I ; +- r" c

'NOMBRE :

TELEFONO PARTICULAR:

MATRICULA:

CLAVE :

L/ CARRERA :

TRIMESTRE :

HORAS POR SEMANA:

-. LUGAR DONDE SE LLEVARA

A CABO Y'

8 !

L FECHA DE INICIO:

~T /FECHA DE TERMINACION: I , /NOMBRE DEL SUPERVISOR: L.

, r L

r I / 1

1 i

,.

ACTIVIDADES:

FIRMA

FIRMA

ALUMNO) :

SUPERVISOR):

Calderón Moreno Salvador

Ingenieria Bioquímica Industrial

87-v

20 horas.

Laboratorio del Instituto SEDUE

del área de Ingeniería.

1 Q de julio de 1987

3 0 de diciembre de 1 9 y

Ing. Alejandro Veraza Zavala

Jefe del Departamento de Factibi-

lidad de Proyectos Tecnológicos

y Cientificos.

Recopilación de información bi - bliográf ica.

Análisis bacteriológico para ex-

cretas y estiércol animal.

Planeamiento de metodologias adz cuadas de análisis y su comproba ción.

Evaluar modelos de digestores - anaerobios a escala de laborato-

rio.

cm.dd.U MWQ h&&. Calderón Moreno Salvador.

ingflejandro Veraza Zavala.

I N D I C E

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

TITULO

JUSTIFICACION

INTRODUCCION

ANTECEDENTES

OBJETIVOS

4 . 1 Objetivo General

4 .2 Objetivo Particular

PROGRAMA Y METODOLOGIA

5.1 Programa

5.2 Técnicas de Trabajo

RESULTADOS

6.1 Cursos Tipos

6 . 2 Formulas que se siguieron para

determinar algunas variables

6.3 Primera Corrida

6.4 Segunda Corrida

6 .5 Comparación de algunos resultados

de la primera y segunda corrida.

OBSERVACIONES Y DISCUSION

1

2 - 3

4 - 1 4

1 5 - 1 8

1 9

1 9

2 0

2 1 - 55

- 3

5 6 - 6 3

6 4 - 6 6

6 7 - 7 8

7 9 - 8 8

8 9 - 9 5

7.1 Observaciones Generales 9 6 - 9 7

7.2 Observaciones Particulaes (puntuales) 9 8 - 1 0 0

CINETICA CON BASE AL CONSUMO DE

CARBOHIDRATOS

CONCLUSIONES

RESUMEN DIBUJOS Y CRONOLOGIA

BIBLIOGRAFIA

1 0 1 - 1 0 6

1 0 7 - 1 0 8

1 0 9 - 1 1 0

1 1 1 - 1 1 3

1 1 4 - 1 1 6

"ANALLCIS BACTERIOLOGIC0 DE UN DIGESTOR ANAEROEIO A NIVEL LAEORATORLO"

"CELECCION DE TECNLCAS PARA UN ANRLISIS BACTERIOLOGICO Y FICICOQUIMICO DE LA

EXCRETA DE CERDO".

.

- 1, -

1 . - JUSTIFICACION Y N A T U R A L E Z A D E LpiS ACTIVIDADES.

L a e x c r e t a humana y a n i m a l c o n t a m i n a n p r i n c i p a l m e n t e e l a g u a , e l

a i r e , no s o l o i n d i r e c t a m e n t e p o r m e d i o d e l s u e l o , s i n o t a m b i é n - en f o r m a d i r e c t a . E s t a c o n t a m i n a c i Ó n d i r e c t a , e a e n s u m a y o r -- p a r t e c o n s e c u e n c i a d e l a s g r a n d e s d e n s i d a d e s d e p o b l a c i ó n humana

y de l a o r g a n i z a c i ó n u r b a n a , d e p e n d e de que l a s a g u a s n e g r a s de

u n a c o m u n i d a d s e v i e r t e n en u n c u r s o de a g u a q u e a b a s t e c e a o t r a .

