Inte - Tratamiento

7/26/2019 Inte - Tratamiento

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27/09/2015

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Curso de Especialización enTratamiento de Aguas Residuales

Pro! "ng# $uan Carlos Alarcón Condor2015

ASPECTOS GENERALES SOBRE LAS AGUAS RESIDUALES

• %uentes de generación de las aguas residuales & su impacto en elam'iente

• Caracterización de aguas residuales

• Re(so &/o )ertimiento de las aguas residuales tratadas

• *ormati)a implicada

• +icroorganismos implicados en los procesos de tratamiento#

• "ntroducción a los procesos de tratamiento 'iológico#

• Par,metros de dise-o

• Taller practico 01

Contenido



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%uentes de generación de las aguas residuales &

su impacto en el am'iente

Cuerpo de aguaalterado por la

.Acti)idadumana



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Reducción deoxígeno

Patógenos

Sustancias tóxicas

Materia orgánica

N, P

Contaminaciónde ríos



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• Argentina/Cordo)a/3illa Carlos

Contaminaciónde Lagos

Sustancias tóxicas

Eutroficación

Patógenos

Reducción de

oxigeno



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Reducción de oxígeno

Patógenos

Sustancias tóxicas

Materia orgánica

Contaminación

del mar

Uso de agas residales crdas en riego declti!os alimenticios



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• Como caracteri"ar#

• E$istiran %arametros#

• &e !alores tienen#

• Como entenderlos#

• Para 'e me sir!en#

Caracterización de aguas residuales

• C6A"%"CAC"8* E A:;A RE";A6E

• C8+P8"C"8* E 6A A:;A RE";A6E



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• omesticas

• Com'inado < municipal

• "ndustriales

C6A"%"CAC"8* E A:;A RE";A6E

8+ET"CA

6a)anderia

Cocina < comedor

"nodoros

6a)adero

uc=as

Aguas residuales domesticas



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C8+>"*AA < municipales

%a'ricas

Aguas residualesdomesticas

Centroscomerciales

er)icios )arios

Aguas residuales .Com'inadas



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8+ET"CA

6a)anderia

Cocina < comedor

"nodoros

6a)adero

uc=as

Aguas grises

Aguas negras ?

"*;TR"A6E

%a'ricas

Centroscomerciales

+ercados

.6a)anderos de autos

ospitales

Centros de ense-anza

ETC



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."*;TR"A

• Elementosto@icos

• +ateriaorganica

• +etales



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CE*TR8C8+ERC"A6E

• Elementostó@icos

• +ateriaorg,nica

• +etales

.+ERCA8

• Elementos tó@icos

• +ateria org,nica

• Aceites & grasas



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.8P"TA6E

Posi'ilidad de?

• Elementos tó@icos• Patógenos• +ateria org,nica• Aceites & grasas

.CE*TR8 EE*E*A*BA

Posi'ilidad de?

• Elementos tó@icos• Patógenos• +ateria org,nica• Aceites & grasas



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• ue elementos tienen las aguas residualesDue lo =acenpro'lematico

C;A*T"%"CAR

CARACTER"BAC"8* E 6A A:;A RE";A6E

CO(PONENTES DEAGUA RESIDUAL

• A dierencia de las aguasnaturales las aguasresiduales reci'en salesinorg,nicas detergentes

Fa'ones & materia org,nica dela preparación de alimentos &del meta'olismo =umano#algunos de los cuales puedenser transormados en estemedio lGDuido por la acciónde microorganismos porreacciones 'ioDuGmicas &tam'iHn por reaccionesDuGmicas#



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Por Due es importante lacaracterización de las aguas residuales

• Cuales son los .parametros Due de'eriamosconsiderar en la caracterización



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Demanda )io'ímica deo$igeno * DBO+

Es un par,metro Due mide la cantidadde materia suscepti'le de serconsumida u o@idada por medios'iológicos Due contiene una muestralGDuida disuelta o en suspensión#

e utiliza para medir el grado decontaminación normalmente se midetranscurridos cinco dGas de reacción

I>85J & se e@presa en miligramos porlitro Img/lJ#

Par,metros importantes

Demanda 'ímica de o$igeno *D&O

6a demanda DuGmica de o@Ggeno I8J es unpar,metro Due mide la cantidad de sustanciassuscepti'les de ser o@idadas por mediosDuGmicos Due =a& disueltas o en suspensión enuna muestra lGDuida#

e utiliza para medir el grado de contaminación &

se e@presa en miligramos por litro Img/lJ#AunDue este mHtodo pretende medirprincipalmente la concentración de materiaorg,nica sure intererencias por la presencia desustancias inorg,nicas suscepti'les de sero@idadas Isuluros sulitos &oduros etc#J Duetam'iHn se releFan en la medida#



