UNIDAD 6.Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual

DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA, INSTITUTO
TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CHAMPOTÓN
LICENCIATURA EN INGENIERÍA AMBIENTAL/ 8VO SEMESTRE.
ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE AGUAS RESIDUALES
INVESTIGACIÓN DE LA UNIDAD 6; ESQUEMAS CONVENCIONALES PARA
EL SANEAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
DOCENTE: DR. CARLOS ANTONIO POOT DELGADO
MATRÍCULA
NOMBRE (S)
151080175
LUIS FELIPE MARTÍNEZ SILVANO
FECHA DE ENTREGA: VIERNES 14 DE JUNIO DEL 2019
Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual
CONTENIDO
1.- SISTEMA AEROBIO .................................................................................................................. 2
6.- SISTEMA ANAEROBIO............................................................................................................. 4
7.- BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 7
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Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual
1.- SISTEMA AEROBIO
la tecnología del tratamiento por agua residual por vía aérea esta bien desarrollada
y es, sin duda, la más comúnmente aplicada. La experiencia acumulada y la alta
eficiencia en la remoción de materia orgánica son algunas de las razones de su
aceptación.
Procesos de oxidación biológica la oxidación biológica es el mecanismo mediante
el cual los microorganismos degradan la materia orgánica contaminante del agua
residual. De esta forma, estos microorganismos se alimentan de dicha materia
orgánica en presencia de oxígeno y nutrientes, de acuerdo con la siguiente reacción:
MATERIA ORGÁNICA + MICROORGANISMOS + NUTRIENTES + O2 => PRODUCTOS
FINALES + NUEVOS MICROORGANISMOS + ENERGIA
Reacciones de síntesis o aislamiento consisten en la incorporación del alimento
(materias orgánicas y nutrientes) al interior de los microorganismos. Estos
microorganismos al obtener suficiente alimento no engordan, sino que forman
nuevos microorganismos reproduciéndose rápidamente. Parte de este alimento es
utilizado como fuente de energía.
La reacción que ocurre es la siguiente: materia orgánica (CHNO)O 2 bacterias
sustancias del interior bacteriano (C5H7NO2) energía.
Reacciones de oxidación y respiración endógena los microorganismos al igual que
nosotros, necesitan de energía para poder realizar sus funciones vitales (moverse,
comer etc.), dicha energía la obtienen transformando la materia orgánica asimilada
y aquella acumulada en forma de sustancias de reserva en gases, agua y nuevos
productos.
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Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual
Después de un tiempo de contacto suficiente entre la materia orgánica del agua
residual y los microorganismos (bacterias), la materia orgánica del medio disminuye
considerablemente transformándose en nuevas células, gases y otros productos.
Este nuevo cultivo microbiano seguirá actuando sobre el agua residual. A todo este
conjunto de reacciones se les denomina de oxidación biológica, porque los
microorganismos necesitan de oxígeno para realizarlas.
El substrato, generalmente también se tienen que eliminar del agua residual los
compuestos de nitrógeno como el amonio y los nitratos. Un grupo de
microorganismos convierten primero el amonio en nitrato (nitrificación). Otro grupo
de microorganismos reduce luego el nitrato a nitrógeno elemental (des nitrificación).
El nitrógeno producido escapa entonces como gas a la atmósfera. Existen dos
tecnologías: los procesos biopelícula y los de lodos activados.
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Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual
2.- SISTEMA ANAEROBIO.
proceso biológico de las aguas residuales (domesticas o industriales) mediante el
cual los organismos catabolizan y asimilan sus alimentos en ausencia de oxígeno.
Se produce en ambientes naturales como:
 Pantanos
 Zonas anegadas para el cultivo de arroz
 Sedimentos de lagos y mares
 Zonas anóxicas del suelo
 Fuentes de aguas termales sulfurosas y en el tracto digestivo de los rumiantes
 Contaminantes Orgánicos Microorganismos anaerobios
 CO2 + CH4 (Biogás)
 Materia degradada en disolución
 Nuevos microorganismos
Requiere la intervención de diversos grupos de bacterias facultativas y anaerobias