L a e x c r e t a humana y a n i m a l c o n t r i b u y e c o n g r a n d e s c a n t i d a d e s d e

b a c i l o s c o l i f o r m e s , m u c h o menos de C l o s t r i d i u m p e r f r i n g e n s , c o n

S t r e p t o c o c c u s f s e c a l l s a l f a - h e m o l í t i c o s o E h t e r o c o c o s ; u n a g r a n

v a r i e d a d de m i c r o o r g a n i s m o s p a t ó g e n o s s o n e x p u l s a d o s e n l a s h e -

c e s de p e r s o n a s i n f e c t a d a s y t r a n s m i s o r e s . E n t r e l o a mas cornu--

n e s e s t á n l a s b a c t e r i a s e n t é r i c a a p a t ó g e n a s , como l a S a i m o n e i i a -

S h i g e l l a .

A c t u a l m e n t e s e t i e n e u n p r o b l e m a e n e l c e n t r o p o r c i n o d e l a P i e -

dad M i c h o a c á n , en e l t r a t a m i e n t o de l a e x c r e t a de c e r d o . La e x -

c r e t a g e n e r a d a c o n t a m i n a p r i n c i p a l m e n t e e l a g u a y e l s u e l o d e m;

c r o o r g a n i a m o s p a t Ó g e n o s . E s t a e x c r e t a de c e r d o p u e d e s e r u t i l i -

z a d a p a r a l a o b t e n c i ó n de b i o g a s ( m e t a n o ) , a d e m á s de f e r t i l i z a n -

t e s o r g á n i c o s los c u a l e s p u e d e n s e r i n c o r p o r a d o s a l a t i e r r a .

Como u n a m e d i d a e n l a p r e v e n c i ó n y c o n t r o l de l a c o n t a m i n a c i Ó n - a m b i e n t a l , s e d e b e h a c e r u n e s t u d i o p a r a l a u t i l i z a c i Ó n de l a e x

c r e t a humana y a n i m a l . -

E l d i g e s t o r a n a e r o b i o n o s s i r v e p a r a t r a t a r l a s e x c r e t a s humanas

y a n i m a l e s , d e l a s c u a l e s s e p u e d e o b t e n e r e l b i o g a s a b o n o en r i -

q u e c i d o c o n n i t r ó g e n o en f o r m a a m o n i a c a l , e l c u a l p u e d e s e r u t i -

l i z a d o en l a a g r i c u l t u r a . P o r l o t a n t o e 8 n e c e s a r i o h a c e r l e u n

a n á l i s i s f i s i c o q u í m i c o a l r e s i d u o de N O 2 , N O 3 , N a , VI, C a , P , p a -

r a s a b e r e l b a l a n c e d e l c o n t e n i d o d e s a l e s m i n e r a l e s d e é s t e . E s

t e a n é l i s i s d e b e h a c e r s e a l i n i c i o y f i n a l d e l a d i g e s t i ó n a n a e -

r o b l a .

2

Como e l e x p e r i m e n t o s e h i z o a e s c a l a d e l a b o r a t o r i o s e d e t e r m i n ó

t a m b i é n l a c i n é t i c a d e consumo de c a r b o h i d r a t o s y l a s í n t e s i s d e

p r o t e i n a s . Además s e m i d i ó l a v a r i a c i ó n d e l p H , l a t e m p e r a t u r a

i n t e r n a y l a e x t e r n a y e l DUO. Los d a t o s o b t e n i d o s s e e m p l e a r o n

p a r a t r a t a r d e h a c e r un e s c a l a m i e n t o d e l d i g e s t o r a n i v e l l a b o r a -

t o r i o a p l a n t a p i l o t o .

3

2.- I N T R O D U C C I O N .

."

.-

,

De l a s r e l a c i o n e s e n t r e los miembros de l a s p o b l a c i o n e s humanas - que f a c i l i t a n l a t r a n s m i s i ó n de l a s i n f e c c i o n e s , l a s que dependen

de l o s s u m i n i s t r o s de a g u a y e l i m i n a c i ó n de l a s aguas n e g r a s ocupan

uno de l o s l u g a r e s más i m p o r t a n t e s .

L a s e n f e r m e d a d e s t r a n s m i t i d a s p o r e s t o s m e d i o s s e l i m i t a n , n a t u r a l

mente a l g r u p o de l a s l l a m a d a s e n t é r i c a s , en l a s que l a i n f e c c i ó n

s e o r i g i n a p o r e l t u b o d i g e s t i v o y los m i c r o o r g a n i s m o s c a u s a n t e s - s e e l i m i n a n con l a s h e c e s . E l m a t e r i a l c on t am inado con h e c e s e s - i n g e r i d o p o r p e r s o n a s s u s c e p t i b l e s , q u i e n e s r e s u l t a n i n f e c t a d a s ,

cuando l a t r a n s m i s i ó n s e e f e c t ú a a t r a v é s d e l s u m i n i s t r o de a g u a .