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NUTRIENTESEl N y P conforman los nutrientes;

esencial para el desarrollo de “vida

acuatica” pero en excesivas

cantidades puden ocacionar problemas

ambientales

ES BUENO Y PERJUDICAL

RELATIVAMENTE

Como se %resentan#

Nitrógeno ,N-. E@cretasProteGnas etc#/os0oro,P-. etergentes



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*itrógeno Total

*itrógeno Total K *itrógenoorg,nico LAmonGacoL *itritoL *itrato

• *itrógeno org,nico!ProteGnas ;rea#• *itrógeno amoniacal! *

L

• *itrito! *82<

• *itrato *8<

*itrógeno MFelda=l Total!*# org,nico L *# Amoniacal



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%1

Alerta la presencia de

descargas de aguas

residuales industriales.

Afecta el proceso de

tratamiento biológico y

químico

Tem%eratra

Parmetro importante para describir

como seria la actividad de los

microorganismos



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Coli0ormes/ecales

on 'acterias indicadores decontaminación del agua & los alimentos#

e encuentran principalmente en elintestino de los =umanos & de losanimales de sangre caliente#

6os coliormes %ecales se introducen en

gran n(mero al medio am'iente por las=eces de =umanos & animales#

Coli0ormestotales

El grupo contempla a todas las 'acteriasentHricas Due se caracterizan por tener lassiguientes propiedades 'ioDuGmicas!

Nser aero'ias o anaero'ias acultati)asONser 'acilos :ram negati)osONno ser esporógenasONermentar la lactosa a 5 C en =orasproduciendo ,cido l,ctico & gas#



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Bacterias1eterotró0icas

'acterias =eterótroas sonuna parte integral delecosistema &a Due suimportancia en el procesode desnitriicación

(etales Pesados

6os metales pesados son un grupo deelementos DuGmicos Due presentan unadensidad relati)amente alta & cierta to@icidadpara el ser =umano#

+uc=os de los metales Due tienen unadensidad alta no son especialmente tó@icos &

algunos son elementos esenciales en el ser=uma no indepe ndiente mente de Due adeterminadas concentraciones puedan sertó@icos en alguna de sus ormas# in em'argo=a& una serie de elementos Due en alguna desus ormas pue den re presentar un seriopro'lema medioam'iental & es com(n reerirsea ellos con el tHrmino genHrico de QmetalespesadosQ#

CR8+8 +ERC;R"8 P68+8 ARE*"C8"ERR8ETC#



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Sstancias Tó$icas

6as s ustancias tó@icas son productos DuGmicos cu&aa'ricación procesado distri'ución uso & eliminaciónrepresentan un riesgo para la sa lud =umana medioam'iente & por ende en procesos de tratamiento'iológico

6a ma&orGa de las sstancias tó$icas son %rodctos'ímicos sint2ticosDue penetran en el medioam'iente & persisten en Hl durante largos perGodos detiempo#

El uso e@tensi)o de %esticidas sint2ticos deri)ados delos =idrocar'uros clorados en el control de plag as =atenido eectos colaterales desastrosos para el medioam'iente#

Estos %esticidas son m3 %ersistentes 3 resistentes ala degradación )iológica4 +u& poco solu'les en a guase ad=ieren a los teFidos de las plantas & se acumulanen los suelos

Ensa3o de To$icidad

6os ensa&os de to@icidad son 'io ensa&osempleados para reconocer & e)aluar los eectosde los contaminantes para el tratamiento'iológico#

6os ensa&os de to@icidad permiten esta'lecer loslGmites permitidos para los distintoscontaminantes



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CARGA ORGÁNICA “C”

einiremos a la carga org,nica como el contenido de compuestosde car'ono en un eluente cualDuiera sea su origen#

SE DICE &UE55

Cantidad de materia org,nica generalmente medida como >85aplicada a un proceso de tratamiento dadoO e@presada como peso porunidad de tiempo por unidad de supericie o por unidad de peso#

CUAL SERA EL CORRECTO # 55

mg/lDBO5

l/sCaudal

DBO/díaKgC

0.0864xDBO5xCaudalC

⇒

⇒

⇒

=




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CARGA SUPERFICIAL (CS)

Área (ha)

C(Kg DBO/día)

CS = Kg DBO/(hectárea.día)

CARGA VOLUMCARGA VOLUMÉÉTRICA(CV)TRICA(CV)

Volumen(m3)

C(Kg DBO/día)

