los océanos la mayoría como<br />
CO 2 o sus iones.<br />
Se fija a través <strong>de</strong> la fotosíntesis
Ciclo <strong>de</strong>l nitrógeno<br />
Llega a los cursos <strong>de</strong> agua como NO 3 -<br />
Se fija en la biomasa como amino<br />
Se vuelve a oxidar por bacterias nitrificantes<br />
En condiciones anóxicas pue<strong>de</strong> ocurrir la <strong>de</strong>snitrificación
Ciclo <strong>de</strong>l fósforo<br />
Esta mayormente como ortofosfatos<br />
Proviene <strong>de</strong> sedimentos terrestres o <strong>de</strong> <strong>de</strong>sechos humanos<br />
Siempre se mantiene en el mismo estado <strong>de</strong> oxidación
Metabolismo aerobio<br />
Mat. org. + FN + P + O ⎯⎯⎯⎯→ μorg.<br />
+ H O + CO<br />
Esta ecuación hace que los ciclos se mantengan<br />
en estado estacionario<br />
microorg<br />
2 2 2<br />
Debe reponerse el O2 para que el sistema siga<br />
funcionando<br />
Si existe un ingreso <strong>de</strong> materia orgánica se incrementa<br />
el consumos <strong>de</strong> O2 y el sistema sale <strong>de</strong> balance.<br />
Si el O2 se agota aparece flora anaeróbica<br />
microorg<br />
Mat. org. ⎯⎯⎯⎯→ μorg.<br />
+ SH 2 + H 2 + CH 4<br />
Si existen metales pesados, se forman compuestos<br />
organometálicos que tienen mayor toxicidad que los<br />
metales solos.
CONTAMINACION<br />
Condición en la que un medio o ambiente se vuelve<br />
ina<strong>de</strong>cuado para el fin a que se <strong>de</strong>stinó<br />
Tiene dos implicaciones:<br />
1 La contaminación es relativa al uso que se <strong>de</strong>sea dar al<br />
medio.<br />
2: Resulta un <strong>de</strong>sperdicio purificar el agua más allá <strong>de</strong> los<br />
requerimientos necesarios.<br />
CONTAMINACION DE AGUA (Des<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista<br />
ambiental):<br />
Introducción <strong>de</strong> organismos, sustancias o energía<br />
resultante <strong>de</strong> la actividad humana que impi<strong>de</strong> el uso<br />
legítimo como recurso natural o como medio ambiente<br />
natural.
Fuentes <strong>de</strong> contaminación<br />
Fuentes Puntuales<br />
Aguas Negras domesticas: Desechos <strong>de</strong> hogares,<br />
escuelas, oficinas y comercios<br />
Desechos Industriales:<br />
Aguas negras municipales: AN domesticas mezcladas<br />
con <strong>de</strong>sechos industriales permitidos<br />
Son fáciles <strong>de</strong> minimizar o eliminar
Fuentes no puntuales<br />
Escurrimientos urbanos o agrícolas<br />
Las originadas por agua <strong>de</strong> lluvia urbana recolectada en<br />
re<strong>de</strong>s pluviales combinadas es mas compleja <strong>de</strong> combatir
Tipos <strong>de</strong> contaminantes<br />
Material que <strong>de</strong>manda oxígeno (materia orgánica y<br />
compuestos nitrogenados)
Nutrientes: Nitrógeno y fósforo (eutroficación <strong>de</strong> cursos <strong>de</strong><br />
agua)<br />
Microorganismos patógenos: Patógenos directos para el<br />
hombre<br />
Patógenos para animales<br />
Microorganismos que <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> animales pue<strong>de</strong>n generar<br />
patologías por acumulación <strong>de</strong> toxinas<br />
Sólidos suspendidos: Partículas orgánicas e inorgánicas<br />
arrastradas por el agua residual<br />
Sales
•Compuestos nitrogenados.<br />
•Amoniaco (toxico directo para la fauna, disminuye la<br />
efectividad <strong>de</strong>l clorado por formación <strong>de</strong> cloraminas y<br />
aumenta la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> O 2)<br />