Fue p u b l i c a d o po r nrner ican P u b l i c H e a l t (1 ) .

Según M i t c h e l R. (6) O b s e r v ó p o r med io de s u s i n v e s t i g a c i o n e s que

l o s m i c r o o r g a n i s m o s pa tÓgenos que l l e g a n a l o a d e p ó s i t o s de a g u a ,

p r o c e d e n de l a s d e s c a r g a s i n t e s t i n a l e s d e l hombre y a n i m a l e s . Ade

más de c i e r t a s e s p e c i e s de b a c t e r i a s , p a r t i c u l a r m e n t e l a f a m i l i a

E n t e r o b a c t e r i a c e a s ( a n a e r o b i a f a c u l t a t i v a ) , de l o s c u a l e s l o s s i -

g u i e n t e s g é n e r o s s e e n c u e n t r a n : E s c h e r i c h i a , S a l m o n e l l a , S h i g e l l a

y P r o t e u s . L o s c o c o s g r am p o s i t i v o s ( a n a e r o b i o s f a c u l t a t i v o s ) . - Como son l a s s i g u i e n t e s f a m i l i a s : M i c r o c o c o c á c e a s , g e n e r o C t a p h y l g

c o c c u s , E s t r e p t o c o c á c e a s , g e n e r o S t r e p t o c o c c u s , P e p t o c o c á c e a s ( a n a

e r o b i o s e s t r i c t o s ) ; l o s g é n e r o s que s e e n c u e n t r a n s o n : P e p t o c o c c u s

P e p t o a t r e p t o c o c c u s , s a r c i n a , B a c i l l á c e a s son b a c i l o s y c o c o s que

f o rman e n d o e s p o r a s como e l g é n e r o C l o s t r i d i u m , M e t a n o b a c t e r i a c e a s

( b a c t e r i a s p r o d u c t o r a s de m e t a n o ) , como son l o s g é n e r o s Me thanobag

t e r i u m , M e t h a n o s a r c i n a , Me thanococ cus .

-

De l a e x c r e t a a n i m a l f u e r o n i d e n t i f i c a d o s a l g u n o s m i c r o o r g a n i s m o s

p a t ó q e n o s p o r A l e x a n d e r e t . a l . De 4 4 e j e m p l o s a i s l ó :

1 0 E s p e c i e s de C l o s t r i d i u m

C l o s t r i d i u m p e r f r i n g e n s

C l o s t r i d i u m c h a u v o e i

C l o s t r i d i u m no v y i

4

Clostridium sordellii

Clostridium butyricum

Clostridium cochlearium

Clostridium multifermentsns

Clostridium carnis

Clostridium tetanomorphum

Clostridium histolytícum.

2 especies de Corynebacterium

Corynebacterium pyrogenes

Corynebacterium equi

3 especies de Salmonella

Salmonella blockley

Jalmonella saint-paul

Salmonella typhimurium var. copenhagen.

2 especies de Mycobacterium.

Mycobacterium bovis

My cob act erlum avi um.

En esta excreta de animal al ser pasada p o r una fuente de calor

se observó que se eliminan algunos microorganismos patógenos. Me=

ser et. al ( I ) estudiaron la combinación temperatura-tiempo, n e c e

sarios para destruir patógenos potenciales, por ejemplo:

GENERO TIEMPO DE RESIDENCIA

TEMPERRTURR O MUERTE DE L R ERCTERIR

Salmonella pullorum 6 2 . 8 P C 30 min

Calmonella typhimurium 6 2 . 8 0 C

Escherichia coli 68.30C

todos los géneros. 150.0QC

6 0 mín

30 min

3 horas.

