Biologia

FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS
BIOLÓGICOS
CONTENIDO
Ecología y Ecosistemas
Ecología y Ecosistemas
Microbiología de las aguas residuales
Microbiología de las aguas residuales
Bacterias y organismos depredadores
Bacterias y organismos depredadores
Fundamentos de los procesos de depuración biológica
Fundamentos de los procesos de depuración biológica
Metabolismo bacteriano
Metabolismobacteriano
Tipos de metabolismo
Tipos de metabolismo
Reactores biológicos. Factores ambientales
Reactores biológicos. Factores ambientales
Crecimiento bacteriano
Crecimiento bacteriano
Demanda bioquímica de oxígeno
Demanda bioquímica de oxígeno

Fundamentos biológicos
Ecología y ecosistemas

● La Ecología es la parte de la biología que estudia la estructura y
funcionamiento de la naturaleza● La Ecología estudia las interacciones entre los seres vivos y su
entorno abiótico o habitat, definiendo una unidad de estudio que es
lo que se denomina un ecosistema

Fundamentos biológicos
Microbiología de las aguas residuales

Fundamentos biológicos
Microbiología de las aguas residuales

Microorganismos. Bacterias
► Las bacterias son organismos procariotas unicelulares(moneras), que se
alimentan por absorción a través de la membrana celular y se reproducen
generalmente por partición binaria (fisión)
► Existe una gran cantidad de especies de bacterias, con formas y tamaños
diferentes (1-10 µm)
► Las bacterias están constituidas en un 80% de agua y un 20% de materia seca,
el 90% de la cual es orgánica, pudiéndose formular aproximadamente como
C5H7NO2Fundamentos biológicos
Microbiología de las aguas residuales
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS MICROORGANISMOS
-AUTÓTROFOS C de CO2
Fotosintéticos:
Quimiosintéticos:
-HETERÓTROFOS

energía de la luz solar
energía de una reacción redox inorgánica

C de la materia orgánica

[Fotosintéticos:
Quimiosintéticos:

energía de la luz solar]
energía de una reacción redox orgánica

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Metabolismo bacteriano
TIPOS DE METABOLISMO
- Metabolismo respiratorio (procesos aerobios o procesos anóxicos)
- Metabolismo fermentativo (procesos anaerobios)
Oxidación y síntesis:
Microorg
M.O. (Sustrato)+Nutrientes+ [O2 ] ➜ CO2 + H2O + NH3(N2) +C5H7NO2 + Energía

CLASIFICACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS
(Requerimientos de O2 disuelto)
- AEROBIOS
- ANAEROBIOS
- FACULTATIVOSFundamentos biológicos
Reactores biológicos: Factores ambientales
Temperatura:
Criófilas:
Mesófilas:
Termófilas:

Entre -10 y 30ºC
Entre 20 y 50ºC
Entre 35 y 75ºC

Óptima 12 – 18ºC
Óptima 25 – 40ºC
Óptima 55 – 65ºC

Entre 4 - 9,5

Óptimo 6,5 - 7,5

Turbulencia
pH

Potencial redox y Salinidad
Sustrato-Nutrientes-Microorganismos
Tóxicos o inhibidores

Fundamentosbiológicos

Fundamentos biológicos
Reactores biológicos: Funcionamiento

1) Cultivos en película fija
Filtros percoladores (de goteo)
Biodiscos
Biocilindros
2) Cultivos en suspensión
Reactor biológico de fangos activos

Fundamentos biológicos
Crecimiento bacteriano

Fase estacionaria

Logaritmo del
número
de células

Fase de muerte

Fase de retardo

Fase de
crecimientoexponencial

(de respiración
endógena)

Tiempo

Fundamentos biológicos
Crecimiento bacteriano

Respiración endógena:
C5H7NO2 + 5 O2 → 5 CO2 + 2 H2O + NH3 + Energía
PROBLEMA
Teniendo en cuenta que la composición del tejido celular se puede representar
por la fórmula: C5H7NO2, y sabiendo que se trata de una oxidación con oxígeno,
indique una ecuación química posible para el proceso derespiración endógena,
suponiendo que el N celular se transforma en N2(g).
4 C5H7NO2 + 23 O2

➔

20 CO2 + 14 H2O + 2 N2

Fundamentos biológicos

Fundamentos biológicos
Crecimiento bacteriano. Parámetros cinéticos
Crecimiento celular y utilización del sustrato
(Modelo de crecimiento exponencial)
rg = dX/dt = µ·X
X = X0· eµ·t

Expresión de Monod
(Modelo de crecimiento limitado)...