Los sistemas de tratamiento biológico se basan en usar microorganismos para consumir la materia orgánica en el agua. Transforman material disuelto y coloidal en biomasa microbiana, fácilmente removable. Requieren considerar el manejo de lodos y subproductos. Funcionan como cultivos microbianos para remover contaminantes del agua a través de procesos como hidrólisis, glicólisis y reacciones aeróbicas que generan ATP.

1. FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
DEL SISTEMA
DEL SISTEMA

2. Sistemas de
Sistemas de
Tratamiento Biológico
Tratamiento Biológico
Se basan en el hecho de
que la materia orgánica
contenida en el agua puede
ser utilizada por los
microorganismos como
alimento, logrando que el
material suspendido,
coloidal y parte del disuelto
sea transformado en mas
microorganismos o biomasa.

3. Sistemas de
Sistemas de
Tratamiento Biológico
Tratamiento Biológico
La transformación de material
coloidal o disuelto en material
suspendido resulta muy
ventajosa; ya que los
microorganismos pueden
considerarse partículas
suspendidas que por su tamaño
pueden ser más fácilmente
removidas del agua, o bien
pueden ser reincorporados a los
ciclos biogeoquímicos, sin
alterar los ecosistemas.

4. Tratamiento de Lodo
Tratamiento de Lodo
! La materia no se destruye, solo
se transforma. Esto lleva a los
inevitables subproductos y
residuos y, por lo tanto, a
integrar un sistema completo,
que contemple el manejo de los
lodos y otros subproductos.

5. Sistemas de
Sistemas de
Tratamiento Biológico
Tratamiento Biológico
Los sistemas de tratamiento
biológico no son mas que cultivos
microbianos semejantes a los
utilizados para la producción de
cerevza, yoghurt, vino, antibioticos,
levaduras, etc.,
Pero en este caso los cultivos
microbianos son de naturaleza
estrictamente heterogénea.

6. Diferencias entre los Cultivos
Diferencias entre los Cultivos
Industriales y los Sistemas de
Industriales y los Sistemas de
Tratamiento Biológico
Tratamiento Biológico
Se utiliza una flora mixta
perteneciente a diferentes niveles
taxonómicos
Frecuentemente se utilizan cultivos
puros de microorganismos
Difícilmente se tiene un control
sobre la materia prima
Se puede controlar la calidad de la
materia prima
intentamos eliminar la mayor
cantidad de alimento produciendo
la mínima cantidad de organismos
(lodo).
Tratan de producir la mayor cantidad de
microorganismos o de producto
consumiendo la menor cantidad de
alimento posible, es decir se trata de
tener un alto rendimiento
SISTEMAS DE
TRATAMIENTO
CULTIVOS INDUSTRIALES

7. Tipo de Sistemas de Tratamiento
Tipo de Sistemas de Tratamiento
Biológico
Biológico
CON CRECIMIENTO SUSPENDIDO
AEROBIOS LODOS ACTIVADOS
ZANJAS DE OXIDACIÓN
LAGUNAS AIREADAS
FACULTATIVOS LAGUNAS
FACULTATIVAS
ANAEROBIOS DIGESTORES
ANAEROBIOS
LAGUNAS ANAEROBIAS
CON CRECIMIENTO SOBRE UNA PELÍCULA FIJA:
FACULTATIVOS FILTROS
PERCOLADORES
DISCOS BIOLÓGICOS
ANAEROBIOS REACTORES
ANAEROBIOS DE
LECHO EMPACADO
REACTORES
ANAEROBIOS DE
LECHO FLUIDIZADO
(ASCENDENTE O
DESCENDENTE

8. Sistema de Lodos
Sistema de Lodos
Activados
Activados
Es un sistema de
mezcla completa,
aerobio, con
crecimiento microbiano
suspendido el cual
debe ser capaz de
autoflocular al dejar en
reposo y con
recirculación de lodo

9. Modalidades de
Modalidades de
Lodos Activados
Lodos Activados
! Existen varias modalidades de sistemas de lodos activados
de acuerdo a las condiciones de operación del sistema
! Convencional
! Por contacto
! Oxígeno puro
! Aireación Extendida

10. En los sistemas de
tratamiento biológico se
intenta que los
microorganismos
consuman la mayor
cantidad de alimento
posible generando poca
biomasa, es decir, se
trabaja con bajos
rendimientos con base a
sustrato.

11. Canibalismo microbiano
Canibalismo microbiano
Cuando el alimento se agota los
microorganismos comienzan a
morir, aquellos microorganismos
que sobreviven lo hacen
consumiendo los organismos
muertos o débiles.
Este canivalismo tiene la función de
disminuir la cantidad de
microorganismos o lodo que es
necesario desechar.

12. Reacción
Reacción global fundamental de
global fundamental de los
los
procesos
procesos biológicos
biológicos aerobios
aerobios

13. ! Para iniciar la degradación
de la materia es necesario
que los microorganismos
disminuyan el tamaño de
las partículas y
posteriormente las
solubilicen.

14. HIDRÓLISIS
HIDRÓLISIS
Un primer grupo de organismos se responsabiliza de hidrolizar los
polímeros orgánicos y los lípidos en unidades estructurales como
ácidos grasos, monosacáridos, aminoácidos y compuestos
relacionados.

15. Glicólisis
Glicólisis

16. Ciclo de
Ciclo de Krebs
Krebs y
y
Cadena Respiratoria
Cadena Respiratoria

17. Rendimiento en ATP de la
Rendimiento en ATP de la
Metabolización
Metabolización de la Glucosa
de la Glucosa
Balance de la oxidación de la glucosa
La eficiencia de la respiración llega
casi al 40%. de la energía presente
inicialmente en la molécula de glucosa,
y es conservada en forma de ATP; el
resto se libera como calor.
Resumen de reactivos y productos:
C6H12O6 + 6 O2 -->> 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP

18. Los
Los sistemas
sistemas de
de lodos
lodos activados
activados
pueden
pueden ser
ser operados
operados para
para remover
remover
nitrógeno
nitrógeno y
y fósforo
fósforo.
.

22. Demanda de Oxígeno
Demanda de Oxígeno

23. REQUERIMIENTOS PARA QUE LOS
REQUERIMIENTOS PARA QUE LOS
SISTEMAS OPEREN EFICIENTEMENTE
SISTEMAS OPEREN EFICIENTEMENTE
! Sistemas microbianos
! Desechos susceptibles de ser
consumidos
! Medio ambiente propicio
! Reactores adecuados