micro

1. 1
TEMA 4. CARACTERIZACION DE AGUAS
RESIDUALES: PARAMETROS
MICROBIOLOGICOS
Maestría en Ciencias Ambientales
Ingeniería y Control de Aguas Residuales
Ing. Rosa Miglio T.
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS
DEL AGUA RESIDUAL
 Las aguas residuales domesticas contienen gran cantidad de
organismos vivos.
 Parte de ellos son benéficos y son los que mantienen la actividad
biológica, produciendo fermentación, descomposición y degradación
de la materia orgánica.
También contienen organismos perjudiciales, conocidos como
Patógenos, que contaminan los cuerpos acuáticos y los transforman
en vehículos portadores de enfermedades infecciosas.

2. 2
I. MICROORGANISMOS BENEFICOS
 Los microorganismos responsables están formados
principalmente por bacterias (descomponedoras) y hongos.
 Estos viven naturalmente en el agua y el suelo (organismos de
vida libre).
 También viven en el intestino y así llegan naturalmente a las
aguas residuales domesticas, pero no son patógenos.
II. MICROORGANISMOS PÁTOGENOS
 En el intestino del hombre y de los animales existen : 4 grupos
principales de organismos transmisores de enfermedades: Bacterias,
Virus, Protozoarios y Helmintos.
 Muchos de ellos, después de excretados con las heces, pueden
sobrevivir en el medio ambiente (periodo de supervivencia) y
tienen diferentes dosis infectivas.
 Pueden transmitir enfermedades de manera directa: por consumo
o contacto con el agua infectada; de manera indirecta: a través de
vectores, alimentos, utensilios, depósitos, etc.

3. 3
RUTAS DE TRANSMISION FECAL-ORAL
DIMENSIONES DE LOS PATOGENOS
VIRUS
BACTERIAS
PROTOZOOS
Quiste de giardia
HELMINTOS
0,02 a 0,1 micrones
0,5 a 5 micrones
4 a 20 micrones
40 a 60 micrones

4. 4
ENFERMEDADES INFECCIOSAS RELACIONADAS CON AGUAS
CONTAMINADAS (1)
FUENTE DEL
MICROORGANISMO
ENFERMEDAD MICROORGANISMO
HOMBRE
ANIMAL
Cólera
Encefalitis
Amebiasis
Gastroenteritis
Diarreas
Hepatitis
Meningitis
Camplobacteriosis
Criptosporidiasis
Giardiasis
Vibrio cholerae
Enterovirus
Entoameba histolytica
Astrovirus, calicivirus
Coronavirus, rotavirus
Calicivirus, hepatovirus
Enterovirus
Campylobacter spp
Cryptosporidium
Giardia lamblia
ENFERMEDADES INFECCIOSAS RELACIONADAS CON
AGUAS CONTAMINADAS (2)
FUENTE DEL
MICROORGANISMO
ENFERMEDAD MICROORGANISMO
MEDIO AMBIENTE Encefalitis
Cólera
Infecciones
Legionelosis
Naegleriam spp
Vibrio Cholerae
Vibrio vulnificus
Legionella spp
Fuente: Feachem et al (1983), citado por Rolim Mendonca

5. 5
ORGANISMOS Densidad por
gramo de heces
Supervivencia Dosis
Infectiva
Campylobacter 107 1 semana 1 - 106
Giardia Lamblia 105 1 semana 25 –100 q.
Shigella spp 107 1 mes 1 - 104
Vibrio Cholerae 107 1 mes 102-105
Salmonella spp 108 3 meses 104-106
Escherichia coli 108 3 meses 103-108
Trichuris trichura 103 9 meses 1 -10
Ascaris Lumbricoides 104 12 meses 1 - 10
MICROORGANISMOSY DOSIS
INFECTIVA
Son organismos unicelulares móviles o inmóviles de formas diversas y
de tamaño y modo de vida diferentes según la especie y el medio.
Sus características son:
Tiempo de persistencia en
el agua de corto a moderado.
 Baja resistencia al cloro.
 Dosis infectiva alta
BACTERIAS

6. 6
Se multiplican por división celular y su velocidad de reproducción y
tiempo de persistencia en el agua puede estar condicionada por varias
causas:
o Naturaleza de la bacteria
oTemperatura ( 0°C<T<45°C)
o Medio (turbidez, radiación ultravioleta)
o Disminución de alimentos y del oxígeno disuelto.
oAcumulación de productos metabólicos tóxicos.
oVariaciones del pH al aparecer ácidos, productos amoniacales, etc
o Competencia vital.
BACTERIAS
I) Según su nutrición:
a) Bacterias parásitas: las que han tenido como huésped al
hombre o a los animales; suelen ser patógenas y producir graves
enfermedades ( tifus, cólera, disentería, etc), y en el tratamiento de las
aguas residuales es uno de los factores más importantes a tener en
cuenta.
b) Bacterias saprófitas: las que se nutren de los sólidos
orgánicos residuales o materia orgánica muerta, y tienen una
participación importante en los procesos de depuración de las aguas
residuales.
CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS DE
AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS

7. 7
CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS DE AGUAS
RESIDUALES DOMESTICAS
a) Bacterias aerobias: necesitan oxígeno procedente del agua para
su alimento y respiración. El oxígeno disuelto que les sirve de
sustento es el oxígeno libre (molecular) del agua, y las
descomposiciones y degradaciones que provocan sobre la materia
orgánica serán procesos aerobios. Estos procesos se caracterizan
por la ausencia de malos olores, formen mucho lodo.
II) Según el medio:
CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS DE AGUAS
RESIDUALES DOMESTICAS
b) Bacterias anaerobias: consumen oxígeno procedente de sólidos
orgánicos e inorgánicos y la presencia de oxígeno disuelto no les
permite subsistir. Los procesos que provocan son anaerobios y se
caracterizan por la presencia de malos olores, producen gas metano y
crecen lento, forman poco lodo.
c) Bacterias facultativas: no necesitan el oxígeno para crecer, pero
lo hacen mejor en su presencia. Cuando falta oxigeno pueden obtenerlo
a partir de Nitratos, Sulfatos o substancias orgánicas (alcoholes, ácidos),
crecen menos, porque ganan menos energía.

8. 8
PATOGENOS BACTERIANOS
Salmonella: salmonelosis, fiebre tifoidea
Shigella: shigelosis
E.coli enterotoxigenica: diarrea
Vibrio cholerae: cólera
Campylobacter jejuni : gastroenteritis
“LOS CINCO GRANDES”
 Los virus son partículas parásitas obligadas muy riesgosas para la
salud.
 Son excretados junto con las heces de las personas enfermas en
grandes cantidades (1012 virus por gramo de heces).
 No se multiplican en el ambiente.
 Se ha atribuido al agua de abastecimiento ciertos brotes de hepatitis
infecciosa.
VIRUS

9. 9
Existen mas de 120 virus entéricos, todos patógenos a humanos
, baja dosis infectiva.
Son mas pequeños que las bacterias (partículas de menos de 10-4
mm)
Tienen un largo tiempo de persistencia en el agua (se adhieren a
partículas en suspensión; a 20 ºC permanecen viables hasta 2
meses).
Mediana resistencia al cloro
VIRUS
Hepatitis: hepatitis
Norwalk: gatroenteritis
Rotavirus: gastroenteritis , diarrea
Poliovirus: parálisis, meningitis
o Microorganismos aerobios o anaeróbicos.
o Los protozoarios se alimentan de bacterias y otros microorganismos, por
ello tienen gran importancia en el funcionamiento de los tratamientos
biológicos y en la purificación de cursos de agua ya que son capaces de
mantener el equilibrio natural entre los diferentes tipos de
microorganismos.
oSon difíciles de eliminar en los tratamientos de agua, pues se presentan en
forma de quistes, y su dosis infectiva es muy baja.
oTienen alta resistencia al cloro y larga persistencia en el agua y el lodo.
PROTOZOARIOS
QUISTES DE
GIARDIA
(forma
infectiva)
TROFOZOITO
DE GIARDIA
(en el intestino
del hombre)

10. 10
PROTOZOOS
“LOSTRES GRANDES” en países de zonas templadas
Giardia lamblia GIARDIASIS
Cryptosporidium parvum CRIPTOSPORIDIOSIS
(Genera graves diarreas, nauseas, fiebre)
Entamoeba histolytica DISENTERIAAMEBIANA
HELMINTOS
o Parásitos del intestino humano que transmiten enfermedades a través de
huevos o larvas eliminadas con las heces de personas enfermas.
o Los huevos presentan una cáscara gruesa que les sirve de protección y les
permite sobrevivir varios meses.
o Son difíciles de eliminar en el tratamiento de aguas.
o Las directrices de la OMS para reutilización de efluentes tratados en riego
sin restricciones señalan menos de un huevo viable para reuso.

