aguas residuales

1. BIODEGRADACIÓN Y
BIORREMEDIACIÓN DE AGUAS
RESIDUALES INDUSTRIALES.
PRESENTADO POR: FREDY LEONARDO BARRERA ACERO

2. ¿QUE ES EL AGUA RESIDUAL INDUSTRIAL?
POR DEFINICIÓN, EL AGUA RESIDUAL ES AQUELLA
QUE PROCEDE DEL EMPLEO DE UN AGUA NATURAL, O
DE LA RED, EN UN USO DETERMINADO. LA
ELIMINACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES SE CONOCE
POR VERTIDO.
EN CONCRETO, LAS AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES SON LAS QUE PROCEDEN DE
CUALQUIER ACTIVIDAD INDUSTRIAL EN CUYO
PROCESO DE PRODUCCIÓN, TRANSFORMACIÓN O
MANIPULACIÓN SE UTILICE EL AGUA, INCLUYÉNDOSE
LOS LÍQUIDOS RESIDUALES, AGUAS DE PROCESO Y
AGUAS DE DRENAJE
Fuente:agenciadenoticias.unal.edu

3. EFECTOS DE LOS VERTIMIENTOS EN LOS
RÍOS
TODAS LAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES AFECTAN DE ALGÚN MODO EL ESTADO
NORMAL DE UNA CORRIENTE.
LOS RÍOS PUEDEN ASIMILAR CIERTA CANTIDAD DE RESIDUOS ANTES DE LLEGAR A ESTAR
CONTAMINADOS.
EN LÍNEAS GENERALES, CUANTO MÁS CAUDALOSOS, RÁPIDOS Y MÁS AISLADOS ESTÉN LOS
CURSOS DE AGUA Y NO HAYAN SIDO UTILIZADOS, MÁS CAPACES SON DE TOLERAR UNA
CANTIDAD MAYOR DE AGUAS RESIDUALES; PERO UNA CANTIDAD EXCESIVA DE CUALQUIER
TIPO DE CONTAMINANTE PRODUCE UNOS PERJUICIOS.
Fuente: www.biologiasur.org

4. EFECTOS DE LOS VERTIMIENTOS EN LOS RÍOS
PUEDEN CAUSAR CONTAMINACIÓN LAS MATERIAS SIGUIENTES:

5. EFECTOS DE LOS VERTIMIENTOS EN LOS
RÍOS
• LAS SALES INORGÁNICAS están presentes en la
mayor parte de los residuos industriales, lo mismo
que en la propia naturaleza, «endurecen» el agua y
hacen que no sea utilizable para usos industriales,
domésticos o agrícolas. las sales inorgánicas,
especialmente nitrógeno y fósforo, causan
eutrofización.
• LOS ÁCIDOS Y/O ÁLCALIS la toxicidad del ácido
sulfúrico para la vida acuática es función del ph
que resulte, generalmente el ph en una corriente
no debe ser menor de 4,5 ni mayor de 9,5. sin
embargo, se pueden encontrar valores de ph tan
bajos como 2 y tan altos como 11 en la
Fuente: contaminacionambientalysociedad.blog

6. • LA MATERIA ORGÁNICA consume el oxígeno de los ríos
y crea olores y gustos desagradables, en general,
condiciones sépticas. los peces y la mayor parte de la
vida acuática se asfixian por falta de oxígeno.
• LOS SÓLIDOS Y LÍQUIDOS FLOTANTES comprenden
aceites, grasas y materiales que flotan en la superficie,
interferencia en la reaireacion, son toxicos a ciertas
especies de animales, obstruyen mecanismos de
tratamiento primario.
EFECTOS DE LOS VERTIMIENTOS EN LOS
RÍOS
Fuente:contaminacionambientalysociedad.blogspo

