Presentación para sustentación de proyecto para el manejo de aguas residuales provenientes del río pasto con la utilización de bacterias productoras de polihidroxialcanoatos.

1. REMOSION DE MATERIA ORGANICA DE
LAS AGUAS RESIDUALES VERTIDAS AL
RIO PASTO CON BACTERIAS
PRODUCTORAS DE
POLIHIDROXIALCANOATOS

2. INTRODUCCION
Teniendo en cuenta que los ríos son fuentes de vida y
abastecimiento para las ciudades y que permiten el
estableciendo de la flora y la fauna se hace necesario buscar un
sistema que busque la recuperación de estos cursos de agua
contaminados por la actividad humana. El metabolismo
microbiano en estas aguas residuales puede considerarse como
un “medio de cultivo” que permita el crecimiento de
determinadas poblaciones microbianas las cuales bajo una
interacción y diversas reacciones puedan llevar a cabo procesos
de degradación de la metería orgánica , estos procesos de
bioconservacion pueden ser de gran impacto ya que es posible
desarrollar sistemas económicos eficientes y sin subproductos
contaminantes que permitan la recuperación de metabolitos con
amplias aplicaciones industriales como los PHAs
( Polihidroxialcanoatos los cuales son poliésteres formados por
especies bacterianas que tienen el potencial de reemplazar os
plásticos de origen petroquímico con la ventaja que son
biodegradables )

3. OBJETIVOS
 Evaluar la síntesis de
Polihidroxialcanoatos como una
estrategia para disminuir la
carga orgánica acumulada en
las aguas residuales vertidas al
rio Pasto
 Valoras la síntesis de
Polihidroxialcanoatos por las
bacterias aisladas del rio pasto

4. CONTAMINACION EN LOS RIOS
 El agua constituye uno de los recursos naturales
imprescindibles para el sostenimiento de todas la
formas de vida den el planeta su empleo no es
siempre racional y las fuentes de agua son
impactadas por diferentes concentraciones de
sustancias contaminantes. La contaminación
externa causa graves daños sobre el equilibrio
eco sistémico y se genera a partir de residuos
industriales, urbanos, agropecuarios y ganaderos

5. Principales sustancias contaminantes
provenientes de sectores industriales

6. SITUACION RIO PASTO
 Nace hacia el oriente de la ciudad de san Juan de
Pasto entre el paramo de Bordoncillo y Tabano sobre
3200msnm se conforma por 18 micro cuencas
alcanza una longitud de 58 km hasta su
desembocadura en el rio Juanambu, por el paso de
cuidad el rio recibe las aguas de Diez quebradas,
durante este recorrido el rio Pasto se ha convertido
en deposito permanente de toda clase de
vertimientos que ha modificado sus características
fisicoquímicas y biológicas convirtiéndolo en una
corriente con alta concentración de materia
orgánica

7. REGISTRO FOROGRAFICO RIO PASTO

8. COMPOSICION DEL AGUA RESIDUAL
 Se componen principalmente de
compuestos inorgánicos entre los que se
destaca la presencia de calcio (Ca),
Cloruro(Cl), Hierro (Fe), nitratos (NO3),
amoniaco libre, nitrógeno orgánico,
nitritos sulfatos (SO4), presenta
compuestos orgánicos en un porcentaje
de hasta el 60%, en consecuencia
cuando estas aguas se descargan sobre
las fuentes aumentan los solidos
suspendidos totales, DBO5 y la DQO

9. COMPOSICION AGUA RESIDUAL RIO PASTO

10. TRATAMIENTOS ACTUALES PARA AGUA RESIDUAL
Los tratamientos para el agua residual son variados y
dependen principalmente de las características del agua a
tratar y por lo menos deben contar con
 Tratamiento preliminar: remueve los elementos mas gruesos
presentes en el agua
 Tratamiento primario: remueve solidos y materia orgánica
particulado
 Tratamiento secundario: tratamiento biológico que permite
remoción de nutrientes y materia orgánica
 Tratamiento terciario o avanzado en las cuales intervienen
unidades operaciones y de proceso químico con las cuales
se remueve DBO, nutrientes, patógenos, parásitos y algunas
sustancias toxicas