L o s bacilos coliformes, es un grupo heterogéneo dentro del gran - g r u p o de bacilos intestinales gram negativos. Estos microorganis mos fermentan la lactosa rápidamente, p o r lo que e s una prueba pa

5

r e d e t e r m i n a r su e x i s t e n c i a en l a c o n t a m i n a c i ó n f e c a l . Estos m i c r o o r g a n i s m o s e s t á n d i s t r i b u i d o s a m p l i a m e n t e en t o d a s p a r t e s , en

e l s e n t i d o d e que l o s b a c i l o s c o l i f o r m e s s e e n c u e n t r a n u n i v e r s a l

mente en l a s v i a s i n t e s t i n a l e s d e l hombre y a n i m a l e s , t a n t o d e - s a n g r e c a l i e n t e como de s a n g r e f r í a , R o g g e n d o r f e t . a l . (6).

P a r a su i d e n t i f i c a c i ó n , en g e n e r a l l a f a l t a de m e d i o s e s p e c í f i c o s

d e c u l t i v o p a r a d i f e r e n c i a s o c o n t a r l o s e n t e r o c o c o s , h a s i d o u n a

d i f i c u l t a d p r á c t i c a . E n los ú l t i m o s años s e h a n d e s a r r o l l a d o va- -

r i o s m e d i o s de c u l t i v o S a t i s f a c t o r i o s , S l a n e t z e t . a l . ( 4 ) . L o s

e n t e r o c o c o s t i e n e n t e n d e n c i a a p e r s i s t i r m á s t i e m p o que l a s b a c t e

r i a s i n t e s t i n a l e s p a t ó g e n a s , p e r o no t a n t o como l o s c o l i f o r m e s - s u e l e n e n c o n t r a r s e en u n número c o n s i d e r a b l e m e n t e menor que l o s - c o l i b a c i l n s .

P a r a l a d i f e r e n c i a c i ó n f i s i o l ó g i c a s e h a n a p l i c a d o t r a d i c i o n a l m e n

t e c u a t r o r e a c c i o n e s b i o q u í m i c a s : l a f o r m a c i ó n de i n d o l a p a r t i r

de t r i p t h f a n o , l a p rueba de r o j o de m e t i l o , l a r e a c c i ó n de Woges-

P r o s k a u e r ( W / P ) y l a c a p a c i d a d de u t i l i z a c i ó n d e l C i t r a t o como - Ú n i c a f u e n t e de c a r b o n o ; además de l o s c a l d o s F K , CF; E d d y , 8 . p .

e t . a i . ( 1 0 ) .

L a d i g e s t i ó n a n a e r o b i a e s u n mé todo e f i c i e n t e p a r a l a r e d u c c i ó n

d e d e s p e r d i c i o s s ó l i d o s ; a l f i n a l de l a f e r m e n t a c i ó n e l r e s i d u o - c o n t i e n e n u t r i e n t e s p a r a l a s p l a n t a s , además d e p r o d u c i r u n g a s - que puede s e r u t i l i z a d o como c o m b u s t i b l e

L a s d i f e r e n t e s c l a s e s de m i c r o o r g a n i s m o c que i n t e r v i e n e n en e l -- p r o c e s o de f e r m e n t a c i ó n a n a e r o b i a , u t i l i z a n como C o m b u s t i b l e a z b -

c a r e s , p a r t i c u l a r m e n t e l a D - g l u c o s a , p e r o a l g u n a s b a c t e r i a s pue--

den o b t e n e r a u e n e r g í a m e t a b ó l i c a e f e c t u a n d o l a f e r m e n t a c i ó n a n a e

r o b i s d e m o l é c u l a s c o m b u s t i b l e s t a l e s como los á c i d o s g r a s o s , l o s

a m i n o á c i d o s , l a s p u r i n a s o l a s p i r i m i d i n a s , s e gún l a s e s p e c i e s .

T e n i e n d o u n a m b i e n t e d e a n a e r o b i o s i s s e p r e s e n t a n l o a s i g u i e n t e s

p r o c e s o s b i o q u í m i c o s :

6

..

. ...

L a F e r m e n t a c i Ó n ~ H o m o l á c t i c a

I .

. .~

I".

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- .. . - . <. .- -<-

, -

I

H e t e r o l á c t l c a

A l o o h b l i c a

B u t i r i c a

P r o p i ó n i c e

A c é t i c a

F Ó r m i c a.

a ) L a v i a E . M . P . c o n s i s t e e n l o s i g u i e n t e :

G l u c o s a

A T P - -. - - - . - I . - _ ..-. _- ADP

G l u c o s a - 6-P

A T P

F r u c t o s a - 6-P --... .-__

I I ...__ .-..- ADP

F r u c t o s a - 1 , 6 - DP.

