Este documento describe los procesos biológicos de tratamiento de aguas, en particular los procesos anaerobios. Los procesos anaerobios degradan sustancias orgánicas sin oxígeno para formar biogás compuesto principalmente de metano y dióxido de carbono. Estos procesos constan de cuatro fases llevadas a cabo por diferentes microorganismos para hidrolizar, acidificar, formar ácido acético y finalmente producir metano. Los procesos anaerobios son adecuados para aguas con alt

1. TRATAMIENTO DE AGUAS PROCESOS BIOLÓGICOS
CONOCIMIENTOS BÁSICOS
PROCESOS ANAEROBIOS
Al contrario de lo que ocurre en
los procesos aerobios, la degra-
dación anaerobia de sustancias
orgánicas tiene lugar en ausencia
de oxígeno. Los microorganismos
anaerobios emplean las sustan-
cias orgánicas como fuente de
alimento, logrando su degrada-
ción. Como producto se forma
biogás, compuesto principal-
mente de metano (60%) y dióxido
de carbono (35%). El biogás se
puede aprovechar como fuente
de energía. Los complejos proce-
sos de la degradación anaerobia
constan, de forma simplificada,
de cuatro fases (ilustración). Los
procesos metabólicos que tienen
lugar en cada fase son realizadas
por distintos microorganismos.
Los procesos anaerobios son
apropiados para el tratamiento de
aguas residuales con concentra-
ciones muy elevadas de sustan-
cias orgánicas, como las que
se producen, por ejemplo, en la
industria alimentaria o en la pape- Principio básico de la degradación anaerobia
lera. Frecuentemente se imple-
mentan como etapa previa a un
proceso aerobio (p. ej. el proceso acético o de hidrógeno y dióxido Idealmente, el proceso se debería
de lodos activados). de carbono. Para ello los ácidos y desarrollar, por tanto, por etapas en
alcoholes anteriormente formados, dos reactores separados. En prin-
previamente se han de transformar cipio, las cuatro fases se pueden
en ácido acético. desarrollar también en una tapa en
Fase 1: Hidrólisis
un solo reactor. En este caso se
Fase 4: Formación de metano
Sustancias de cadenas moleculares tiene que encontrar una situación de
largas, con frecuencia no disueltas, Las bacterias metanogénicas produ- compromiso para las condiciones
como proteínas, grasas e hidratos de cen metano a partir de hidrógeno, ambientales, lo que llevaría a una
carbono, se transforman en compuestos dióxido de carbono y ácido acético. menor velocidad de degradación.
disueltos como aminoácidos, ácidos Los microorganismos de las dos
Los microorganismos de las distin-
grasos y azúcares. primeras fases pueden realizar su
tas fases tienen requisitos diferentes
metabolismo con o sin oxígeno. Los
Fase 2: Acidificación en lo que concierne a las condi-
microorganismos de la tercera y la
ciones ambientales. pH y temper-
Los microorganismos formadores de cuarta fase son, por el contrario,
atura son factores especialmente
ácidos transforman las sustancias hidro- estrictamente anaerobios y reaccio-
importantes. En consecuencia, las
lizadas en ácidos orgánicos de cadena nan con gran sensibilidad a la pres-
dos primeras y las dos últimas fases
corta (p. ej. ácido butírico, ácido propió- encia de oxígeno y a fluctuaciones
se agrupan respectivamente en una
nico y ácido acético). También se forman del pH.
etapa (tabla).
pequeñas cantidades de hidrógeno y
dióxido de carbono. Etapa 1: Etapa 2:
Parámetros
Fase 1 + 2 Fase 3 + 4
Fase 3: Formación de ácido acético
pH 5,2 ... 6,3 6,7...7,5
Las bacterias metanogénicas pueden
producir metano (CH4) a partir de ácido Temperatura 25 ... 35 °C 35 ... 60 °C
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