7. EFECTOS DE LOS VERTIMIENTOS EN LOS RÍOS
• AGUA A ELEVADA TEMPERATURA, producido
por un vertimiento, por ejemplo de
condensadores, el agua caliente contiene un
menor contenido de oxígeno disuelto
retardando los procesos de degradación
biológica, aumenta la presencia de organismos
termófilos.
el color interfiere en la transmisión de
luz solar a la corriente por lo tanto
disminuye su acción fotosintética.
Microorganismos, algunas industrias
como las tenerías y mataderos
descargan, a veces, aguas con contenido
de bacterias, las industrias de conservas
y frutas pueden también añadir una
contaminación de bacterias a la
microorganismostermofilos.blogspot.com
abceconomia.co

8. • PRODUCTOS QUÍMICOS
TOXICOS incluso en unas
concentraciones
extremadamente bajas,
pueden ser peligrosas
para los peces y
diferentes tipos de
microorganismos, y
tienen un efecto
acumulativo en el sistema
biológico.
EFECTOS DE LOS VERTIMIENTOS EN LOS RÍOS
Fuente: Aguas residuales industriales; teorías métodos y tratami
Tabla.1 Limites de concentración de elementos químicos o
compuestos en agua potable.

9. • MATERIAS RADIOACTIVAS: la fabricación de
materiales de fisión, y el desarrollo de instalaciones
de energía atómica, han introducido nuevas
complicaciones en el tratamiento de las aguas, sus
efectos de radicación pueden ser inmediatos o
retardados y tiene efectos acumulativos en las
células vivas.
• LOS COMPUESTOS QUE PRODUCEN ESPUMAS,
vertimientos de industrias textiles y fábricas de
papel, y plantas químicas, es un indicador de
contaminación en los ríos, afecta la estética de las
corrientes de agua.
• LOS SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN precipitan en el fondo
o se depositan en las orillas y se descomponen
causando olores y la disminución del oxígeno en las
EFECTOS DE LOS VERTIMIENTOS EN LOS RÍOS
lacontaminacionenmorelia.blogspot.co

10. TIPOS DE VERTIDOS INDUSTRIALES.
• CONTINUOS: provienen de procesos en los que existe una entrada y una salida
continua de agua (procesos de transporte, lavado, refrigeración...)
• DISCONTINUOS: proceden de operaciones intermedias. son los más
contaminados (baños de decapado, baños de curtidos, lejías negras,
emulsiones...)
• CLASIFICACIÓN DE LAS INDUSTRIAS SEGÚN SUS VERTIDOS:
INDUSTRIAS CON EFLUENTES PRINCIPALMENTE ORGÁNICOS
• Papeleras
• Azucareras
• Mataderos
• Curtidos
• Conservas (vegetales, carnes,
pescado...)
• Lecherías y subproductos [leche en
polvo, mantequilla, queso...)
• Fermentación (fabricación de
alcoholes, levaduras...)
• Preparación de productos
alimenticios ( aceites y otros ).
• Bebidas
• Lavanderías

11. TIPOS DE VERTIDOS INDUSTRIALES.
INDUSTRIAS CON EFLUENTES ORGÁNICOS E
INORGÁNICOS
INDUSTRIAS CON EFLUENTES
PRINCIPALMENTE INORGÁNICOS
• Refinerías y Petroquímicas
• Coquerías
• Textiles
• Fabricación de productos químicos,
varios
• Limpieza y recubrimiento de
metales
• Explotaciones mineras y salinas
• Fabricación de producto químicos,
inorgánicos.
INDUSTRIAS CON EFLUENTES CON
MATERIAS EN SUSPENSIÓN
INDUSTRIAS CON EFLUENTES DE
REFRIGERACIÓN
• Lavaderos de mineral y carbón
• Corte y pulido de mármol y otros
minerales
• Laminación en caliente y colada
• Centrales térmicas
• Centrales nucleares

12. CONTAMINACIÓN CARACTERÍSTICA DE LA INDUSTRIA
AGUAS RESIDUALES DE LA INDUSTRIA
PAPELERA
Color
Materia en suspensión y decantable
DBO5 u otra que nos defina la materia
orgánica
En algunos casos ( muy pocos ) el pH
INDUSTRIA LECHERA DBO5 u otra determinación que nos defina
la materia orgánica
INDUSTRIA DEL CURTIDO Alcalinidad
Materia en suspensión y decantable
DBO5 u otra que nos defina la materia
orgánica
Sulfuros
Cromo
REFINERÍAS Aceites
DBO5 u otra que nos defina la materia
orgánica
Fenoles