1 1 2 ( G l l c e r a l d e h i d o - 3 P ) D í h i d r o x i a c e t o n a - f o s f a t o

NAD+ _.___ - _ - _ _ - _.-. *-----.. NADHZ

ADP 1 ATP

._ ..___.__.. ._---. - _ _ _ _

2 ( I . 3 D l f o s f o g l i c e r a l d e h i d o ) ,

2 ( A c . 3 - P - G l i c é r i c o )

2 ( A c . 2 - P - G l l c é r i c o ) I

ADP --..- .-._ _ _ _ . - . . _ . - _ _ - A T P

2 ( F o s f o e n o l p i r u v a t o ) .

7

I

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.. - I .I

_I

1-

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c ) L a F e r m e n t a c i ó n .

c . 1 ) A l c o h ó l i c a ( o p r i m e r c a s o d e V e u b e r g ) .

o quo 01 e l E l pH j u e g a u n p a p e l i m p o r t a n t e en e s t a f e r m e n t a c i ó n 1 m e d i o s e e n c u e n t r a a l c a l i n o s e p r e s e n t a l a s í n t e s i s dol en d e t r i m e n t o d e l a p r o d u c c i ó n de a l c o h o l . S i t u a c i b h

p r e s e n t a c u a n d o a l m e d i o de f e r m e n t a c i ó n s e a d i c i o n a * s o d l o .

)lir.rol 0*4m@ &?: t. Ir

@L(tk*O- S i s e e n c u e n t r a á c i d a s e o b t i e n e e t a n o l y Act*

G l u c o s a

M p.-- ---A T P ++I ---ADP

b Glu- 6 , P.

f 1

F r u d t Q s a - 6,P

-.ATP

1 , f i - F r u c t o s a , D.P.

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Zf.

I c

1

1 DHAP

4 2 ( G l i c e r a l d e h i d o - 3 P )

I

N A D---c--

2 ( 1 , 3 , DP G l i c e r a l d e h i d o ) .

A D P - - - - + - ~ T p I :

2 ( P . E . P ) .

ADP-----+ .A T P

3 ,-Ace t a 1 deb; do ,mi a HS O

A c e t a l d e . f d o - HS03 [: : &-e- "

2 ( P i r u v t +

T e n i e n d o e l med i o a u l f i t o d e s o d i o N a H S 0 3 , s e p r oduce g l i c e r o l en

v e z d e e t a n o l .

E l NADHZ e l no r e a c c i o n a r con e l a c e t a l d e h i d o p a r a Formar e t a n o l

d e b i d o a que r e a c c i o n a con NaHS03 e l c u a l e s i r r e v e r a i b l a . A l - a c u m u l a r s e e l NADH r e a c c i o n a con l a DHAP y l a r educe h a s t a G l i -

c a r o l . 2

10

c . 2 ) L á c t i c a .

, ..

. ~-

A l g u n o s m i c r o o r g a n i s m o s que i n t e r v i e n e n e n e s t e p r o c e s o s o n :

C t r e p t o c o c u s , L a c t o b a c i l l u s , B a c i l l u s .

E s t a s e d i v i d e en d o s :

c . 2 . 1 . ) F e r m e n t a c i ó n H a m o l á c t i c a .

L a m o l é c u l a de g l u c o s a de s e i s á t o m o s de c a r b o n o s e d e g r a d a y f o r

ma d o s m o l é c u l a s de á c i d o l á c t i c o de t r e s á t o m o s de c a r b o n o , como

ú n i c o p r o d u c t o f i n a l .

c . 2 . 2 . ) F e r m e n t a c i ó n H e t e r o l á c t i c a .

P o r c a d a m o l é c u l a de g l u c o s a s e o b t i e n e n como p r o d u c t o s f i n a l e s - Una m o l é c u l a de c a d a u n o de los s i g u i e n t e s p r o d u c t o s : á c i d o l á c t i

c o , e t a n o l y C O Z

E s t a s f e r m e n t a c i o n e s s o n s i m p l e s v a r l a c i o n e a de l a V I A E .M.P . - (Embden - M e y e r h o f ) .