•Nitratos (eutrificación ypue<strong>de</strong>n causar enfermeda<strong>de</strong>s en<br />
infantes<br />
•Metales y compuestos orgánicos tóxicos<br />
•Calor (contaminación térmica)<br />
•pH
Control <strong>de</strong> la contaminación<br />
Reducción <strong>de</strong> la generación <strong>de</strong> contaminantes<br />
Recuperación <strong>de</strong> contaminantes <strong>de</strong> alto valor agregado <strong>de</strong><br />
los <strong>efluentes</strong>
<strong>Tratamiento</strong> para la reducción <strong>de</strong>l contaminante<br />
End of pipe (diseño tradicional)<br />
Las tecnologías se han ido modificando con el<br />
tiempo<br />
In plan (diseño integrado)
Reducción <strong>de</strong> costos (i<strong>de</strong>a central)<br />
Se realiza en tres fases<br />
F1: Revisión <strong>de</strong> todos los <strong>efluentes</strong><br />
Flujo (m3/h) y carga ([ ])<br />
F2 Revisión <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> F1 para establecer los<br />
objetivos <strong>de</strong> reducción<br />
Incrementar el reciclaje <strong>de</strong> H2O <strong>de</strong> refrigeración<br />
Mejoramiento <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> enfriamiento<br />
Recuperación <strong>de</strong> productos químicos<br />
Eliminación <strong>de</strong> pérdidas <strong>de</strong> vapor<br />
F3: Evaluación <strong>de</strong> los ahorros potenciales <strong>de</strong> inversión<br />
y costes <strong>de</strong> una planta <strong>de</strong> tratamiento separada si se<br />
reducen las corrientes estudiadas en 1 y 2
<strong>Tratamiento</strong> para su reducción<br />
<strong>Tratamiento</strong> químico:<br />
Especial para metales y venenos verda<strong>de</strong>ros<br />
<strong>Tratamiento</strong> biológico:<br />
Basado en el proceso en el que una población mixta<br />
<strong>de</strong> microorganismos utiliza como nutrientes a las<br />
sustancias contaminantes.<br />
Imita a los procesos naturales<br />
Los contaminantes <strong>de</strong>saparecen por <strong>de</strong>gradación y<br />
asimilación a la biomasa y por adsorción a las<br />
biomasa.
Diferencias con un proceso microbiano industrial<br />
Viabilidad rango y selectividad <strong>de</strong> los µorg usados<br />
Concentración y naturaleza <strong>de</strong> los sustratos<br />
Falta <strong>de</strong> asepsia<br />
Variación en los flujos <strong>de</strong> sustratos<br />
No da ganancias<br />
Justificación <strong>de</strong>l costo (relación <strong>de</strong> costo beneficio<br />
según el uso)<br />
Que hacer con los contaminantes luego <strong>de</strong> su<br />
remoción
El proceso <strong>de</strong> tratamiento es en realidad un proceso <strong>de</strong><br />
separación don<strong>de</strong> se separa el agua purificada <strong>de</strong> una<br />
corriente menor <strong>de</strong> contaminantes concentrados<br />
En el caso <strong>de</strong> las aguas negras, <strong>de</strong>shacerse <strong>de</strong> los<br />
lodos concentrados representa la mitad <strong>de</strong>l costo <strong>de</strong>l<br />
tratamiento.<br />
La industria es esencial para la economía mo<strong>de</strong>rna y sus<br />
<strong>de</strong>sechos <strong>de</strong>ben ser eliminados <strong>de</strong> algún modo<br />
El agua es un insumo primario en casi cualquier empresa<br />
como solvente, reactivo, medio <strong>de</strong> reacción , <strong>de</strong><br />
transporte y <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> calor.<br />
Dependiendo <strong>de</strong>l uso que se le vaya a dar al agua, es la<br />
pureza que la misma <strong>de</strong>be tener.