13. CONTAMINACIÓN CARACTERÍSTICA DE LA INDUSTRIA
INDUSTRIAS DE ACABADO
DE METALES
pH
Cianuros
Metales, según el proceso de acabado
LAVADEROS DE MINERAL
Sólidos sedimentables
Sólidos en suspensión después de
decantación.
Productos tóxicos orgánicos.
Metales Pesados
SIDERURGIAS INTEGRAL Fenoles
Alquitranes
Cianuros libres y complejos
DBO5
Sulfuros
Materias en suspensión
pH
Hierro
Aceites y grasas

15. MARCO LEGAL Y
CARACTERÍSTIC
AS DE LAS
AGUAS
RESIDUALES
INDUSTRIALES
RESOLUCIÓN
631/2015

16. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES
Fuente: Alacant (Rincón de León)

17. TECNOLOGIAS CONVENCIONALES
• EL NIVEL MÁXIMO ADMISIBLE DE CONTAMINANTE PUEDE CONSEGUIRSE
MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE DIVERSAS TÉCNICAS TANTO DESTRUCTIVAS
COMO NO DESTRUCTIVAS.
Fuente: Tratamientos avanzados de aguas residuales industriales

18. TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS
• TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS CONSTITUYEN UNA SERIE DE IMPORTANTES PROCESOS
DE TRATAMIENTO QUE TIENEN EN COMÚN LA UTILIZACIÓN DE MICROORGANISMOS
(ENTRE LAS QUE DESTACAN LAS BACTERIAS) PARA LLEVAR A CABO LA ELIMINACIÓN
DE COMPONENTES INDESEABLES DEL AGUA, APROVECHANDO LA ACTIVIDAD
METABÓLICA DE LOS MISMOS SOBRE ESOS COMPONENTES.
• DISTINGUIMOS TRES CASOS:
• SISTEMAS AEROBIOS: O2 COMO ACEPTOR DE ELECTRONES
• SISTEMAS ANAEROBIOS: CO2 COMO ACEPTOR DE ELECTRONES, RESULTADO CH4.
• SISTEMAS ANOXICOS: AUSENCIA DE O2 Y LA PRESENCIA DE NO3

19. PROCESOS BIOLÓGICOS DE ELIMINACIÓN DE
NUTRIENTES
• TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE COMPUESTOS CON NITRÓGENO

20. TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE COMPUESTOS
CON NITRÓGENO
Un esquema simplificado para la eliminación de Nitrógeno en aguas residuales
industriales.

21. TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE COMPUESTOS
CON NITRÓGENO
Otra forma de llevar a cabo la
eliminación conjunta de
compuestos con nitrógeno y
materia orgánica utilizando un
único reactor es en los
denominados “canales de
oxidación”, en los que tanto el
punto de alimentación del agua
residual como el de aireación han
de tener unas posiciones
estratégicas, como se indica en la
figura:

22. PROCESOS BIOLÓGICOS DE ELIMINACIÓN DE
NUTRIENTES
• ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DEL FÓSFORO
• PRINCIPALES PROCESOS POR ACCIÓN DE LAS
ACINETOBACTER.
• LOS MÉTODOS ESTÁN BASADOS EN SOMETER
INICIALMENTE A LA MASA BACTERIANA A UN
AMBIENTE ANAEROBIO, DONDE LOS
MICROORGANISMOS PARECE QUE TIENEN
TENDENCIA A NO CONSUMIR FÓSFORO PARA EL
CRECIMIENTO DEBIDO A LA PRESENCIA DE ÁCIDO
ACÉTICO. SIN EMBARGO, SI POSTERIORMENTE SON
SOMETIDOS A UN SISTEMA AEROBIO, CONSUMEN

23. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DEL FÓSFORO
• PROCESO BIOLÓGICO BARDENPHO MODIFICADO.
• El reactor suele ser un balsa alargada, compartimentada de forma
que en cada zona se somete a la masa microbiana al ambiente
adecuado (anaerobio, anóxico, aerobio).