CV = Kg DBO/(m3.día)

!aracterísticas típicas de aguas residuales

dom#sticas



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!aracterísticas de aguas residuales industriales

!aracteri$ación % &ndustria alimentaria



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!aracteri$ación % &ndustria cervecera

An,l isis ;nidad Resultados

+1 +2 +

p 7#2 7#5 #1

>85 mg/6 750 047 000

>85 < olu'le mg/6 250 1100 1125

8 mg/6 20447 700 700

8 < olu'le mg/6 11200 4447 4047

%osato mg/6 S0#007 S0#007 S0#007

* < *itrato mg/6 S0#05 5#4 7#01

!aracteri$ación % &ndustria de aditivos del concreto



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!aracteri$ación de

&ndustria de llaves

!aracteri$ación de aguas residuales de

agua de lavado de algodon



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• uienes de'en realizar la toma muestras <<

PER8*A6 CAPAC"TA8

+;ETRE8 E 6A A:;A RE";A6E

• Como de'emos =acerlo 6o =acemos nosotros uien lo de'erGa realizar

• 6a'oratorios acreditados ??



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Re(so &/o )ertimiento de las aguas residualesdomesticas tratadas

Contaminación de cer%os rece%tores de aga #

1 ¿Qué?

2 ¿Por qué?

3 ¿Hasta cuanto?4 ¿Cómo?

TRATAMIENTO?



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QUÉ?

CARACTERI!ACI"NCA#I$A$

CANTI$A$

POR QUÉ?

A%&A'

RE'I$&A#E'$OME'TICA'

R(O

#A%OMAR

IMPACTO EN #O' &'O' $E#C&ERPO RECEPTOR

R)*+o a+r,co-aPro.uctos /).ro0)o-ó+)cos

istema dealcantarillado



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#*+)s-ac)ón

Caac).a.as)m)-at)a .*-cu*ro r*c*tor

T)o .* uso .* -os*-u*nt*s

HASTA CUANTO?

COMO?

Con P-anta .* Tratam)*nto.* A+uas R*s).ua-*s



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*ormati)a implicadaGestión Integral de los Recrsos 1ídricos *Gestión Am)iental

a-or*s M56)mos A.m)s)0-*s 7 MA

6er0icacióndel cm%limiento



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• Le3 de Recrsos 1ídricos

Reglamento de la LR1I *001<2010<A:JArtíclo 788Condiciones para la autorización de 3ertimientos de agua residual tratada



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•LI(ITES (A9I(OS PER(ISIBLES * L(P

• ECT8R 3"3"E*A C8*TR;CC"8* A*EA+"E*T8

• ECT8R E*ER:"A +"*A

• 010<2010 +"*A+



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• 07<200<PC+




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0

• ECT8R PR8;CC"8*

• 00<2002 PR8;CE

• ECT8R PR8;CC"8*

• 010<200 PR8;CE



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Categorías *ECAs

DS ::; *;::< *(INA(DS :;8 *;::= *(INA(,7-



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Cual ECA usar?

Resolución $eatural*U 202<2010<A*AIPu'licado el 27#0#2010J



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BALANCE DE (ASAS



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6er0icación del

cm%limiento



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## *00<2010<+"*A+pu'licado el 17#0#10



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EN QUE CONSISTE UM PROGRAMA DE MONITOREO?

Norma OS :=: Plantas de Tratamiento de Agas Residales



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6ALORES (A9I(OS AD(ISIBLES > 6(A

6os 3+A es )alor de la concentración de elementos sustancias opar,metros Gsicos &/o DuGmicos Due caracteriza a un eluente nodomHstico Due )a a ser descargado en la red de alcantarillado sanitarioDue al ser e@cedido causa da-o inmediato o progresi)o a las instalacionesinraestructura sanitaria maDuinarias & eDuipos de los sistemas dealcantarillado & tratamiento de aguas residuales & tiene inluenciasnegati)as en los procesosde tratamiento de las aguas residuales

• 6as industrias & comerciosinclui dos restaurantes &mercados entre otros cu&asdescargas e@cedan los 3+Ade los siguientes par,metrosincluidos en el Ane$o 7 delReglamento! emanda

>ioDuGmica de 8@Ggenoemanda uGmica de8@Ggeno Aceites & :rasas &ólidos uspendidos Totalesde)er?n e0ectar el %agoadicional %or e$ceso deconcentración a Seda%al *enel caso de Lima 3 Cal lao> o alas Em%resas Prestadoras deSer!icio ,EPS- ene l resto delpaGs#