Características <strong>de</strong> la aguas residuales<br />
Contaminantes: mezcla compleja <strong>de</strong> compuestos<br />
orgánicos e inorgánicos. No es práctico obtener un<br />
análisis completo <strong>de</strong> <strong>de</strong> la mayoría <strong>de</strong> <strong>de</strong> las aguas residuales.<br />
Se han <strong>de</strong>sarrollado una serie <strong>de</strong> métodos empíricos<br />
para la evaluación <strong>de</strong> la concentración concentración <strong>de</strong> contaminantes<br />
que no requieren el conocimiento <strong>de</strong> la composición<br />
química específica <strong>de</strong> las muestras.
Los parámetros <strong>de</strong>terminados se divi<strong>de</strong>n en físicos y<br />
químicos y los químicos se divi<strong>de</strong>n a su vez en orgánicos<br />
e inorgánicos
Físicos<br />
Sólidos totales: Residuo <strong>de</strong> evaporación a 103 - 105°C. 105 C.<br />
Sólidos Sólidos suspendidos: sólidos sólidos sedimentables Material<br />
particulado separable por centrifugación o filtración (mg/L<br />
o g/L)<br />
Sólidos suspendidos volátiles<br />
Sólidos filtrables diámetro = 1 μm<br />
Sólidos coloidales: diámetro entre 10 10-3 Sólidos coloidales: diámetro entre 10 y 1 μm<br />
-3 y 1 μm<br />
Sólidos Sólidos disueltos: moléculas orgánicas e inorgánicas e<br />
iones que se encuentran presentes en disolución<br />
verda<strong>de</strong>ra en el agua. Totales menos suspendidos<br />
Según su volatilidad a 600 600°C: C:<br />
Sólidos suspendidos volátiles: contenido orgánico<br />
Sólidos suspendidos fijos: contenido inorgánico (mineral)
pH<br />
Temperatura: es un parámetro muy importante por su<br />
efecto en en la vida acuática, en en las las reacciones químicas y<br />
velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> reacción y en la aplicabilidad <strong>de</strong>l agua a<br />
usos útiles. Por otro lado, el oxígeno es menos soluble en<br />
el agua caliente que en la fría.<br />
Color<br />
El agua residual reciente suele ser gris; sin embargo,<br />
cuando cuando los los compuestos compuestos orgánicos son <strong>de</strong>scompuestos por<br />
las las bacterias bacterias el oxígeno se reduce a cero, el color cambia<br />
a negro.<br />
Olor<br />
Los olores son <strong>de</strong>bidos a los gases gases producidos por la<br />
<strong>de</strong>scomposición <strong>de</strong> la materia orgánica. El olor más<br />
característico <strong>de</strong>l agua residual séptica (concentración <strong>de</strong><br />
oxígeno = 0) es el <strong>de</strong>l sulfuro <strong>de</strong> hidrógeno producido por<br />
los microorganismos anaeróbicos que reducen los sulfatos<br />
s sulfuro.