24. TECNOLOGIAS EMERGENTES EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES
OXIDACIÓN
• OXIDACIÓN QUÍMICA
• INCINERACIÓN: Consiste en la oxidación
térmica completa del residuo en fase
gas y a temperatura elevada. Es un
método útil únicamente cuando se
trata de pequeñas cantidades de aguas
con una concentración elevada de
contaminantes oxidables.

25. TECNOLOGIAS EMERGENTES EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES
• OXIDACIÓN HÚMEDA NO CATALÍTICA (WAO): El
proceso es capaz de convertir todos
los contaminantes orgánicos
finalmente en dióxido de carbono y
agua, y también puede separar
componentes inorgánicos oxidables
tales como cianuros y amoníaco. el
proceso utiliza el aire como el
oxidante, que se mezcla con las aguas
residuales y se pasa sobre un

26. TECNOLOGIAS EMERGENTES EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES
MEMBRANAS
• LAS MEMBRANAS SON BARRERAS
FÍSICAS SEMIPERMEABLES QUE SEPARAN
DOS FASES, IMPIDIENDO SU ÍNTIMO
CONTACTO Y RESTRINGIENDO EL
MOVIMIENTO DE LAS MOLÉCULAS A
TRAVÉS DE ELLA DE FORMA SELECTIVA.
• ESTE HECHO PERMITE LA SEPARACIÓN
DE LAS SUSTANCIAS CONTAMINANTES
DEL AGUA, GENERANDO UN EFLUENTE
ACUOSO DEPURADO.

27. VENTAJAS DESVENTAJAS
• PERMITEN LA SEPARACIÓN DE
CONTAMINANTES QUE SE ENCUENTRAN
DISUELTOS O DISPERSOS EN FORMA
COLOIDAL.
• ELIMINAN CONTAMINANTES QUE SE
ENCUENTRAN A BAJA CONCENTRACIÓN
• LAS OPERACIONES SE LLEVAN A CABO A
TEMPERATURA AMBIENTE
• PROCESOS SENCILLOS Y DISEÑOS
COMPACTOS QUE OCUPAN POCO ESPACIO
• PUEDEN COMBINARSE CON OTROS
TRATAMIENTOS
• NO ELIMINAN REALMENTE EL
CONTAMINANTE, ÚNICAMENTE LO
CONCENTRAN EN OTRA FASE
• PUEDEN DARSE EL CASO DE
INCOMPATIBILIDADES ENTRE EL
CONTAMINANTE Y LA MEMBRANA
• PROBLEMAS DE ENSUCIAMIENTO DE LA
MEMBRANA: NECESIDAD DE OTRAS
SUSTANCIAS PARA LLEVAR A CABO LA
LIMPIEZA, AJUSTES DE PH, CICLOS DE
PARADA PARA LIMPIEZA DEL EQUIPO
• RUIDO GENERADO POR LOS EQUIPOS
NECESARIOS PARA CONSEGUIR ALTAS
PRESIONES

28. TECNOLOGIAS EMERGENTES EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES
• REACTORES BIOLÓGICOS DE MEMBRANAS (MBR):
SU FUNCIONAMIENTO SE BASA EN QUE EL AGUA DEL
REACTOR BIOLÓGICO ES FILTRADA PASANDO A
TRAVÉS DE LAS PAREDES DE UNA MEMBRANA, DEBIDO
A UNA PEQUEÑA DEPRESIÓN PRODUCIDA POR UNA
BOMBA CENTRÍFUGA. EL AGUA FILTRADA ES EXTRAÍDA
DEL SISTEMA MIENTRAS EL FANGO Y LOS
COMPUESTOS DE TAMAÑO SUPERIOR AL PORO DE LA
MEMBRANA QUEDAN RETENIDOS Y PERMANECEN O
RETORNAN AL REACTOR BIOLÓGICO.

