Este documento presenta información sobre el tratamiento de aguas residuales a través de métodos biológicos como bacterias, hongos, algas y plantas. Explica diferentes clasificaciones de aguas residuales y sus efectos contaminantes. Describe tratamientos como lagunas de estabilización con microalgas, humedales artificiales con macrófitas, y el uso de hongos y fito-remediación. Concluye que se requiere un enfoque gradual de tratamiento y más investigación sobre el uso de plantas acuáticas a escala industrial.

1. TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
Por:
Lelys Archila
Francy Méndez
Julián Márquez
Teófilo Cuesta
Docente
Nelson Rodríguez Valencia
Seminario Manejo Integrado del Agua
Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
Julio de 2012

2. TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
• ESTRUCTURA DE LA PRESENTACIÓN
– INTRODUCCIÓN
– OBJETIVOS
– MARCO TEORICO Y DISCUSIÓN
– CONCLUSIONES

3. – Los avances en la ciencia y la tecnología desde la
revolución industrial, han aumentado la capacidad del
ser humano para explotar los recursos naturales. Sin
embargo, esto ha generado perturbaciones en los ciclos
biogeoquímicos elementales. (Gadd G M, 1978)
– La introducción repentina de compuestos químicos
xenobióticos o la reubicación masiva de materiales
naturales en diferentes compartimientos ambientales,
con frecuencia puede abatir la capacidad de
autolimpieza de los ecosistemas receptores y por lo
tanto dar como resultado la acumulación de
contaminantes a niveles problemáticos y hasta
perjudiciales.
– Se hace necesario acelerar la eliminación de los
contaminantes para remediar los problemas existentes y
disminuir el impacto de incidentes futuros mediante el
INTRODUCCI
ÓN

4. En los países en desarrollo las
enfermedades relacionadas por la falta
de agua o calidad inadecuada ocasionan
la muerte anual de aproximadamente 5
millones de personas, de las cuales
cerca de 1,8 millones mueren por
enfermedades diarreicas, siendo el 90%
niños menores de cinco años, lo que
equivale a la muerte de 4.500 niños/día
(OMS, 2004a; Rojas, 2006a). La OMS
señala que las mejoras de la calidad del
agua, por sí solas, reducen en un tercio o
más la morbilidad debida a
enfermedades diarreicas (OMS, 2007).
INTRODUCCIÓN

5. INTRODUCCIÓN
– Por su parte, en Colombia mueren 1.300
niños al año por enfermedades diarreicas
causadas por el consumo de agua no potable
(MAVDT, 2008a) y sólo 65% de la población
cuenta con eficiente cobertura de acueducto y
alcantarillado (MAVDT, 2008b).
– Cuencas del país contaminadas, debido a
deforestación, vertimientos de aguas
residuales sin previo tratamiento, lixiviados
agrícolas, etc. Lo anterior conlleva a mayores
riesgos sanitarios en la población y mayores
esfuerzos tecnológicos para la potabilización
de aguas (Romero, 2010)

6. OBJETIVO
Consolidar la información relacionada
con la degradación biológica de aguas
residuales desde cuatro grupos de
organismos distintos: las bacterias, los
hongos, las algas y las plantas
macrófitas brindando un panorama
general y enfocado hacia las técnicas
de tratamiento.

7. MARCO TEORICO Y DISCUSIÓN
• Clasificación de Aguas Residuales:
– Agua Residual Doméstica: Residuos
líquidos provenientes de viviendas o de
edificaciones comerciales o institucionales
– Agua Residual Industrial: Vertimientos
líquidos provenientes de actividades de
manufactura o de procesamiento de recursos
naturales (variable)
– Aguas Residuales Municipales: Residuos
líquidos transportados por el alcantarillado
de una localidad. Incluye aguas residuales
domésticas e industriales. Predominan las
aguas residuales de tipo doméstico y se
conocen también como aguas negras.