Características Características químicas químicas<br />
Los métodos analíticos analíticos para contaminantes orgánicos se<br />
clasifican en dos grupos:<br />
Métodos <strong>de</strong> evaluación para la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong><br />
oxigeno.<br />
La cantidad <strong>de</strong> O O2 necesaria para la eliminación biológica<br />
<strong>de</strong> un material nutriente es un factor clave para expresar<br />
su fuerza contaminante<br />
No hay un único modo <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar dicho valor.<br />
El mayor problema es que no se conoce la composición<br />
exacta <strong>de</strong> los <strong>efluentes</strong>.<br />
En el caso <strong>de</strong> aguas Industriales la composición es más<br />
conocida aunque siempre tiene un grado <strong>de</strong><br />
incertidumbre<br />
Igualmente Igualmente es conviene conocer la composición lo mejor<br />
posible para no per<strong>de</strong>r <strong>efluentes</strong> potencialmente valiosos<br />
Se suele <strong>de</strong>terminar en conjunto
Métodos para evaluación <strong>de</strong> parámetros <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>manda <strong>de</strong> O 2<br />
1- Demanda teórica <strong>de</strong> oxígeno (DTeO)<br />
2- Demanda química <strong>de</strong> oxígeno (DQO)<br />
Método <strong>de</strong> oxidación al dicromato<br />
Método <strong>de</strong> oxidación al dicromato<br />
Ensayo <strong>de</strong> oxidación al permanganato<br />
Ensayos <strong>de</strong> evaluación rápida<br />
3- Demanda bioquímica <strong>de</strong> oxígeno (DBO)<br />
Método <strong>de</strong> dilución<br />
Métodos manométricos<br />
4- Demanda total <strong>de</strong> oxígeno.
Métodos para evaluación <strong>de</strong> parámetros <strong>de</strong><br />
contenido <strong>de</strong> carbono<br />
1- Carbono teórico total (COTe)<br />
2- Carbono orgánico total (COT)<br />
Método <strong>de</strong> oxidación húmeda<br />
Determinaciones con analizadores <strong>de</strong> carbono.
Aguas residuales industriales<br />
Poseen características más variables<br />
Altos valores <strong>de</strong> DBO y bajos <strong>de</strong> SS (generalmente)<br />
Aportan otros contaminantes a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> compuestos<br />
orgánicos
<strong>Tratamiento</strong> <strong>de</strong> <strong>efluentes</strong><br />
Diagrama esquemático <strong>de</strong>l tratamiento
Pretratamiento<br />
OBJETIVOS:<br />
Eliminación <strong>de</strong> <strong>de</strong> materia gruesa y arenosa cuya presencia<br />
perturban el tratamiento posterior.<br />
- Alivia<strong>de</strong>ro <strong>de</strong> agua en exceso<br />
- Rejas para eliminación <strong>de</strong> cuerpos <strong>de</strong> tamaño<br />
excesivamente grueso<br />
- Tamizado para eliminación <strong>de</strong> partículas en suspensión<br />
- Trituración <strong>de</strong> elementos retenidos en las rejas<br />
- Desarenado para eliminación <strong>de</strong> arenas y sustancias<br />
<strong>de</strong>nsas<br />
- Desengrasado, eliminación <strong>de</strong> grasas y aceites.
REJAS DE DESBASTE<br />
Objetivo:<br />
Retener y separar los cuerpos voluminosos flotantes y en<br />
suspensión que arrastra el agua residual.<br />
Son necesarias en cualquier Planta Depuradora.<br />
TIPOS DE REJAS<br />
CLASIFICACION POR INCLINACIÓN<br />
- Horizontales<br />
- Verticales<br />
- Inclinadas<br />
CLASIFICACION POR SEPARACIÓN ENTRE BARRAS<br />
- Finas: separación entre barras menor a 1,5 cm<br />
- Medianas: entre 1,5 y 5 cm (las <strong>de</strong> mayor utilización)<br />
- Gruesas: entre 5 y 15 cm (a veces colocada antes <strong>de</strong> la<br />
mediana)
DESARENADORES<br />
<br />
Objetivo:<br />
Separar los elementos pesados en suspensión (arenas,<br />
arcillas, etc.) etc.) que lleva lleva el agua residual y perjudicaría el<br />
tratamiento posterior: sobrecarga <strong>de</strong> barros, <strong>de</strong>pósito en<br />
cañerías y canales, abrasión <strong>de</strong> impulsores <strong>de</strong> las bombas y<br />
equipos.
