Microbiologia

UNiVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUIMICA

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09607

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE

ACTIVIDAD DE LAS PROTEASAS BACFERIANAS EN SISTEMAS
DE DEPIJRACIÓN BIOLÓGICOS

MEMORIA que para optar al
Grado de Doctor en Ciencias Químicas presenta:

JULIÁN GARCIA GONZÁLEZ

MADRID, 1996
&RCI9IWO

El presente trabajo deinvestigación ha sido realizado en el
Departamente de Ingeniería Química de la Facultad de Ciencias
Químicas de la Universidad Complutense de Madrid, bajo la dirección
de los Profesores Dr. D. Federico López Mateos y Dr. U. Femando
Mirada Coronel, a quienes deseo expresar mi más profundo y sincero
agradecimiento por los consejos que me han brindado a lo largo de todo
el trabajo, peroespecialmente en la discusión e interpretación de
resultados y en la corrección crítica de esta memona.

Así mismo, mi sincero agradecimiento a U. Felipe Sanchez
Manzano y a Uña. Almudena Mier Prieto por su inestimable
colaboración en la fase experimental de este trabajo. Mi gratitud
también para Uña. Sara Femandez Martín, D. Alberto Cabrero Martín
y U. Jose Carlos Gomez Rivas por su ayuda en elmantenimiento de la
Plata Piloto de Lodos Activados.

Finalmente, mi agradecimiento a los responsables de la EDAR
de “La China” por las facilidades concedidas para la recogida de los
lodos empleados como incóculo de la Planta Piloto, y a todas aquellas
personas que de una u otra forma me han prestado su apoyo en el
mantenimiento con posterioridad de la misma.

Y como no, de forma especialdeseo expresar mi más sincero
agradecimiento a Marga, por haber soportado mis cambios de humor
durante todo este tiempo y haberme animado y alentado en todo
momento.

,4or ja

e óiJc&~nd~4oyo.

Indice 1

INDICE

Indice II
INDICE

1. INTROUUCCIÓN

1

U. PARTE TEÓRICA

6

11.1. La actividad microbiana en los lodos activados
11.2. El proceso de lodos activos

7
1711.2.1. Descripción del proceso

17

11.2.2. Mecanismo de la oxidación biológica acrobia

19

11.2.3. Microbiología del proceso de lodos activados

22

11.2.4. Factores determinantes del desarrollo bacteriano

25

11.2.5. Características de los lodos activados

29

11.2.6. Parámetros de operación del proceso

33

11.3. Enzimas: cinética e inhibición

36

11.3.1. Los enzimasen el metabolismo celular

36

11.3.2. Cinética de las reacciones enzimáticas

38

11.3.3. Efecto del pH sobre la actividad enzimática

45

11.3.4. Efecto de la temperatura sobre la actividad enzimática

47

11.3.5. Inhibición de los enzimas

48

III. PARTE EXPERIMENTAL

54

111.1. Objetivo y programa experimental

55

111.2. Materiales

57

111.2.1. Lodo activado57

111.2.2. Sustrato de hidrólisis

57

111.3. Equipo experimental

59

111.3.1. Planta piloto de tratamiento de aguas residuales

59

111.3.2. Sistema de reactores en discontinuo

63

111.4. Determinaciones analíticas

65

111.4.1. Concentración de biomasa

65

111.4.2. Actividad enzimática de las proteasas. Método del TNBS

69

Indice III

111.5. Procedimientoexperimental

76

111.6. Resultados experimentales

79

111.6.1. Selección del sustrato y de su nivel de saturación

79

111.6.2. Efectos del pH y de la temperatura

85

111.6.3. Efecto de la edad del lodo

115

111.6.4. Efectos de los iones metálicos Cu(I1) y Zn(II)

140

IV. INTERPRETACIÓN Y UISCUSIÓN UE RESULTADOS

208

IV. 1. Selección del sustrato y de su nivel desaturación

209

IV.2. Influencia del pH y de la temperatura

215

IV.3. Influencia de la edad del lodo

220

IV.4. Reproducibilidad de los experimentos

225

IV.5. Influencia de los iones metálicos Cu(II) y Zn(II)

229

V. CONCLUSIONES

239

VI. BIBLIOGRAFÍA

242

Introducción

1

1. INTRODUCCIÓN

Introducción

2

El proceso de lodos activados es el...