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• 6a normati)a esta'lece otros par,metros IAne$o ; de la normaJ Dueno pueden ser so'repasados de ninguna manera! AluminioArsHnico >oro Cadmio Cianuro Co're Cromo a@a)alente Cromototal +anganeso +ercurio *GDuel Plomo ulatos uluros Binc*itrógeno Amoniacal p ólidos edimenta'les & Temperatura# Encaso las indstrias 3 comercios so)re%asen dic@os %ar?metrosser?n setos de ss%ensión del ser!icio de alcantarillado#



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(icroorganismos Im%licados en losProcesos de Tratamiento

¿Qué es la micr oiolo!"a#

• La micro)iología es el cam%o cientí0ico 'e seoc%a del estdio de los organismosmicroscó%icos comnmente conocidos comomicroorganismos4

¿Qué so$ los micr oor!a$ismos#

• Todas las criatras !i!ientes est?n 0ormadas%or c2llas4 Las c2llas son nas m3 %e'easnidades )?sicas de la !ida4 Son las estrctrasmas %e'eas ca%aces de reali"ar los %rocesos)?sicos de la !ida tales como a)sorción dentrientes 3 e$%lsión de desec@os4 Las calessolo se %eden o)ser!ar mediante elmicrosco%io4



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Entre estos microorganismos tenemos!

• >acterias

• Algas

• Protozoarios

• Rotieros

>acterias

• 6as 'acterias sonmicroorganismosunicelulares Duepresentan un tama-o dealgunos micrómetros de

largo Ientre 05 & 5 Vmpor lo generalJ & di)ersasormas inclu&endoeseras IcocosJ 'arrasI'acilosJ & =HlicesIespirilosJ#

• +uc=as 'acteriasdisponen de lagelos ode otros sistemas dedesplazamiento & sonmó)iles#



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AlgasEntre las mas comunestenemos!

• C=lorella• Euglena

• Closterium• AnWistrodesmus• Actinastrum• C=lorococcum• 8scilatoria IXXJ

• :olenWinia• 6epocinclis

• Agnemellum• AnWistrodesmus alcatum• Anac&stis

• Ana'aena• pirogira IXXJ

Protozoarios

• 6os protozoos son considerados como'ioindicadoresdel estado deuncionamiento de las depuradoras deaguas residuales# on los principalesconsumidores de las po'laciones'acterianas en los sistemas acu,ticos einter)ienen en la ormación de co,gulossedimenta'les#

• En resumen son undamentales en lossistemas de depuración 'iológica de lasaguas residuales#

• El meta'olismo de los protozoos es la'ase de su actuación en la depuraciónde las aguasO primero por el consumode materia org,nica disuelta en el agua& de las 'acterias Due se desarrollan enel medio

Paramecium un ciliado tGpico#



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Rotieros

• 6os rotGeroseliminan 'acteriasdispersas &protozoos# Algunasespecies

contri'u&en a laormación dellóculo porsecrección de mucus

P'ilodina aliment,ndose



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NTRODUCC ONAL PROCESO B OLOG CO

• 6a acti)idad 'iólogica se .apro)ec=a para la degradación dela materia org,nica 'iodegrada'le colidal o disuelta# uranteeste proceso se eliminan gases IC82 o CJ & se o'tiene'iomasaDue .puede ser e@trai'le mediantesedimentación#

6a o@idación 'iológica es lacon)ersión de la materia org,nica a laorma inorg,nica

Redcción de la materia org?nica )iodegrada)le



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escomposición 'iólógica de la materia org,nica

Consideraciones .am'ientales

Todo proceso 'iológico se desarrollacon las siguientes consideraciones!

• *utrientes suicientes

• Ausencia de elementos tó@icos• Condiciones am'ientalesapropiadas

6as aguas residuales domHsticas contienennutrientes reDueridos para el crecimientode microorganismos#

Pero algunos residuos lGDuidos industrialesno contienen nutrientes#

6a relación apropiada es el siguiente!>85/*/P es de 100/5/1



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• 6as aguas residuales pueden ser tratadasmediante la naturaleza si esta dentro de susposi'ilidades? <<

A;T8P;R"%"CAC"8* ????

