Aguas residuales

Tratamiento de Aguas Residuales

Cátedra Internacional de Ingeniería 2008 - Salud Pública y Saneamiento Ambiental Universidad Nacional de Colombia Bogotá, D. C. Junio 17 – Julio 11, 2008

Que es un Agua Residual?
Son las aguas de desecho producidas por una comunidad Dependiendo de su origen:
las aguas residuales se clasifican en:
• • • Domesticas Industriales Agroindustriales

AguasResiduales Domesticas
Constituidas por:
Desechos corporales humanos (heces y orina), Aguas de lavado por actividades de aseo:
• • • personal preparación de alimentos limpieza

Contienen:
• • • Sólidos Flotantes grandes suspendidos Sólidos pequeños suspendidos y coloidales Sólidos disueltos

Composición de las Heces y Orina
Heces
Cantidad (Habitante/día) Cantidad (Habitante/día) HumedadMateria Orgánica Nitrógeno Fósforo (como P2O5) Potasio (como K2O) Carbono Calcio 135-270 g 35 - 70 g

Orina
1 - 3 Kg 50 - 70 g

Composición Aproximada (%) 66 - 80 88 - 97 5-7 3 - 5.4 1 - 2.5 44 - 55 4.5 93 - 96 65 - 85 15 - 19 2.5 - 5 3 - 4.5 11- 17 4.5 - 6

Caracterización de A. Residuales
Demanda Teórica de Oxígeno (DTO)
Cantidad teórica de oxígeno requerido para oxidar la fracciónorgánica de un desecho hasta dioxido de carbono y agua C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O 180 192
La DTO de una solución de glucosa de 300 mg/L será: DTO = 192/180 x 300 DTO = 321 mg/L

Caracterización de A. Residuales
Demanda Química de Oxígeno DQO
Se obtiene al oxidar el residuo con un oxidante químico. Se oxidan casi todos los compuestos orgánicos a CO2 y H2O. La reacción se lleva a cabo en más del95%

Demanda Bioquímica de Oxígeno DBO
Es la cantidad de oxígeno requerido para oxidar el residuo biológicamente

Caracterización de A. Residuales
DTO > DQO > DBO u > DBO 5
En general: • Aguas Residuales Domesticas Sin tratar tienen una relación aproximada de: DBO5 / DQO = 0.5

DBOu / DBO5 = 1.5

Concentración del Residuo
Concentración
Baja Media Alta Muy Alta DBO5 (mg/L) < 200 350500 > 750 DQO (mg/L) < 400 700 1000 >1500

Composición de un Agua Residual Doméstica

Agua Residual 99.9% Agua
70%

0.1% Sólidos
30%

Orgánicos

Inorgánicos Grasas 10% Sales Gravilla Metales

Proteínas 65%

Carbohidratos 25%

Etapas de Tratamiento
Sólidos

MOD

N TP P MP Virus

TS

TT

D

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

METABOLISMO: MICROORGANISMOS YEL ENTORNO
NUTRIENTES PARA BIOSÍNTESIS PRODUCTOS DE DESECHO

ENERGÍA

ANABOLISMO

ENERGÍA

M M O R C A S LA U C LÉ O

PRECURSORES BIOSÍNTESIS

CATABOLISMO

FUENTE DE ENERGÍA

DIVERSIDAD FILOGENÉTICA- DIVERSIDAD FILOGENÉTICAMETABÓLICA ? METABÓLICA
- TRANSFERENCIA HORIZONTAL DE GENES. - EFECTO DEL AMBIENTE - VIDA LIBRE (UNICELULAR) - MICROESCALA

- SINTESIS DE PROTEINAS -BIOSÍNTESIS - ENERGÍA - REPLICACIÓN

METABOLISMO: CONTEXTO ABIÓTICO ABIÓTICO

SON LAS REACCIONES BIOQUÍMICAS UN “INVENTO” DE LOS ORGANISMOS VIVOS? CÓMO AFECTÓ LA APARICIÓN DE LA VIDA LOS PROCESOS QUÍMICOS EN LA TIERRA?

DIVERSIDAD METABÓLICA MICROBIANA METABÓLICA
TODOS LOS MICROORGANISMOS

QUIMIOTROFOS

FOTÓTROFOS

QUIMIOORGANOTROFOS

FOTOHETERÓTROFOS

FOTOAUTÓTROFOSQUIMIOLITOTROFOS

MIXÓTROFOS

QUIMIOLITOAUTÓTROFOS

DIVERSIDAD METABÓLICA MICROBIANA METABÓLICA

ALGUNOS CONCEPTOS BÁSICOS BÁSICOS
REACCIONES DE OXIDO - REDUCCIÓN Y PROCESOS REACCIONES DE OXIDO - REDUCCIÓN Y PROCESOS METABÓLICOS METABÓLICOS
QUÉ IMPLICAN LAS REACCIONES DE OXIDO-REDUCCIÓN ? QUÉ IMPLICAN LAS REACCIONES DE OXIDO-REDUCCIÓN ? TODAS LAS REACCIONES DE OXIDO-REDUCCIÓN PRODUCEN TODAS LASREACCIONES DE OXIDO-REDUCCIÓN PRODUCEN ENERGÍA ? ENERGÍA ? QUÉ IMPLICA UN ∆G NEGATIVO Ó POSITIVO ? QUÉ IMPLICA UN ∆G NEGATIVO Ó POSITIVO ?

POR QUÉ EL ATP ES LA MONEDA ENERGÉTICA ? POR QUÉ EL ATP ES LA MONEDA ENERGÉTICA ?
POR QUÉ HAY OTRAS MOLÉCULAS CON MAYOR “ENERGÍA” (ALTO POR QUÉ HAY OTRAS MOLÉCULAS CON MAYOR “ENERGÍA” (ALTO POTENCIAL PARA LA TRANSFERENCIA DE GRUPOS FOSFORIL) POTENCIAL PARA...