11. CRECIMIENTO MICROBIANO
 Las bacterias debido a su variada habilidad
metabólica dirigen el flujo de materia y energía en
los ecosistemas y controlan en gran medida la
actividad de las biosfera, en condiciones naturales el
crecimiento microbiano depende de las
disponibilidad de recursos como ( Ca, N, P; K, Fe ,
Mg,) , aceptores de electrones como sales y
cloruros y factores ambientales como luz, oxigeno y
temperatura, se debe destacar que bajo
condiciones ambientales adecuadas todo
compuesto orgánico puede ser degradado y
aprovechado como reserva de carbono por los
microbios presentes en un ecosistema.
 Diferentes estudios de bioquímica del metabolismo
microbiano indican que en el planeta existen
microorganismos capaces de producir o degradar
prácticamente cualquier tipo de sustancia

12. POLIHIDROXIALCANOATOS PHAs
Son poli-esteres naturales que se acumulan en
forma de inclusiones celulares en una amplia
variedad de especies bacterianas como
reserva de carbono y energía, estos
biopolímeros tienen una amplia utilización en la
industria, la farmacología y la agricultura
puesto que a diferencia de los polímeros
derivados del petróleo los PHAs pueden ser
sintetizados bioquímicamente desde recursos
renovables , los PHAs se forman pro reacciones
metabólicas por limitación de nutrientes en
presencia de una fuente de carbono y los que
acumulan PHAs durante su crecimiento

13. Formación de PHAs
 La formación de PHAs desde aguas residuales se puede
resumir en tres etapas
 1 Fermentación acidogenica para la conversión de
materia orgánica a ácidos grasos volátiles que
incrementan los organismos productores de PHAs
 2 aplicación de un sistema de flujo continuo con lodos
activados para incrementar organismos productores de
PHAs
 3 Se realizan experimentos de Batch para acumular PHAs
por excesos de lodos desde la etapa de enriquecimiento
 Los métodos de laboratorio para identificar bacterias
incluyen pruebas por diferenciación como la tinción de
GAM, crecimiento de cultivos enriquecidos y el uso de kits
de pruebas bioquímicas, actualmente se utilizan técnicas
para técnicas rpa identificar marcadores moleculares
como el 16S rRNA que consiste en polirrinonucleido
utilizado en estudios de filogenia y taxonomía bacteriana

14. Desarrollo de la investigación
 Etapa de campo recolección de
muestras de colector juan XXIII y
diferentes puntos del rio pasto
 Fase de laboratorio donde se
desarrollaron una serie de experimentos
para asilar la bacterias productoras de
PHAs, y determinar el efecto de factores
nutricionales y operacionales den la
remoción de materia orgánica de las
aguas vertidas al rio pasto

15. Puntos de muestreo en el rio pasto

16. Obtención de PHAs en laboratorio

17. Obtención de PHAs en laboratorio

18. Resultados experimentales obtenidos
 Se puede observar que el lugar donde se
encontró mayor cantidad de colonias
productoras de PHAs esta en la estación
pandiaco que ambientales como el
incremento de materia posiblemente se
encuentre desarrollado con factores
ambientales como el incremento de materia
orgánica, disminución de oxigeno y la
contaminación por cromo de curtiembres

19. Porcentaje de remoción de materia orgánica
medida en DQO Y PHAs obtenidos en la
investigación

20. CONCLUSIONES
 Se demostró que es posible remover materia orgánica
de las aguas residuales y producir un biopolímero de
interés industrial
 En la estación pandiaco la cual recibe descargas de las
curtiembres se detecto el mayor numero de bacterias
acumuladoras d compuestos lipofilicos y un menor
numero de bacterias totales
 A través de análisis químicos se estableció que en rio
Pasto existen bacterias productoras de PHAs las cuales
producen ente 0,88 y 5,24 g/L de biopolímeros en un
medio sin optimizar
 Los bioreactores de flujo ascendente operados bajo un
sistema de fermentación continua implementado a
escala de laboratorio para tratamiento de agua
residual e inoculados con Bacillus sp E1M10RP se logro
remover hasta el 94.63% de la materia orgánica, valor
que supera los parámetros establecidos en el decreto
1594 de 1984