L a f e r m e n t a c i ó n p r o p i ó n i c a .

L o s m i c r o o r g a n i s m o s i n v o l u c r a d o s e n e s t e t i p o de f e r m e n t a c i ó n p e y

t e n e c e n p r i n c i p a l m e n t e a l o s g é n e r o s P r o p i o n i b a c t e r i u m y C l o s t r i -

d i u m . .

L a f o r m a c i ó n de m e t a n o .

E l p r o c e s o de f o r m a c i ó n de m e t a n o n o e s p r o p i a m e n t e u n a f e r m e n t a -

c i ó n , a u n q u e e s s i e m p r e un p r o c e s a a n a e r o b i o e s t r i c t o y que s e d=

n o m i n a , e n t é r m i n o s g e n é r i c o s , como r e s p i r a c i ó n a n a e r o b i a . L a

f o r m a c i ó n de g a s m e t a n o s e h a l l a p r e c e d i d a de u n a f e r m e n t a c i ó n - ( e n e l c a s o de c u l t i v o s m i x t o s ) , l a c u a l p u e d e s e r de d i v e r s o s - t i p o s , a s a b e r : a l c o h ó l i c a , a c é t i c a , b u t í r l c o , p r o p i ó n i c o , f ó r m i -

c o t e t c .

. ..

.,”.

En l o s s i s t e m a s d e p r o d u c c i ó n d e l q a s a p a r t i r d e d i v e r s o s d e s e -

c h o s o r g á n i c o s (estiércoles), s e pueden p r e s e n t a r l a s f e r m e n t a - -

c i o n e s m e n c i o n a d a s , p u e s t o que l a d i v e r s i d a d m i c r o b i s n s a s í l o - - p e r m i t e , e s d e c i r , s e h a o b s e r v a d o que l a m e j o r p r o d u c c i ó n de me-

t a n o o b i o g a s e s más f a c t i b l e c on l o s c a t a b o l i t o s d e a s o c i a c i o n e s

m i c r o b i a n a s c o m p l e j a s , corno s e o b s e r v a en e l c u a d r o .

CUSTRATO COMPLEJO ( P O L I S R C A R I D O S )

4 F e r men t s c I Ón

r a t o

..

...

r-

12

E n l a q u e p a r t i c i p a n l o s g é n e r o s P r o p i o n i b a c t e r i u m , E n t e r o b a c t e -

r i a s , C l o s t r i d i u m , B u t i r o b a c t e r i u m e t c . , e n r e l a c i ó n e s t r e c h a c o n

l a s b a c t e r i a s f o r m a d o r a s de m e t a n o ( o m e t a n o g é n i c a s ) .

L a s b a c t e r i a s m e t a n o g é n i c a s n o h a n s i d o e s t u d i a d a s t a n t o como -- o t r o s g r u p o s b a c t e r i a n o s , a u n q u e a l g o s e c o n o c e de c i e r t o s e s p a - -

c i o s de l o s g é n e r o s M e t h a n o b a c t e r i u m M e t h a n o b s c i l l u s , M e t h s n o c o - -

c c u s y M e t h a n o a a r c i n a . P o r o t r o l a d o s e s a b e q u e l a s m e t a n o b a c t e

r i a s ann a n a e r o b i a s e s t r i c t a s que s e d e s a r r o l l a n a p H n e u t r o s - ( s i e n d o muy s e n s i b l e s a l o s c a m b i o s de é s t e ) y q u e c r e c e n d e n t r o

de u n a m p l i o i n t e r v a l o de t e m p e r a t u r a . S i n e m b a r g o , s o n p o c o s - l o s c o n o c i m i e n t o s a c e r c a de l a o b t e n c i ó n de e n e r g í a y de l o a eve'

t o s i n v o l u c r a d o s e n e l p r o c e s o .

L o s p r i m e r o s d a t o a d e l b a l a n c e e s t e q u i o m é t r i c o p r o p o n í a n q u e l o a

c o m p u e a t o s p r e c u r s o r e s d e l m e t a n o e r a n o x i d a d o s h a s t a C O q u e es

2 t a o x i d a c i ó n e s t a b a a c o p l a d a a u n a r e d u c c i ó n , de f o r m a q u e e l CO

s e t r a n s f o r m a b a e n m e t a n o .

