Este documento describe el uso de reactores biológicos secuenciales (RBS) para el tratamiento de aguas residuales domésticas. Los RBS combinan reacción, aeración y clarificación en un solo tanque, eliminando la necesidad de decantadores secundarios. Presenta las ventajas de los RBS, como la alta calidad del efluente, flexibilidad, bajos costos y remoción eficiente de contaminantes como materia orgánica y nutrientes. También describe brevemente algunas desventajas, como mayores requerimientos de

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ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN
REACTOR BIOLÓGICO SECUENCIAL (RBS) EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DOMÉSTICAS
Presentado por: Diana Carolina Guzmán Ortiz1
Luis Carlos Salazar Estévez1
Sandra Patricia Sánchez Vásquez1
1. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Todo ejercicio de desarrollo enmarcado en sostenibilidad va orientado a la búsqueda de un
bienestar común prolongado en el tiempo, garantizando así la continuidad de la existencia
humana sin causar mayores impactos a la naturaleza y en búsqueda de un equilibrio entre el
hombre y su medio (Asprilla, 2014).
Para explicar en este contexto como puede la biotecnología ambiental contribuir en el
desarrollo sostenible, es necesario dejar en claro que el enfoque de este último puede llegar
a ser muy amplio; existen diferentes factores que influyen en el análisis, como lo son los
factores culturales, sociales, económicos, políticos y por supuesto ambientales. Uno de los
aspectos relevantes a ser tenidos en cuenta al hablar de desarrollo y sostenibilidad es:”
equilibrio” ya que el ser humano debe procurar vivir en equilibrio y armonía con su medio
respetando los ciclos para que todo funcione correctamente (Asprilla, 2014).
La biotecnología ambiental es la parte de la biotecnología que se aplica y usa para estudiar
el medio ambiente, que la biotecnología ambiental implica también el aprovechamiento de
los procesos biológicos y/o bioproductos derivados del mismo para usos comerciales, y que
la Sociedad Internacional Biotecnología Ambiental en su página la define como "el
desarrollo, uso y regulación de sistemas biológicos para la remediación de entornos
contaminados (tierra, aire agua) y para procesos amigables con el entorno natural
(tecnologías verdes y desarrollo sustentable)" (UNIVERSIDAD DE MANIZALES, 2018).
1 Estudiantes del Módulo “Biotecnología”, Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio
Ambiente - Universidad de Manizales

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La biotecnología se puede definir como “toda aplicación tecnológica que utiliza sistemas
biológicos y organismos vivos o derivados, para la creación o modificación de productos o
procesos para un uso específico” (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of
Terms, United Nations. 1992). De modo que el hecho de utilizar la herramienta que nos
proporcionan de manera natural los microorganismos, hace que los procesos biotecnológicos
sean considerados como una tecnología cada vez más extendida en el manejo de este tipo de
desechos, de manera económica y ecológica (iagua, 2018).
En cuanto a las aplicaciones de Biotecnología en el sector ambiental (LA PATRIA.COM,
2018), se tiene:
 Eliminación de contaminantes en suelos empleando enzimas, microorganismos y plantas
 Tecnologías innovadoras para la depuración biológica de aguas y efluentes
 Uso de biomarcadores para evaluar la calidad ambiental
 Sustitución de procesos físico-químicos por bioprocesos más respetuosos con el
medioambiente y con menor consumo energético
 Generación de biocombustibles renovables
 Uso de biotecnologías (control biológico, cultivos modificados genéticamente) para una
agricultura y un sector de los biocombustibles más eficientes y sostenibles
 Revalorización de subproductos y residuos.
De acuerdo con las consultas realizadas sobre la aplicación de biotecnología, se escogió como
caso de estudio el “Reactor Biológico Secuencial (RBS) en el tratamiento de aguas residuales
domésticas”, el cual se describe en el siguiente ítem.
2. DESEMPEÑO DE UN REACTOR BIOLÓGICO SECUENCIAL (RBS) EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
Los reactores biológicos secuenciales (SBR) son reactores discontinuos en los que el agua
residual se mezcla con un lodo biológico en un medio aereado. El proceso combina en un
mismo tanque reacción, aeración y clarificación (MADRIODS BLOGS, 2018).
La presencia de nutrientes en aguas residuales domésticas (ARD) puede constituir un
problema no siempre de fácil solución. En términos generales la mayor parte de los

