Anaerobio Aerobio

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TRATAMIENTO ANAEROBIO DE AGUAS RESIDUALES
FUNDAMENTOS
La remoción de materia orgánica constituye uno de los objetivos del tratamiento de las
aguas residuales, utilizándose en la mayoría de los casos procesos biológicos.
El mecanismo más importante para la remoción de la materia orgánica presente en el
agua residual, es el metabolismo bacteriano. El metabolismo consiste en la utilizaciónpor parte de las bacterias, de la materia orgánica como fuente de energía y carbono
para generar nueva biomasa. Cuando la materia orgánica es metabolizada, parte de ella
es trasformada químicamente a productos finales, en un proceso que es acompañado
por la liberación de energía llamado “Catabolismo”. Otro proceso denominado
“Anabolismo ó Síntesis” ocurre simultáneamente, donde parte de lamateria orgánica
se transforma en nuevo material celular (ver Figura 1).
Figura 1. Representación Esquemática del Metabolismo Bacteriano (Van Haandel, 1994)
El anabolismo es un proceso que consume energía y solamente es viable si el
catabolismo está ocurriendo para proporcionarle la energía necesaria para la síntesis
celular. Por otro lado, el catabolismo solo es posible si existe la presenciade una
población bacteriana viva.
El catabolismo se divide en dos procesos fundamentalmente diferentes: (1) Catabolismo
Oxidativo y (2) Catabolismo Fermentativo. El catabolismo oxidativo es una reacción
redox, donde la materia orgánica es el reductor que es oxidada por un oxidante. En la
práctica ese oxidante puede ser el oxígeno, nitrato o sulfato. El catabolismo
fermentativo se caracterizapor el hecho de no haber presencia de un oxidante: el
METABOLISMO
METABOLISMO
CATABOLISMO
1 - pY
PRODUCTOS + ENERGÍA
ENERGÍA PARA
EL AMBIENTE
DECAIMIENTO
BACTERIANO
RESIDUO
ENDOGENO
CELULAS NUEVAS (Y)
ANABOLISMO
pY
MATERIA ORGANICA
JENNY ALEXANDRA RODRÍGUEZ V. ING. SANITARIA Msc. Profesora Asociada de la
Universidad el Valle. Cali - Colombia
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proceso resulta en unreordenamiento de los electrones de la molécula fermentada de
un modo tal que se forman como mínimo dos productos. Generalmente son necesarias
varias fermentaciones secuénciales para que se formen productos estabilizados.
DIGESTIÓN ANAEROBIA
La Digestión Anaerobia es el proceso fermentativo que ocurre en el tratamiento
anaerobio de las aguas residuales. El proceso se caracteriza por la conversión de lamateria orgánica a metano y de CO2, en ausencia de oxígeno y con la interacción de
diferentes poblaciones bacterianas (ver Figura 2).
Figura 2. Degradación Biológica de la Materia Orgánica
La digestión anaerobia es un proceso que se produce en ambientes naturales como los
pantanos, en zonas anegadas para el cultivo de arroz, en los sedimentos de lagos y
mares, en las zonas anóxicas del suelo,en fuentes de aguas termales sulfurosas y en el
tracto digestivo de los rumiantes (Díaz-Báez, 2002).
Balance: En el campo del tratamiento de las aguas residuales, la contaminación
orgánica es evaluada a través de la DQO (demanda química de oxígeno), la cual mide
básicamente la concentración de materia orgánica. La forma de apreciar lo que ocurre
con la materia orgánica en el tratamientoanaerobio de aguas residuales, es
comparando su balance de DQO con el del tratamiento aerobio (ver Figura 3 y 4).
Figura 3. Balance Anaerobio de la Materia orgánica (www.uasb.org)
MATERIA
ORGANICA
Microorganismos
Anaerobios
CH4 + CO2
Biogás
BALANCE ANAEROBIO DE LA DQO
10%
90%
LODO
CH4
DQO
3
Figura 4. Balance Aerobio de la Materia orgánica (www.uasb.org)
Tratamiento Anaerobio: Ladigestión anaerobia es un proceso de transformación y
no de destrucción de la materia orgánica, como no hay presencia de un oxidante en el
proceso, la capacidad de transferencia de electrones de la materia orgánica permanece
intacta en el metano producido. En vista de que no hay oxidación, se tiene que la DQO
teórica del metano equivale a la mayor parte de la DQO de la materia orgánica digerida...