29. REACTORES BIOLÓGICOS DE MEMBRANAS (MBR):
ESTOS SISTEMAS PUEDEN ADOPTAR DOS CONFIGURACIONES BÁSICAS:
• MEMBRANAS SUMERGIDAS O SISTEMA SUMERGIDO: LAS MEMBRANAS SE SITÚAN
DENTRO DEL PROPIO REACTOR BIOLÓGICO, ELIMINANDO LAS NECESIDADES DE
BOMBEO Y APROVECHANDO LA AGITACIÓN MECÁNICA DE LA AIREACIÓN.

30. REACTORES BIOLÓGICOS DE MEMBRANAS
(MBR):
• MEMBRANAS EXTERNAS O SISTEMA DE BUCLE EXTERNO: EL CONTENIDO DE
REACTOR BIOLÓGICO SE BOMBEA AL MÓDULO DE MEMBRANAS. LAS VENTAJAS
DE ESTE MODELO RESIDEN EN QUE EL PROPIO MÓDULO DE MEMBRANAS SIRVE
DE CONTENEDOR DE LIMPIEZA PARA LAS MISMAS Y SE EVITA SU MANIPULACIÓN.

31. VENTAJAS DESVENTAJAS
• Respecto de los sistemas biológicos
aerobios tradicionales, los MBR
actúan con concentraciones mayores
de microorganismos: 10 g/L – 20 g/l
frente a los 3 g/l de los sistemas
convencionales, y tiempos de
retención de sólidos mayores (edad
de los fangos).
• Menos terreno para la instalación de
la planta de tratamiento, más
eficientes en el caso de tratamiento
de aguas residuales industriales.
• Los principales inconvenientes de los
MBR son la formación de espumas,
el ensuciamiento de las membranas
y la necesidad de altas velocidades
de transferencia de oxígeno, hechos
todos ellos relacionados con las
altas concentraciones de
microorganismos de estos reactores.
Reactores biológicos de membranas
(MBR):

32. BIORREMEDIACIÓN DE LODOS CONTAMINADOS CON ACEITES
LUBRICANTES USADOS
BIOREMEDIATION OF SLUDGE CONTAMINATED WITH USED LUBRICANTS
María Cristina Vásquez, Jennifer Guerrero,
Andrea del Pilar Quintero
• La inadecuada disposición final de lodos contaminados con residuos de aceites
lubricantes usados –compuestos por hidrocarburos totales de petróleo (tph),
bifenilos policlorados (pcb), aromáticos policíclicos (hap), metales y otros
compuestos contaminantes– ocasionan un deterioro en el medioambiente y la
salud humana por sus efectos cancerígenos, tóxicos y venenosos, se consideran
sustancias de difícil biodegradación y se clasifican como residuos peligrosos por
la reglamentación establecida en el convenio de basilea
• los lodos contaminados con residuos de aceites lubricantes usados generan
gran impacto ambiental negativo al no ser manejados adecuadamente. se
propuso la biorremediación para disminuir la concentración de dichos
contaminantes.

33. RESUMEN
• los ensayos fueron realizados en las instalaciones de la planta de tratamiento de
aguas residuales (ptar) de río frío ,donde se evaluaron consorcios microbianos
nativos, que posteriormente se adicionaron a las biopilas conformadas por lodos
deshidratados provenientes del tratamiento primario de aguas residuales domésticas
(usados como fuente de materia orgánica), lodos de alcantarillado de la zona
industrial de la ciudad de bucaramanga (colombia).
• se aislaron, identificaron y conservaron cepas microbianas con capacidad
degradadora de hidrocarburos totales de petróleo (tph) como pseudomonas
spp., acinetobacter spp, enterobacter cloacae, citrobacter spp., bacillus
brevis, micrococcus sppy nocardia spp.
• se hizo una serie de pruebas piloto donde se inoculó cada montaje con un consorcio
bacteriano a una concentración de 3x108 ufc/ml de bacterias y microorganismos
fúngicos como aspergillus spp., fusarium spp., trichoderma spp., a una concentración
de 1x106 esporas/ml
• se realizaron dos ensayos para verificar el comportamiento de dichos tratamientos; se