Se aplica los mismos principios que cualquier equipo <strong>de</strong><br />
sedimentación, es <strong>de</strong>cir aumentar la sección para que<br />
disminuya el área y permitir la separación <strong>de</strong> un tamaño<br />
<strong>de</strong> partícula.<br />
Características:<br />
(<br />
( ρarena: arena: 2,65 gr/cm3 dp ≥ 0,05 mm )<br />
No es material bio<strong>de</strong>gradable<br />
Vs superiores a los sólidos orgánicos, si<br />
<strong>de</strong>gradables<br />
En los tanques rectangulares <strong>de</strong> flujo horizontal se calcula<br />
una velocidad crítica, que no <strong>de</strong>be superarse:
Flotación<br />
CLASIFICACIÓN<br />
- Flotación Natural<br />
- Flotación Inducida<br />
FLOTACIÓN NATURAL<br />
Solo aplicable a sólidos o líquidos <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s mucho<br />
menores que el agua, caso típico <strong>de</strong> <strong>de</strong>sengrasado o<br />
<strong>de</strong>saceitado (aguas <strong>de</strong> refinerías)<br />
Aplicable a diámetros mayores <strong>de</strong> 0,015 cm y Re < 0,5<br />
FLOTACION INDUCIDA<br />
Mecanismos<br />
- Coagulación similar a sedimentación<br />
- Incorporación <strong>de</strong> micro burbujas <strong>de</strong> aire en la<br />
suspensión que se adhieren a las partículas y facilitan su<br />
flotación (menor ρ global, mayor velocidad <strong>de</strong> ascenso).
NEUTRALIZACIÓN<br />
Aplicable a aguas residuales ácidas y alcalinas.<br />
CASO DE AGUAS RESIDUALES ACIDAS<br />
Procedimientos <strong>de</strong> neutralización:<br />
Lechos <strong>de</strong> piedra caliza (CO3Ca) Cal u OCa (el método mas común por su bajo costo)<br />
Na OH<br />
CO CO3 Na Na2 Amoníaco (NH4OH) (no se lo utiliza por ser<br />
contaminante)<br />
ELECCIÓN:<br />
Función <strong>de</strong> costo, capacidad <strong>de</strong> neutralización, velocidad<br />
<strong>de</strong> reacción, almacenamiento, productos <strong>de</strong><br />
neutralización.
AGUAS RESIDUALES ALCALINAS<br />
Los métodos <strong>de</strong> diseño son similares a los visto para<br />
<strong>efluentes</strong> ácidos.<br />
Los reactivos mas comunes son:<br />
SO 4H 2 (el más común)<br />
ClH<br />
Son reacciones esencialmente instantáneas.<br />
Alternativa:<br />
Gases residuales con más <strong>de</strong>l 14% <strong>de</strong> CO 2 se pue<strong>de</strong>n<br />
burbujear en el agua residual, don<strong>de</strong> el CO 2 forma CO 3H 2<br />
que reacciona con la base presente (reacción lenta pero<br />
efectiva). Se pue<strong>de</strong> llevar a cabo con tubos perforados o<br />
en torres con aspersores.<br />
Los barros activados liberan CO 2 luego tienen capacidad<br />
<strong>de</strong> neutralizar el efluente (obviamente limitada).
HOMOGENEIZACION O ECUALIZACION<br />
Objetivos:<br />
- Mezcla <strong>de</strong> corrientes ácidas y básicas con el fin <strong>de</strong><br />
obtener un afluente uniforme a ser neutralizado<br />
- Conseguir un caudal relativamente constante que<br />
llegue a los sistemas <strong>de</strong> tratamiento biológico.<br />
- Atenuar las variaciones <strong>de</strong> la DBO presentes en las<br />
distintas cargas.
