El documento describe alternativas de solución basadas en la biotecnología para el tratamiento de aguas residuales, incluyendo técnicas como tratamientos anaerobios, bioprocesamiento, bioadsorción, biodegradación, uso de macrófitas acuáticas y microalgas. También aborda aplicaciones de la biotecnología vegetal como la transformación de cultivos y métodos de propagación, con el objetivo de mejorar el rendimiento y calidad de los vegetales. Finalmente, propone el uso de procesos de fermentación control

1. MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO
AMBIENTE
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
2017
ERIKA EMILIA MORENO CUY
SONIA TORRES NARANJO
DIANA CAROLINA VIASUS PEREZ
ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN EN APLICACIÓN DE LA
BIOTECNOLOGIA

2. CONTAMINACION RIO CHICAMOCHA AGUAS RESIDUALES
Las diversas actividades agrícolas, ganaderas, industriales y
recreacionales del ser humano han traído como consecuencia la
contaminación de las aguas superficiales con sustancias
químicas y microbiológicas, además del deterioro de sus
características estéticas.
La afectación del rio Chicamocha principal cuenca del
departamento de Boyacá por la disposición de aguas residuales
del sector industrial, agrícola, doméstico y minerales son un
problema en crecimiento constante

3. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN EN APLICACIÓN DE LA
BIOTECNOLOGIA TRATAMIENTO DE AGUAS
Se utilizan para:
• Estabilización de lodos
• Desperdicios sólidos en vertederos
• Tratamiento de agua industriales y domésticas con alta
DBO
Tratamientos anaerobios
 Requiere de interacciones sinérgicas entre cuatro grupos
microbianos:
 I. Bacterias hidrolíticas
 II. Bacterias fermentadoras
 III. Bacterias acetogénicas
 IV. Bacterias metanogénicas
Líq
uid
o
Líq
uid
oProceso

4. El tratamiento de aguas residuales es muy importante realizarlo
debido a que luego del uso del agua, en actividades domésticas,
agrícolas e industriales, su composición Biológica se altera.
Los microorganismos juegan un papel importante en todo proceso
de depuración de aguas residuales. De manera general, los desechos
líquidos procedentes de diferentes sectores industriales (agroindustria,
alimentaria, alguna petroquímica…) y de las aguas negras
municipales, son tratados por vía biológica.
Las técnicas desarrolladas en biotecnología en este área no sólo
tienen como objetivo reducir la materia orgánica en general, sino que
es utilizada para eliminar otros agentes contaminantes industriales
presentes en las aguas, así como para convertir el flujo de desechos
derivado del proceso de depuración en productos útiles o incluso con
valor añadido para poder liberarlos al medio ambiente sin causar
perjuicio (como el compost de lodos de depuradoras).
ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN EN APLICACIÓN DE LA
BIOTECNOLOGIA TRATAMIENTO DE AGUAS

5. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN EN APLICACIÓN DE LA
BIOTECNOLOGIA TRATAMIENTO DE AGUAS
- EL bioprocesamiento, se basa en el empleo de cepas de
microorganismos muy especializados para tratar agentes
concretos, como bien podrían ser compuestos fosforosos,
nitrógeno y azufre.
- La bioadsorción puede llegar a reemplazar métodos físico-
químicos como la precipitación, adsorción o el
intercambio iónico en el proceso de captar iones de
metales pesados, donde las algas, por ejemplo,
constituyen una importante fuente de biosorbentes de
estos últimos compuestos.
- Biodegradación
Puede considerarse como una tecnología de limpieza que,
utilizando la actividad de los microorganismos, elimina los
contaminantes o disminuye su concentración hasta niveles
aceptables.
TECNICAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS

6. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN EN APLICACIÓN DE LA
BIOTECNOLOGIA TRATAMIENTO DE AGUAS
- Las macrófitas acuáticas (plantas acuáticas) son seres muy
potentes biológicamente hablando que, gracias a procesos
fisiológicos, son capaces de absorber los contaminantes
presentes en el agua. Su uso se basa en relaciones de flujos de
energía y nutrientes que tienen lugar entre éstas y los
microorganismos degradadores. Las plantas incorporan los
compuestos que hay en el agua de modo que disminuyen la
contaminación, mejorando calidad de la misma.
- Microalgas
Se trata de microorganismos fotosintéticos que pueden encontrarse
de manera natural en sistemas terrestres y en todos los cuerpos
acuáticos. Se utilizan como microorganismos purificadores de aguas
residuales debido al aprovechamiento de los nutrientes inorgánicos
contenidos en este agua para favorecer el crecimiento de las
microalgas.
TECNICAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS

7. “Es la aplicación de la ciencia y la tecnología a las plantas, sus
partes, productos y modelos con el fin de alterar materiales vivos o
inertes para el desarrollo de conocimiento, bienes y servicios”
(OCDE)
BIOTECNOLOGIA VEGETAL

8. Vegetales producidos en Boyacá
 Los cultivos de vegetación en Boyacá no cuenta con las herramientas
establecidas para obtener un buen uso en la producción de estas especies.
 No existe manejo adecuado de las tecnologías aplicas para el desarrollo de
este proceso de cultivo.
 No se realiza buen manejo del uso del suelo.

9. BIOTECNOLOGIA VEGETAL
La Biotecnología utiliza organismos vivos o partes de ellos para obtener productos o
modificarlos, para mejorar plantas para desarrollar microorganismos con fines bien
determinados.
La biotecnología vegetal es la específica de las plantas, es aplicación tecnológica que
utiliza sistemas biológicos y organismos vivos y sus derivados para la creación o
modificación de productos o procesos, para usos específicos.
Biotecnología clásica vegetal
Es el desarrollo de la agricultura, domesticación de especies salvajes para obtener
especies cultivables y comestibles. La finalidad principal de la biotecnología clásica
vegetal es la mejora de distintas plantas para obtener variedades con características
deseadas.

10.  TRANSFORMACIÓN VEGETAL
 Transformación en el aumento y rendimiento de la planta, mejora su calidad
nutritiva y tecnológica, que se haga resistente a plagas y enfermedades y a
condiciones difíciles o no adecuadas del suelo y clima.
 En los vegetales la transformación es importante por ser fabricante de oxígeno
Componente clave de los ciclos biológicos básicos (ciclo del agua, formación
del suelo, …) • Fuente principal de energía y material orgánico en los
ecosistemas • Base de la cadena alimentaria • Materia prima de interés
industrial: tejidos, caucho,

11.  MÉTODOS DE PROPAGACIÓN.
 El desarrollo alcanzado en la propagación de plantas ha sido sorprendente en
las últimas décadas. Sin embargo hay resultados que han marcado pautas en
este sentido, ente las que se destacan los trabajos de algunos investigadores.

12. RETOS DE LA BIOTECNOLOGIA VEGETAL
 Mayor rendimiento por hectárea PROBLEMA: disminución de suelo laborable y
recursos hídricos.
 Asegurar el alimento de una población que crece POBLACION: 9.000 millones en el
año 2050
 Incrementar la calidad de los alimentos y la seguridad alimentaria-
 Agricultura más compatible con el medio Disminución del uso de productos
químicos.
 Plantas con nuevo valor añadido Plantas como biofactorias, biosensores y
biocombustibles

13. PARA QUÉ SIRVE LA BIOTECNOLOGIA VEGETAL
Cultivos de Vegetales
Biocombustible
Eliminación de
Contaminantes
Enriquecimiento
de vitaminas
Mayor
productividad
Mejora pos
cosecha
Mejora Nutritiva

14. Caso Contaminación Residuos sólidos –Sogamoso –Boyacá
El relleno sanitario “Terrazas del Porvenir” se encuentra emplazado en el extremo norte
de la vereda San José del Porvenir en la ciudad de Sogamoso-Boyacá, a una altura de
2675 m.s.n.m. Esta vereda cuenta con 600 habitantes observándose las mayores
concentraciones sobre las vías principales, distribuidos porcentualmente en 60%
mujeres y 40% hombres, la vereda tiene una extensión de 486.5 Ha.
Este relleno sanitario está a cargo de la empresa de servicios públicos COSERVICIOS S.A-
ESP. Es una sociedad de Servicios públicos de economía mixta: 62.4 % de los aportes
corresponden al Municipio, el cual actúa como relleno regional ya que recibe residuos
de 43 municipios de Boyacá.