34. MATERIALES Y MÉTODO
AISLAMIENTO, IDENTIFICACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE LOS MICROORGANISMOS
Recolectar 500 g de
muestras de lodos
contaminados a una
profundidad <15cm y
lodos estabilizados de
la PTAR
Para el aislamiento se
someten las muestras a
un pre-enriquecimiento
adicionando 100 g de
cada una de estas en
250 ml del medio caldo
básico de sales (CBS)
Para el aislamiento se
adicionando 100 g de
cada muestra en 250
ml del medio caldo
básico de sales (CBS) a
temperatura ambiente y
a 140rpm durante 12
días.
A partir del sexto día,
hasta el día doce, se
tomó un inóculo y
sembró por agotamiento
en placas de Agar
MacConkey (AMck), Agar
Nutritivo (AN), Agar
Cetrimide, Agar Sangre
(AS) y Agar Infusión de
Suelo 25%
Se incubó a 32 °C por 24-
48 horas en Agar Sangre
(AS) en atmósfera de 3-
6% de CO2, y en Agar
Saboraud a temperatura
ambiente durante 5 días
para aislamiento de
hongos.
La identificación de los
hongos aislados se
realizó basándose en las
características
morfológicas de las
colonias. La identificación
de bacterias se realizó a
partir de pruebas
bioquímicas.

35. PREPARACIÓN DEL INÓCULO
posterior a la
identificación de los
microorganismos se
realizaron pruebas de
degradabilidad y
compatibilidad.
para la prueba de
degradabilidad (cualitativa)
se empleó un medio de
cultivo líquido modificado a
diferentes concentraciones
de aceites quemados (10,
15, 25 y 50%) para verificar
la remoción de
hidrocarburos.
las pruebas de
competitividad o
compatibilidad se
realizaron en agar
modificado confrontando
todos los
microorganismos en
siembra masiva hasta la
mitad de la caja con una
cepa a e incubada a 37 °c
controlando
visualmente cada
cuatro horas la
presencia o
disminución de la
capa de aceite en la
superficie del medio
posterior a este tiempo, en la mitad no sembrada
se realizó la siembra mediante una estría
perpendicular con otra cepa b, que fue incubada
nuevamente durante 24 horas a 37 °c; de acuerdo
con estos resultados se determinaron los
microorganismos compatibles

36. CONSTRUCCIÓN DE BIOPILAS
• EN EL PRIMER ENSAYO SE TRABAJÓ CON CINCO BIOPILAS PARA LAS PRUEBAS DE
CAMPO

37. CONSTRUCCIÓN DE BIOPILAS
• EN EL SEGUNDO ENSAYO SE TRABAJARON OCHO BIOPILAS

38. RESULTADOS
• en el primer ensayo se evaluó el efecto de 5 diferentes tratamientos para la
degradación de residuos contaminantes en lodos provenientes de alcantarillas
de la zona industrial en la respuesta determinada por la concentración de TPH
en ppm, en un periodo experimental de 40 días con observaciones tomadas a
los días 0, 15, 30 y 40. en la tabla se observan las concentraciones iniciales y
finales de TPH y los porcentajes de remoción de TPH en cada biopila.

39. RESULTADOS
• El segundo ensayo se evaluó el
efecto de 8 diferentes
tratamientos para la
degradación de lodos
contaminados con TPH del
sistema de alcantarillado de la
zona industrial de
Bucaramanga mediante la
concentración de TPH en ppm.
En un periodo experimental de
120 días con observaciones
tomadas a los días 0 y 120.

40. CONCLUSIONES
• Con este trabajo se lograron porcentajes considerables de remoción de tph
entre el 74,03 y 87,09% en 40 días y 87, 94 y 95% en 120 días con la aplicación
de los consorcios microbianos obtenidos y la metodología aplicada en el
proceso de biorremediación en las pruebas de campo.
• se pudo evidenciar que estos residuos depositados en los suelos no son
degradados sin la realización de un adecuado tratamiento. el uso de
microorganismos nativos representa una alternativa para reducir la
contaminación generada por residuos peligrosos y recuperación de zonas
impactadas.