8. EFECTOS DE LAS AGUAS
RESIDUALES
Contaminante Efecto
Materia orgánica
biodegradable
Desoxigenación del agua, muerte de peces, olores
indeseables.
Materia suspendida Deposición en los lechos de los ríos; si es orgánica se
descompone y flota mediante el empuje de los gases; cubre
el fondo e interfiere con la reproducción de los peces o
trastorna la cadena alimenticia.
Sustancias corrosivas,
cianuros, metales,
fenoles.
Extinción de peces y vida acuática, destrucción de bacterias,
interrupción de la autopurificación.
Sustancias que causan
turbiedad,
temperatura, color,
olor.
Las ARD puede transportar organismos patógenos, los
residuos decurtiembre ántrax.
Sustancias o factores
que trastornan el
equilibrio biológico.
El incremento de temperatura afecta a los peces; el color,
olor y turbiedad hacen estéticamente inaceptable el agua
para uso público.
Constituyentes
minerales.
Aumentan la dureza, limitan los usos industriales sin
tratamiento especial, incrementan el contenido de sólidos
disueltos a niveles perjudiciales para los peces o la
vegetación, contribuyen a la eutrofización del agua.
Fuente: Tomado de (Romero,2010). Tabla 1.12 Efectos indeseables de las aguas residuales.

9. CATEGORÍAS TRATAMIENTO AGUAS
RESIDUALES
1. La purificación para uso doméstico
2. El tratamiento para aplicaciones industriales
especializadas
3. El tratamiento de las aguas residuales para
hacerlas aceptables para vertimiento o
vertido o su reutilización

10. TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS:
Los tratamientos biológicos de aguas residuales se basan
en la utilización de organismos vivos (microorganismos),
tales como bacterias, hongos e incluso macrófitos
(plantas), los cuales son capaces de eliminar numerosos
tipos de contaminantes orgánicos presentes en las aguas,
ya que los utilizan como fuente de carbono y/o energía
para su propio desarrollo (Arnáiz et al. 2000). La
contaminación del agua constituye el sustrato o alimento
de la biocenosis o comunidad de microorganismos, la cual
es mantenida en reactores biológicos. En estos reactores
deben mantenerse las condiciones ambientales para
permitir el desarrollo óptimo de la biocenosis (Arnáiz et al.

11. METABOLISMO BACTERIANO
EN LA DESCONTAMINACION DE
AGUAS RESIDUALES

12. Tratamiento con miocroalgas
Grupo Géneros
representativos
% de aplicación en
lagunas de
estabilización
Diatomeas Cyclotella,Gomphone
ma,Nitzschia
10
Flageladas Chlamydomonas,
Euglena,Cryptomonas
25
Algas verdes Ankistrodesmus,
Chlorella,
Scenedesmus
50
Algas verde-azules Anacystis, Anabaena,
Oscillatoria
15
Géneros de microalgas comunes en
lagunas de estabilización
Fuente: Tomado de (Salazar,2010). Tabla 1. Géneros de microalgas comunes en
algunas lagunas de estabilización
Las micro algas que se utilizan en el
tratamiento de aguas residuales se
caracterizan por soportar elevadas
concentraciones de nutrientes contenidos
en las aguas residuales, los cuales son
requeridos para el desarrollo y crecimiento
poblacional, por lo que los
microorganismos presentan ciertas
adaptaciones para poder sobrevivir en
estos medios. Presentan además una
actividad metabólica elevada, una
capacidad de resistir variaciones
ambientales y un desarrollo de cultivo en
fase exponencial, con la finalidad de