15. BIOTRATAMIENTO PARA PRODUCCIÓN DE ABONOS: FERMENTACIÓN
CONTROLADA
La descomposición de los desechos sólidos orgánicos se puede llevar a cabo oxigénica o
anoxigénicamente, dependiendo de la disponibilidad de oxígeno. Debido a que el proceso
anoxigénico es extremadamente lento y puede ser difícil controlar los olores ofensivo asociados
con este proceso, la mayoría de las operaciones de fermentación controlada son oxigénicas.

16. BIOTECNOLOGÍA DE PIRÓLISIS PARA EL MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS
ORDINARIOS Y PELIGROSOS.
La pirólisis de los residuos sólidos convierte el material en productos sólidos, líquidos y gaseosos.
El aceite líquido y el gas pueden ser quemados para producir energía o refinado en otros
productos. El residuo sólido puede ser refinado en otros productos como el carbón activado. El
proceso se lleva a cabo en un contenedor sellado a alta presión. Convertir el material en energía
es más eficiente que la incineración directa, se genera energía que puede recuperarse y usarse,
mucha más que en la combustión simple.
HORNO PARA LA PIROLISIS

17. VENTAJAS
IMPACTO AMBIENTAL
•La implementación de esta tecnología tiene un impacto positivo, ya que los residuos
sólidos se convierten en materia prima para obtener nuevos productos de valor
agregado.
•Los residuos del proceso como el CO2 puede, eventualmente, mezclarse con agua
para riego de invernaderos.
•Los residuos sólidos orgánicos son mezclados como parte de carga para la fabricación
de ladrillos termoaislantes
• Reducción de la dependencia de los combustibles fósiles, con un efecto positivo en
la balanza de pagos también, debido a las reducciones de importaciones de los
combustibles.
•Aumento de empleos, una planta de pirólisis de 3,5 MWh nominales, necesita 12
trabajadores para procesar un potencial de 120 t/día de RSU.

18. BIBLIOGRAFIA
 Angelakis et al. The status of wastewater reuse practice in the Mediterranean basin: need for guidelines. (1999)
 Celis Hidalgo José et al. Recientes aplicaciones de la depuración de aguas residuales con plantas acuáticas (2005).
 Curt Fernández de la Mora Mª Dolores. Macrófitas de interés en fitodepuración. (Cap 7)
 •BULOCK J. 1991. Biotecnología Básica. Ed. Acribia S.A. España.
 •MONROY Y VINIEGRA. 1981. Biotecnología para el aprovechamiento de los residuos orgánicos. AGT editores S.A. Cuba.
 • MORA, C. 1997. Bases para el desarrollo agropecuario del siglo XXI, Agricultura Orgánica y Biológica. CORPOICA, Santander.
 •Rev.Bio.Agro [online]. 2012, vol.10, n.2, pp.144-151. ISSN 1692-3561. OBTENCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES PRODUCTO DE LA
PIROLISIS RÁPIDA DE RESIDUOS DE PALMA AFRICANA (Elaeis guineensis Jacq.)
 Angelakis et al. The status of wastewater reuse practice in the Mediterranean basin: need for guidelines. (1999)
 Celis Hidalgo José et al. Recientes aplicaciones de la depuración de aguas residuales con plantas acuáticas (2005).
 Curt Fernández de la Mora Mª Dolores. Macrófitas de interés en fitodepuración. (Cap 7)
 Pedrazaga G. Reciclaje del efluente de origen animal con tres especies de
 plantas acuáticas. (1994)