Auto puriicación 'iológica

• 6a autopuriicación es lacapacidad de un cuerpode agua para des=acersede los .contaminantesmediantemicroorganismos



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• Proceso 'iológicoaero'io#< Es aDuel donde el proceso'iológicoseda en presencia de o@igeno Ima&ores a 2 mg/6J

• Proceso 'iologico ano@ico #<Es aDuel dondeel proceso 'iológico seda en condicones Due no son aero'ios ni anaero'ios estrictos I8#entre 0# a 0#4 mg/6 J

• Proceso 'iológicoanaero'io#<Es aDuel donde el proceso'iológicose da en condicionesde 8@igeno isueltonulo

Proceso >iológico Aero'ico YAno@ico < Anaero'ico



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CICLO DEL CARBONO

• El Car'ón li'erado de los animalesantes de s u muerte es con)ertidodirectamente en >ió@ido de Car'ono atra)Hs de la respiración animal o pas adel cuerpo de animal en urea & otroscompuestos org,nicos desde es a ormaes con)ertido por los microorganismosen >ió@ido de Car'ono

• El signiicado de la o@idación 'iológicaen los procesos en "ngenierGa anitaria

puede ser meFor e@plicado & conclaridad cómo los elementos Due s onnormalmente transormado por lanaturaleza#

CICLO DEL NITROGENO

• El *itrógeno en la materiaorg,nica sin )ida es con)ertidopor los microorganismosprimero en amoniaco & luego en*itrito & *itrato# El *itrógenoen la orma de AmonGaco & no*itrato es asimilado por lasplantas & incorporado enproteGna# 6os animalesconsumiendo las plantas

utilizan el *itrógeno en supropia estructura de proteGna# Elma&or producto terminado delmeta'olismo del *itrógeno enla ma&orGa de los animales es laurea#

• UREA. *2 con *2 eencuentra en la orina & la sangre< se llama tam'iHn Car'ono#

• Es el desec=o inal de laaumentación proteica utilizadopor el cuerpo#



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(ODELO O PATRON DE

CRECI(IENTO DE LOS(ICROORGANIS(OS

• 6a cur)a ilustra el modelocl,sico de crecimiento Duerepresenta a losmicroorganismos# 6a cur)are)ela Due el crecimiento pasa atra)Hs de tres ases# Al iniciotodos los nutrientes est,npresentes en e@ceso conrelación a lo reDuerido por losmicroorganismos & elcrecimiento no tiene

restricciones#

Fase deCrecimiento

Constante

Fase deDeclinamientoen elcrecimiento

Fase

Endógena*

Concentraciónde

Microorganismos

Tiempo

Fig. 4 : Patrón de Crecimiento Clásico

Fase deCrecimiento

Constante

Fase deDeclinamientoen elcrecimiento

Fase

Endógena*

Concentraciónde

Microorganismos

Tiempo

Fig. 4 : Patrón de Crecimiento Clásico

(uente) &ng. *tto +osasco ,er-es

8Z"AC"[* >"86[:"CAE ;* ;>TRAT8



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Crecimiento relati)o de microorganismos en elcurso de la esta'ilización de un residuo org,nicoen un medio lGDuido aero'io



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• 6os microorganismos Due utilizan el >ió@ido del car'ono como la (nicauente del car'ón se denominan A;T8TR8%8• +ientras Due aDuellos Due o'tienen el car'ono de uentes org,nicas

solamente se les denomina ETER8TR[%8#

Algas IautotroasJ

>acterias I=eterotroicasJ

*"TR"%"CAC"8* E*"TR"%"CAC"8*



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*itriicación

6a o@idacióndel amoniaco orma *itritos & luego *itratos#Estas 'acterias tieneuna tasa de crecimientomenorDue las =eterotriicas porello reDuierende ma&ortiempode retención celular#

El p de'e estarentre apro@# neutral#

8@igenode 2ppm minimo#a& Due teneren cuentaDue para esteproceso se reDuiere de alcalinidad#



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esnitriicación

• En la reducción del *itratoestan in)olucradaslas 'acterias=eterotroicasusandoen condicionesano@icascon tiempos de retenciónalgo ele)adosITR 15= apro@J#

• Para Due se de el proceso se reDuire uente de car'ono organico 7SpS0#ppmS8S0#4ppm

a& Due tener cuidado puesto Due en la desnitricación se puedeconsumirtoda la materia organica I>85J

estacan! Alcaligenes Paracoccus Pseudomonas T=io'acillus R=izo'ium T=iosp=aera



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mg/lDBO5

l/sCaudal

DBO/díaKgC

0.0864xDBO5xCaudalC

⇒

⇒

⇒

=


1000

percapitaónContribucixPoblaciónC =

C = Kg DBO5/día

Contribución percápita, en gr DBO5/(habitante.día)

BM : 40 - 50Metcalf : 54Norma S090: 50



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Cidado#

(uente) Norma * /0/



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3ariación de caudaldurante el dGa



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Po'lación eDui)alente



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1Atm K 1000m' <<<<< 0 C K 27#15 M



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Muchas gracias [email protected]

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