<strong>Tratamiento</strong> primario
En esta etapa es don<strong>de</strong> ocurre la primera<br />
disminución <strong>de</strong> DBO
<strong>Tratamiento</strong> secundario<br />
Las aguas residuales se ponen en contacto con una<br />
población mixta <strong>de</strong> microorganismos en suspensión<br />
floculenta en un sistema agitado y aireado<br />
La materia en suspensión y la coloidal se eliminan <strong>de</strong> las<br />
aguas aguas residuales residuales por por adsorción adsorción y y aglomeración aglomeración en los<br />
flóculos microbianos.<br />
Esta materia y la soluble (DBO soluble) se eliminan mas<br />
lentamente por el metabolismo microbiano<br />
(ESTABILIZACION)
Durante la estabilización el material orgánico es<br />
mineralizado y asimilado asimilado a nuevo material biológico.<br />
Parte <strong>de</strong> la biomasa se <strong>de</strong>scompone <strong>de</strong>bido al<br />
metabolismo endógeno.<br />
Una vez que se alcanza el grado <strong>de</strong> tratamiento que se<br />
<strong>de</strong>sea, el material biológico, EL LODO, se separa <strong>de</strong>l<br />
agua residual por asentamiento.<br />
El sobrenadante <strong>de</strong> la <strong>de</strong>cantación es el agua residual<br />
tratada que <strong>de</strong>be haber sufrido una reducción marcada<br />
<strong>de</strong> la DBO soluble.<br />
El lodo lodo <strong>de</strong>cantado se recicla al tanque <strong>de</strong> aireación
La proporción <strong>de</strong> nutrientes que se se elimina por adsorción<br />
, asimilación y mineralización <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las condiciones<br />
<strong>de</strong> operación y <strong>de</strong>l agua a tratar.<br />
Una planta que favorezca el crecimiento, eliminará<br />
nutrientes nutrientes mas rápido convirtiéndoos en lodos pero a<br />
costa <strong>de</strong> incrementar el costo <strong>de</strong> separación y<br />
disposición <strong>de</strong> los lodos.<br />
Las condiciones <strong>de</strong> operación que favorecen el<br />
metabolismo oxidativo generan menos lodos pero exigen<br />
mejor aireación.
Sistemas <strong>de</strong> película biológica<br />
Se ponen en contacto el agua a tratar con una película<br />
<strong>de</strong> lama (población microbiana mixta) adherida a un<br />
soporte<br />
Se divi<strong>de</strong>n en dos categorías:<br />
Sistemas estacionarios o <strong>de</strong> medio fijo (los mas<br />
antiguos)<br />
Sistemas <strong>de</strong> medio en movimiento
Lecho percolador
El medio sólido está dispuesto como un lecho empacado a<br />
través <strong>de</strong>l cual gotea el agua residual. Se <strong>de</strong>sarrolla en la<br />
superficie <strong>de</strong>l soporte una película <strong>de</strong> lama microbiana y el<br />
agua fluye entre ella y el aire.<br />
El O2 pasa <strong>de</strong>l aire al agua y <strong>de</strong> ahí a la lama junto con los<br />
nutrientes<br />
El material en suspensión y coloidal <strong>de</strong>l agua se aglomera y<br />
adsorbe a la lama.<br />
Los soportes se diseñan para que presenten una gran área<br />
superficial <strong>de</strong> contacto con el líquido y el aire
Sistemas <strong>de</strong> medio en movimiento<br />
Sistema <strong>de</strong> discos rotatorios<br />
Discos <strong>de</strong> entre 2 y 3 m <strong>de</strong> diámetro, <strong>de</strong> materiales<br />
sintéticos (poliestireno o polietileno corrugado). De 10 a<br />
20 mm <strong>de</strong> ancho y separados <strong>de</strong> sus vecinos por esa<br />
distancia.<br />
Gira entre 1 y 7 veces por minuto.<br />
Se pue<strong>de</strong> mover por medios mecánicos o por aire
Lecho fluidizado<br />
La lama esta adherida a un sistema sólido que flota en un<br />
medio con movimiento vertical<br />
Junta las ventajas <strong>de</strong>l sistema líquido y el inmovilizado<br />
No se bloquea como los percoladores por el exceso <strong>de</strong><br />
lama ni se lava como un sistema <strong>de</strong> lodos.