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componentes presentes en una ARD son materia orgánica e inorgánica, nutrientes y
microorganismos; con relación a los nutrientes nitrógeno y fósforo, se destaca el problema
de la eutrofización que puede causar daños al cuerpo receptor, pudiéndose enumerar:
problemas estéticos y recreacionales, condiciones anaeróbicas en el fondo, eventual
mortalidad de peces, mayor dificultad y elevación de los costos de tratamiento de aguas de
consumo, problemas con el abastecimiento de aguas industriales, modificaciones en la
calidad y cantidad de peces de valor comercial, reducción en la navegación y capacidad de
transporte, consumo de oxígeno disuelto, entre otros. En función de esto se hace necesario
que sean investigadas tecnologías de acondicionamiento de aguas residuales, económicas y
sustentables, que a diferencia de las estaciones de tratamiento convencionales centradas solo
en la eliminación de materia orgánica y organismos patógenos incluyan la remoción de
nutrientes. Por lo tanto, la atención en los últimos años se ha enfocado hacia el desarrollo de
sistemas de depuración más efectivos, siendo en la práctica incluidos procesos terciarios a
las estaciones de tratamiento y/o implementación de procesos continuos con eliminación de
carga orgánica y nutrientes. Como una alternativa a estos sistemas de tipo continuo se han
utilizado sistemas de tratamiento biológico de lodos activados de flujo discontinuo, donde
las fases de reacción y decantación se realizan en un solo tanque llamado Reactor Biológico
Secuencial (RBS), eliminando de esta forma la necesidad de decantadores y de instalaciones
de recirculación de lodo. En un RBS las fases de tratamiento del agua residual se producen a
lo largo de un período de tiempo definido llamado ciclo, que una vez finalizado se vuelve a
repetir de manera sistemática. Cada ciclo comprende una serie de fases que se suceden en el
tiempo, según las características del tratamiento. Entre las ventajas que proporcionan los RBS
se destacan: flexibilidad para adaptarse a las características del agua residual afluente, como
las fluctuaciones de caudal, permitiendo ajustar la duración de los ciclos; reducción de los
costos en relación a procesos continuos, ocupan poco espacio físico y posibilidad de
remoción conjunta de materia orgánica y nutrientes en un único ciclo de operación (Cárdenas,
y otros, 2012). En la siguiente figura se presenta gráficamente el funcionamiento de un
reactor biológico secuencial (RBS)

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Fuente: (Cárdenas, y otros, 2012).
2.1 VENTAJAS DEL REACTOR BIOLÓGICO SECUENCIAL (RBS) EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
 Efluente de gran calidad y menor cantidad de sólidos en suspensión, debido, a la
decantación estática y controlada que permite el sistema, influyendo en una reducción
directa en otros parámetros de control de calidad del efluente.
 Mayor resistencia frente a variaciones bruscas de temperatura, ya que nos permite
controlar los ciclos de carga de agua bruta, estableciendo criterios de cómo, cuanto y
cuando realizarlos.
 Una vez establecidos los parámetros de funcionamiento del sistema, ante la diversidad de
vertidos que puedan existir en una industria, es sencilla y automática el control de la
operación del sistema.
 Bajo requerimiento de espacio, debido a que se requiere un solo tanque para realizar todo
el proceso. Evitamos los procesos de decantación convencionales y reactores auxiliares
de desnitrificación.

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 Se logra una mayor estabilidad y flexibilidad. Este tipo de tecnología es ideal, por su
capacidad de adaptación y tolerancia a las variaciones de cara orgánica, para aquellos
casos donde existen condiciones de carga y volumen que varían constantemente. Se
puede variar los tipos de ciclos, así como los tiempos.
 Consigue la eliminación eficiente de: DBO5, Nitrógeno y fósforo. Ideal para el control
y la eliminación de nutrientes.
 Permiten mayor control sobre el crecimiento de microorganismos filamentosos y
problemas de decantación.
 Los costes de inversión son menores ya que no requieren de los típicos decantadores
secundarios.
 Diseño compacto. Es una solución ideal para aquellas industrias que no dispongan de
suficiente espacio. Un SBR requiere mucho menos espacio que los sistemas
convencionales como lodos activados, además de poder alcanzar alturas importantes en
los reactores, favoreciendo la trasferencia de oxígeno como consecuencia de elevar la
columna de agua con la configuración del reactor biológico.
2.2 DESVENTAJAS DEL REACTOR BIOLÓGICO SECUENCIAL (RBS) EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
 Los reactores biológicos secuenciales requieren una mayor capacitación técnica del
personal que va a explotarlo, debido a la exigencia de cambio de parametrización en el
funcionamiento del sistema ante cambios de calidad de vertido de la industria.
 Son sistemas que necesitan mayores inversiones en el sistema de aireación y mayor
demanda de energía puntualmente, debido a la alimentación discontinua del sistema.
 Es muy importante tener un buen dimensionamiento y con margen de seguridad, en el
sistema de aireación.
 Es una tecnología que no es aplicable a todo tipo de efluente orgánico, la presencia de
compuestos tóxicos puede afectar negativamente el desempeño de este tratamiento,
favorecidos los impactos tóxicos por la alimentación puntual.

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3. CONCLUSIONES
 La biotecnología ambiental en Colombia con desarrollo en Bogotá como base principal
y otras ciudades, está enfocada en la eliminación de contaminantes empleando
microorganismos, utilización de tecnologías innovadoras para la depuración biológica
de aguas, uso de biomarcadores para la calidad ambiental, generación de
biocombustibles, biotecnología en el sector agrícola.
 En Colombia se deben implementar políticas para aplicación de biotecnología en el
tratamiento de aguas residuales contribuyendo al desarrollo sostenible, dichas políticas
deben contar con el acompañamiento de instituciones educativas y corporaciones
ambientales.

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