13. Macrófitas en Humedales
artificiales

14. Fito remediación
Tipo Proceso Involucrado Contaminación Tratada
Fitoextracción Las plantas se usan para concentrar metales en las
partes cosechables (hojas y raíces)
Cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio,
plomo, plomo selenio, zinc
Rizofiltración Las raíces de las plantas se usan para absorber,
precipitar y concentrar metales pesados a partir de
efluentes líquidos contaminados y degradar compuestos
orgánicos
Cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio,
plomo, plomo selenio, zinc isótopos
radioactivos, compuestos fenólicos
Fitoestabilización Las plantas tolerantes a metales se usan para reducir la
movilidad de los mismos y evitar el pasaje a napas
subterráneas o al aire.
Lagunas de deshecho de yacimientos mineros.
Propuesto para fenólicos y compuestos
clorados.
Fitoestimulación Se usan los exudados radiculares para promover el
desarrollo de microorganismos degradativos (bacterias y
hongos)
Hidrocarburos derivados del petróleo y
poliaromáticos, benceno, tolueno, atrazina, etc
Fitovolatilización Las plantas captan y modifican metales pesados o
compuestos orgánicos y los liberan a la atmósfera con la
transpiración.
Mercurio, selenio y solventes clorados
(tetraclorometano y triclorometano)
Fitodegradación Las plantas acuáticas y terrestres captan, almacenan y
degradan compuestos orgánicos para dar subproductos
menos tóxicos o no tóxicos.
Municiones (TNT, DNT, RDX, nitrobenceno,
nitrotolueno), atrazina, solventes clorados,
DDT, pesticidas fosfatados, fenoles y nitrilos,
etc.

15. HONGOS
Las aguas residuales (fuertemente orgánicas) son ricas en
hongos, sobre todo levaduras y hongos levaduriformes, siendo
los géneros más frecuentes Sacharomyces, Candida,
Rhodotorula. Lógicamente en los vertidos de industrias
alimentarias del tipo de cerveceras y lácticas, la proporción de
levaduras puede ser superior a la de las bacterias, dado el
empleo de estos microorganismos en los procesos industriales
(Galvín, 2003)
Los hongos autóctonos de las aguas residuales pueden
desarrollarse en condiciones ambientales más extremas que las
soportadas por las bacterias (más rango de pH y temperaturas).
(Galvín, 2003) Las especies Leptomitus lacteus y Fusarium
aquaeductuum son típicas de aguas domésticas y contribuyen a
la formación de los episodios de “hongos de aguas residuales”
junto con Sphaerotilus natans. (Collazos, 2008)

16. • La remoción de metales pesados con hongos se
puede llevar a cabo como proceso activo
dependiente del metabolismo, también conocidos
como bioacumulación y reacciones de óxido-
reducción asociadas con enzimas o de forma
pasiva, independiente del metabolismo por medio de
quelación, quimiosorción, complejación y
bioadsorción (capacidad que tiene la biomasa
fúngica viva o inactiva para unir y concentrar
metales pesados a partir de soluciones acuosas, la
cual puede ser, física o química determinando que la
biomasa fúngica actúe como un posible
intercambiador de tipo biológico. (Ahluwalia S.,
2007)
• El principal responsable de este proceso es la
presencia de quitina, quitosano y glucanos en la
pared celular. Es por esto, que producir grandes

17. CONCLUSIONES
• Dentro de la concepción racional del tratamiento es
lógico contemplar un proceso de gradualidad en la
implementación de las soluciones que deben abarcar el
acondicionamiento, la remoción de sólidos suspendidos,
la remoción de la demanda biológica de oxígeno soluble
(DBO), la remoción de patógenos, la remoción de
nitrógeno y de fósforo así como también la de metales
pesados y sustancias refractarias. (Collazos, 2008)

18. CONCLUSIONES
• A través de jornadas de identificación y recuperación de
puntos críticos por arrojo indiscriminado de residuos sólidos
ordinarios y escombros en general, promoción de la
agricultura urbana, procesos de capacitación y sensibilización
para la prevención de contaminación por generación de ruido,
instalación de publicidad exterior visual y fortalecimiento de la
escuela ambiental local, entre otros aspectos, que han
permitido en su conjunto adelantar un proceso de apropiación
del territorio y actuación interinstitucional. (Bogotá, 2011)
• Las plantas acuáticas constituyen una alternativa viable
desde el punto de vista técnico y financiero para procesos de
tratamiento de aguas servidas a escala industrial; sin
embargo, se requiere avanzar en investigaciones para
establecer su real efectividad en todos los factores de
contaminación.