estrictas, las cuales utilizan en forma secuencial los productos metabólicos
generados por cada grupo. La digestión anaerobia de la materia orgánica involucra
tres grandes grupos tróficos y cuatro pasos de transformación:
1. Hidrólisis. Grupo I: bacterias hidrolíticas
2. Acidogénesis. Grupo I: bacterias fermentativas
3. Acetogénesis. Grupo II: bacterias acetogénicas
4. Metano génesis. Grupo III: bacterias metano génicas
Aplicaciones de la tecnología anaerobia de alta velocidad Aguas residuales de:
Industria cervecera y de bebidas Industria de alimentos Industria papelera
Destilerías de alcohol e industria de fermentación. Nuevas aplicaciones de la
tecnología anaerobia de alta velocidad: Aguas residuales de: Industria textil
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Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual
Industria química y petroquímica En lugares de climas cálidos, pueden utilizarse
para el tratamiento de agua residual doméstica.
El empleo de bacterias heterótrofas y autótrofas (Gujer y Zenhder 1983).
Propusieron seis etapas para la degradación anaerobia de compuestos de alto peso
molecular:
 Hidrólisis de proteínas, lípidos y carbohidratos
 Fermentación de azúcares y aminoácidos.
 Oxidación anaerobia de ácidos grasos de cadena larga y alcoholes.
 Oxidación anaerobia de intermediarios como ácidos grasos volátiles.
 Conversión de acetato a metano.
 Conversión de hidrogeno a metano.
Por otro lado, la energía contenida en el metano producido puede ser utilizada como
energía calorífica directamente o transformada en mecánica o eléctrica según las
necesidades existentes en el sitio y, siempre y cuando, se produzca en grandes
cantidades que hagan interesante, desde el punto de vista económico, la instalación
requerida.
El proceso anaerobio funciona en dos intervalos de temperatura: el mesofílico de
20º a 38º C y el termofílico de 50º a 60º C, siendo las velocidades de reacción más
altas en este último, pero más difíciles de operar en la práctica. En cuanto al PH, se
desarrolla en un intervalo de entre 6.2 y 7.8 con un óptimo cerca de 7. Las
condiciones del medio en PH bajo son, frecuentemente, dañinas a la población
metalogénica y la inhibición empieza con PH de 6. Así, el control del PH es
fundamental para mantener el crecimiento bacteriano, asegurar la metalogénesis y
mantener el proceso de degradación eficiente. Este control se logra mediante la
adición de alcalinidad.
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Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual
El azufre en su forma de ionizada, los metales pesados, detergentes,
desinfectantes, preservadores y productos farmacéuticos, etc. También tienen
efectos negativos considerables sobre el proceso metano génico.
La evolución de la tecnología anaerobia ha dado lugar a tres generaciones de
reactores.
La primera comprende aquellos procesos en donde la biomasa se encuentra en
suspensión. Los reactores de la segunda generación tienen como característica
fundamental que los microorganismos son detenidos en el reactor, ya sea por medio
de un soporte en el cual se adhieren en forma de biopelicula (filtro anaerobio), o
bien, por las propiedades de sedimentación que posee. Los reactores de tercera
generación tienen también microorganismos en forma de biopelicula, pero el
soporte se expande o fluidifica con altas velocidades de flojo, en ocasiones, estos
sistemas son diseñados sin sedimentador secundario. En la actualidad los reactores
más utilizados son los de segunda generación, pues los de la primera tienen la
desventaja de ocupar mayor volumen y tener eficiencia de operación baja, mientras
que los reactores de tercera generación tienen pocas realizaciones prácticas.
Imagen 1. Un Filtro Anaeróbico (gogle,2019)
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Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual
6.- BIBLIOGRAFÍA

Martínez Martin Carmen, Tratamiento Biológico de Aguas Residuales, Editorial
Universidad Politécnica de Valencia, Edición 2008, Valencia España

R. S. Ramalho, Tratamiento de aguas residuales, editorial Reverte, Última edición.

http://alianzaporelagua.org/Compendio/tecnologias/t/t2.html

van HAANDEL, A. y Lettinga G. (1994) Tratamento Anaeróbio de Esgotos.
Editora EPGRAF. Campina Grande, Brasil
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