11. 11
HELMINTOS
Existen 3 grandes grupos:
 Céstodos : forma plana, semejante a una cinta, con cuerpo segmentado.
(Taenia)
Tremátodos: forma plana, de hoja, cuerpo continuo sin segmentos
(Fasciola hepática)
 Nemátodos : forma redonda o cilíndrica, como lombrices (Ascaris
lumbricoide,Trichuris trichuria,Ancylostoma duodenale)
CICLO DE LA FASCIOLA HEPATICA
Ciclo vital del Fasciola hepatica
1.- Los huevos abandonan
el hospedador definitivo con
las heces. 2.- De los huevos eclosionan
larvas ciliadas miracidio. 3.- Las larvas
miracidio penetran en el hospedador
intermediario, un caracol de agua
dulce. 4.- En el interior del caracol, las
larvas miracidio se transforman
en esporocistos (4a) que se desarrollan
en redias (4b) y éstas
en cercarias(4c). 5.- Las cercarias
abandonan el caracol y, tras un periodo
de vida libre en el agua se enquistan
sobre plantas acuáticas,
transformándose en metacercarias. 6.-
Las metacercarias son ingeridas por
el ganado o por los humanos, los
hospedadores definitivos que se
desenquistan en el duodeno (7). 8.- Del
duodeno pasan a los conductos biliares,
donde originan los adultos que
producirán huevos que abandonarán el
hospedador y cerrarán el ciclo.
Los parásitos adultos que están en su hábitat definitivo, producen sintomatología de tipo digestivo. Dispepsia de tipo biliar con
anorexia, flatulencia, náuseas, vómito, sensación de plenitud abdominal, constipación con periodos de diarrea, cólicos biliares.
Se suele presentar ictericia transitoria, hepatomegalia y fiebre.

12. 12
CICLO DE LA GIARDIA
Giardia lamblia vive en forma de trofozoito en el
intestino delgado (principalmente en el duodeno)
adherido a las vellosidades intestinales.
Se alimenta y reproduce hasta que el contenido
intestinal inicia el proceso de deshidratación,
momento en el que comienza el enquistamiento
del trofozoito.
Pierde los flagelos, adquiere una morfología
ovalada, se rodea de una pared quística y
madurez.
Los quistes expulsados junto a las heces ya son
infectantes. Cuando dichos quistes son ingeridos
por un nuevo hospedador, llegan al duodeno,
donde se disuelve la pared quística, dando así
lugar a un individuo tetranucleado que se divide
inmediatamente en dos trofozoitos binucleados
que se anclan al epitelio intestinal, cerrando así
su ciclo vital.
Causa: diarreas y meteorismo, dolor abdominal y
anorexia. En los casos más severos se puede llegar a
producir el síndrome de mala absorción,
CICLO DEL
ASCARIS
La ascariasis constituye un problema de salud pública en situaciones
con condiciones higiénicas inadecuadas del agua y alimentos. En el
caso de la presencia del parásito adulto en la cavidad intestinal puede
producir anemia, palidez, perdida de peso, síndrome diarreico y
malestar general. El estado de desnutriciónafecta especialmente a
niños, lo que retrasa su desarrollo.
Los gusanos adultos (1) viven en el intestino
delgado. Una hembra puede llegar a producir
aproximadamente 200.000 huevos por día, los
cuales pasan a las heces (2). Es posible que se
ingieran huevos no fertilizados, pero no son
infectivos. Los huevos fértiles embrionan y se
vuelven infectivos entre los 18 días y varias
semanas después (3), dependiendo de las
condiciones ambientales (óptimas: suelo
húmedo, cálido y sombreado). Luego de que
los huevos infectivos son tragados (4), las
larvas eclosionan (5), invaden la mucosa
intestinal, y son acarreadas hacia la circulación
sistémica y luego a los pulmones. Las larvas
maduran en los pulmones de 10 a 14 días (6),
luego penetran las paredes alveolares, y
ascienden por el árbol bronquial hasta la
garganta, donde son deglutidas (7). Una vez
que han alcanzado el intestino delgado, siguen
su desarrollo hasta gusanos adultos (8).
Transcurren entre 2 y 3 meses desde la
ingestión de los huevos infectivos hasta la
puesta de huevos por la hembra adulta. Los
gusanos adultos pueden vivir entre 1 y 2 años.