Remoción <strong>de</strong> nitrógeno<br />
Si las aguas tienen un exceso <strong>de</strong> N y P (aguas negras)<br />
solo pier<strong>de</strong>n parte <strong>de</strong>l N <strong>de</strong>bido a la actividad<br />
heterotrófica porque el rendimiento es muy alto.<br />
Se trata <strong>de</strong> utilizar un metabolismo no asimilativo
Fuentes <strong>de</strong> contaminación con N<br />
Los compuestos nitrogenados están entre los principales<br />
contaminantes <strong>de</strong>l agua y se encuentran en los <strong>efluentes</strong> <strong>de</strong><br />
las industrias mas importantes como NH 3, NO 3H, NO 2H y<br />
compuestos orgánicos solubles y en suspensión.<br />
Las fuentes mas importantes <strong>de</strong> residuos nitrogenados son los<br />
<strong>de</strong> la industria química que fabrican compuestos nitrogenados<br />
(explosivos, agroquímicos) y los residuos humanos, animales<br />
y <strong>de</strong> las plantas procesadoras <strong>de</strong> alimentos
La remoción biológica <strong>de</strong> N se lleva a cabo por dos<br />
mecanismos sucesivos, la nitrificación y la <strong>de</strong>snitrificación<br />
Nitrificación<br />
La oxidación <strong>de</strong> amoniaco se lleva a cabo en dos etapas<br />
por bacterias quimioautotróficas por un proceso llamado<br />
en conjunto Nitrificación<br />
La primera etapa es la oxidación <strong>de</strong> amonio a nitrito<br />
(nitrosificación)<br />
Dentro <strong>de</strong> los µorg que llevan a cabo estas reacciones<br />
estan: Nitrosomonas europea y monocella y Nitrosococcus.<br />
Tambien estan Nitrospira, Nitrosocystis y Nitrosoglea<br />
+ 1<br />
− +<br />
NH4 + 1 O2 ⎯⎯→ NO2 + 2 H + H2O − 58 a<br />
84 kcal<br />
2
La segunda etapa es la oxidación <strong>de</strong> nitritos a<br />
nitratos<br />
Los organismos que realizan estas reacciones son:<br />
Nitrobacter winogradskyi y Nitrocystis<br />
1<br />
NO + O ⎯⎯→ NO<br />
2<br />
− −<br />
2 2 3<br />
El proceso global <strong>de</strong> la reacción es<br />
+ − +<br />
4 2 3 2<br />
-15 a 20.9 kcal<br />
NH + 2O ⎯⎯→ NO + 2 H + H O − 73 a 104 kcal
Se ve con estas ecuaciones que hace falta una gran<br />
cantidad <strong>de</strong> O 2 para remover el N (4 kg O 2 por kg <strong>de</strong><br />
NH 3).<br />
Se genera acido durante la reacción por lo que el agua<br />
residual tien<strong>de</strong> a acidificarse durante la nitrificación.<br />
En un sistema no controlado, esto termina <strong>de</strong>teniendo la<br />
reacción por inhibición.
Desnitrificacion<br />
Proceso por el cual el NO 3- se <strong>de</strong>scompone a N 2, N 2O y NO 2.<br />
Se realiza en un metabolismo anoxico don<strong>de</strong> el NO 3 - es el<br />
aceptor final <strong>de</strong> electrones<br />
Se produce por organismos heterotrofos Alcaligenes,<br />
Achromobacter, pseudomonas, Micrococcus. Se usa una<br />
población mixta que convierte a los NO NO3- 3- en distintos<br />
compuestos <strong>de</strong> N<br />
Pue<strong>de</strong>n usar una amplia gama <strong>de</strong> compuestos carbonados<br />
(H <strong>de</strong> C, lipidos, alcanos, alcoholes) por lo que participan<br />
tambien en la remoción <strong>de</strong> DBO.<br />
5 C( org) + 2H O + 4NO ⎯⎯→ 2N + 4OH +<br />
5CO<br />
− −<br />
2 3 2 2