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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

                                                                                                                              43

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  • 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 43