13. 13
INDICADORES MICROBIOLÓGICOS
DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA
o LOS COLIFORMES : Estas bacterias constituyen aproximadamente el 10
% de los microorganismos intestinales de los seres humanos y otros animales
y se utilizan ampliamente como organismos indicadores.
o Para considerar al agua potable no debe encontrarse este organismo,
debiendo ser el reporte del análisis 0 UFC/100 ml.
o El hombre excreta diariamente entre 109 y 4 x 1011 bacterias coliformes
o Estos son bacilos aerobios y facultativos anaerobios que fermentan la
lactosa con producción de gas y viven en el tracto digestivo, por lo cual
están casi siempre presentes en las aguas que contienen patógenos
entéricos (agua de grifo, fluvial, subterránea, embalsada, recreativa,
estuaria, marina y residual).
o Pueden usarse como indicadores:
o Coliformes totales (CT)
o Coliformes fecales (CF) o termotolerantes (CTT)
o Escherichia coli (E coli)
INDICADORES MICROBIOLÓGICOS
DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA

14. 14
COLIFORMESTOTALES
 Incluyen:
Escherichia
Enterobacter
Citrobacter
Klebsiella
 Todos estos, excepto Escherichia, pueden existir como organismos de vida
libre además de ser organismos intestinales.
 Fermentan lactosa a 35°C en un tiempo de 24-48 horas.
 Tienen poca utilidad como indicador de contaminación fecal.
COLIFORMES FECALES oTERMOTOLERANTES
o Principalmente Escherichia coli y Klebsiella spp .
o Solo E. coli es de origen exclusivamente fecal.
o A pesar de ello actualmente son los indicadores por excelencia de
contaminación fecal.
o Fermentan lactosa a una temperatura de 44.5°C (mayoría de otros
coliformes no pueden sobrevivir a esta temperatura.)

15. 15
E. Coli( Escherichia coli)
o La escherichia coli o E. coli, en su hábitat natural, vive en los intestinos
de la mayor parte de los mamíferos sanos –incluyendo los humanos.
o En individuos sanos la bacteria actúa como un comensal formando parte
de la flora intestinal.
o Pero puede causar infecciones fuera del intestino(por ejemplo, infección
urinaria) y algunas cepas de la bacteria pueden también causar
infecciones intestinales.
o Por su origen en el intestino, se usa E. coli como indicador de la
contaminación fecal de aguas. Su concentración es de 10 9 bacterias por
gramo de heces.
o Se encuentra en todos los materiales con contaminación fecal reciente.
o E. coli O157:H7 causa enfermedad grave.
CONTEO DE ORGANISMOS BACTERIALES
Poblaciones de bacterias en general
 Filtración por membrana heterotrófica
Indicador bacterial (coliformes)
 P/A : Presencia/Ausencia - Sí/No -
 NMP : Número más probable - Estimado estadístico
 UFC : Unidades formadoras de colonias - Conteo exacto-
Es necesarios una cuidadosa técnica para esterilizar los frascos.

16. 16
METODOSYTECNICAS DE DETECCION DE
MICROORGANISMOS
1. Pruebas de presencia / ausencia
2. Numero mas probable
3. Filtracion de membrana
4. Kits de campo
PRESENCIA/ AUSENCIA
o Es un método simple de usar:
o Agregar muestra a la botella que contiene el
caldo de cultivo.
o Incubar por 24-48 horas.
o El color del caldo cambiará a amarillo si los
coliformes totales están presente.
o Si resulta incoloro: resultado negativo
o Si se expone a luz UV de 336 nm y la muestra
fluoresce azul, hay E. coli
o Si está presente, ¡no indica cantidad de
bacteria!

17. 17
NMP (número más probable)
 Añadir la muestra diluida a 10 ó 15 tubos.
 Incubar por 24-48 horas.
 Se observará producción de gas o turbidez
si el organismo indicador está presente.
 Generalmente se usa para muestras de aguas
residuales o turbias.
 Usa una tabla basada en el número de tubos
positivos para reportar resultados en NMP
por 100 ml de muestra TECNICA DE LOS
TUBOS MULTIPLES
FILTRACIÓN POR MEMBRANA
o Se filtra la muestra o la muestra diluida
o Se transfiere el filtro a una placa Petri
o Se añade caldo o nutriente para hacer crecer las colonias
o Se incuba por 24-48 horas
o Si el organismo indicador está presente, las colonias empezarán a
aparecer y pueden contarse.
o Los resultados se reportan como número de colonias por 100 ml de
muestra (UFC)

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TECNICA DE LA FILTRACION POR
MEMBRANA
Monitores/ placas de Petri
Ampollas caldo m-Endo
Placas para coliformes
agua (entrada) (>50) – agua (salida) (3)

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PRUEBAS COLILERT
 Añadir reactivo a la muestra.
 Verter en Celdas de testeo
 Sellar en sellador y colocar en
incubadora por 24 horas.
 Leer los resultados:
Celdas amarillas = coliformes totales
Celdas amarillas/fluorescentes = E.coli
 Basado en el modelo del método de
NMP
FILTRO NMP
PRESENCIA/ AUSENCIA
EQUIPOS DE CAMPO