Tratamiento de Aguas Residuales Clase No

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
INGENIERÍA AMBIENTAL
CURSO 2016-1
GRUPOS VIII-IX SEMESTRES
CLASE No. 3

Introducción al Tratamiento de
Aguas Residuales
• Introducción general – contaminantes
• Aspectos del control de la contaminación
• Introducción al tratamiento de aguas residuales
tower.jc@gmail.com

2/8/2016

Polución/contaminación: es la introducción de elementos extraños/contaminantes enel
ambiente natural que causan un cambio adverso en el sistema. La polución puede tomar la forma
de sustancias químicas o energía, tales como ruido, calor o luz. Los contaminantes, pueden ser
tanto sustancias como energías impuestas, o contaminantes naturales. La polución es en general
clasificada como de fuente puntual o como de fuente no puntual.

•
•
•

•
•

La civilización = contaminación es unasentencia extrema y esta es solo parcialmente
verdadera.
Sin embargo, en la medida que la civilización se ha ido desarrollando, de la misma forma la
industrialización y la urbanización; esto ha resultado en un incremento del uso del agua y el
uso de compuestos químicos de mayor complejidad.
La contaminación acuática, en términos simples, es la adición de alguno o un conjunto
de elementos al aguadiferentes a los más probablemente producidos, transformados o
contenidos en ese medio de forma natural y sin la participación de la actividad
humana.
Los más importantes elementos de contaminación son el carbono, el nitrógeno, el fósforo y
los metales pesados, todos, en muchos de sus compuestos derivados.
Cuando compuestos de carbono orgánico están presentes en el agua, estos tienen la
capacidadde ser degradados por las bacterias presentes.
•

•

Cuando este proceso requiere de oxígeno se denomina degradación aerobia.

La manera de juzgar la extensión de cualquier contaminación por compuestos de carbono,
sin embargo, es a través de la medida de la demanda de oxígeno en el agua,
•

Demanda química de oxígeno (DQO) y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).

Introducción

Sobre lacontaminación con elementos
• El nitrógeno puede ocurrir como contaminante en la forma de
nitrógeno amoniacal (NH3), nitrato (NO3-) o nitrógeno
orgánico (R3-nNHn, n=0, 1, 2, 3, R: radical orgánico).
• El nitrógeno amoniacal puede también ejercer demanda de
oxígeno en la medida que este es oxidado a nitrato y como
amoníaco libre, puede ser tóxico para los peces.
• El nitrato puede ser un problema si elagua es abstraída de ser
convertida en agua potable y este también contribuirá a la
eutrofización de las aguas superficiales.
• El ortofosfato (PO43-) soluble es la forma del fósforo más
común como contaminante y también puede promover
eutrofización.

Introducción

•
•

•
•
•

•

La oxidación del amoniaco a nitrato es realizada por dos grupos de organismos.
El primer paso de oxidación por el grupoNitrosomonas: bacterias oxidantes de amonio
(AOB: β-proteobacteria y -proteobacteria) y archeas oxidantes de amonio (AOA:
Nitrosopumilus maritimus, SMC1, grupo I.1a, que codifican genes para la oxidación de NH3
– marino; AOA Nitrososphaera viennensis EN76, grupo I.1b, AOA acidofílica Ca.
Nitrosotela devanaterra, nitrificación en suelos ácidos).
El segundo paso (oxidación de nitrito a nitrato) esprincipalmente realizado por bacterias del
gen Nitrobacter. Ambas etapas producen energía que es acoplada a la síntesis de ATP.
La nitrificación también juega un importante papel en la remoción de nitrógeno
presente en las aguas residuales municipales.
La remoción convencional tiene en cuenta la nitrificación, seguida de desnitrificación. Los
costos de este proceso recaen principalmente en laaireación (inyección de oxígeno dentro
del reactor) y de la adición de una fuente externa de carbono (ej. Metanol) para la
desnitrificación.
La nitrificación es el proceso de oxidación de los compuestos de nitrógeno (específicamente,
la pérdida de electrones del átomo de nitrógeno hacia los átomos de oxígeno):
2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2- + 2 H2O + 2 H+ (Nitrosomonas)
2 NO2- + O2 → 2 NO3- (Nitrobacter)
NH3...