2'

2 y E l p r o c e s o de b i o s í n t e s i s e n u n o s c a s o s es d e p e n d i e n t e de C O

e n o t r a s n o , y p o r e x t e n s i ó n , q u e la d e p e n d e n c i a e s u n a f u n c i ó n - d e l s u s t r a t o . Así p u e s , c u a n d o e l s u s t r a t o e s m e t a n o 1 o a c e t a t o

l a f o r m a c i ó n d e l m e t a n o e s i n d e p e n d i e n t e d e l C O . p e r o c u a n d o los s u s t r s t o s s o n e t a n o l , p r o p i o n a t o o b u t i r a t o s i e s d e p e n d i e n t e d e l

C O Z . E s t o e s i m p o r t a n t e , p u e s c u a n d o l a p r o d u c c i ó n de b i o g a s e s

d e p e n d i e n t e de l a f e r m e n t a c i ó n , é s t a t i e n e q u e e s t a r en f u n c i o n s -

m i e n t o c o n t i n u o , de o t r a f o r m a l a b i o s í n t e s i a de g a s m e t a n o t e n d e

r í a a a n u l a r s e .

2 '

E l r e s i d u o o b t e n i d o de l a d i g e s t i ó n a n a e r o b i a e a u t i l i z a d o en l a

a g r i c u l t u r a ; é s t o s r e s i d u o a o r g á n i c o s m u e s t r a n s o b r e los q u í m i c o s

l a s s i g u i e n t e s v e n t a j a s .

1 . - M a y o r e f e c t o r e s i d u a l .

2 . - Aumento e n l a c a p a c i d a d de r e t e n c i ó n de humedad d e l s u e l o a

t r a v é s de s u e f e c t o s o b r e l a e s t r u c t u r a ( g r a n u l a c i ó n ) , l a p o r o s i

d a d y l a d e n s i d a d a p a r e n t e .

. ... I . .

,I.

, .

” ...

c

... .

.- . ,. . .

. .. .

.-

. .

,.,-,

” .

c .,

. ..

,c

~..“

. -. I-

...,

., -

*_

....

..-

3.- F o r m a c i ó n d e c o m p l e j o s o r g á n i c o s con l o s n u t r i e n t e s mantenie ’

d o a é s t o s en forma a p r o v e c h a b l e p a r a l a s p l a n t a s .

4.- R e d u c c i ó n d e l a e r o s i ó n de los s u e l o s , a l aumenta r l a r e s i c - -

t e n c i a de l o s a g r e g a d o s a l a d i s p e r s i ó n p o r e l i m p a c t o d e l a s g o -

t a s d e l l u v i a y a l r e d u c i r e l e s c u r r i m i e n t o s u p e r f i c i a l .

5.- E l e v a c i ó n d e l a c a p a c i d a d de i n t e r c a m b i o c a t i ó n i c o d e l suelo, p r o t e g i e n d o los n u t r i e n t e s d e l a l e x i v i a c i ó n .

6 . - L i b e r a c i ó n d e Cü que p r o p i c i a l a s o l u b i l i z a c i ó n d e n u t r i e n k

t e s . 2

7.- R b a s t e c i m i e n t o d e c a r b o n o o r g á n i c o , como f u e n t e d e e n e r g í a , a

l a f l o r a m i c r o b i a n a h e t e r ó t r o f a .

3 . - A N T E C E D E N T E S .

.-"

'. . ....

1-1

....

. .

..

. .,. -_

."<

L a s b a c t e r l a s p a E t i c u l a r m e n t e L a c t o b a c l l o a , S t r e p t o c o c o s , ü a c t e -

r o l d e s , E s c h e r i c h i a C o l 1 y C i D s t r l d i u m p e r f r i f i g e n a , f o rman p a r t e

de l a e x c r e t a d e c e r d o a d u l t o . I . P . C a l a m i t r o .

E s t a s b a s t e r í a s son a n a e r o b i a s e s t r i c t a s y f a c u l t a t i v a s ; f o rman

p a r t e d e l a f l o r a i n t e s t i n a l d e l c e r d o .

E s t a f l o r a m i c r o b i a n a l n t e r v i e n e en l a d i g e a t i ó n de l a m e t e r l a - o r g á n i c a , h a s t a b i h x i d o de c a r b o n o , metano d e n t r o d e l d i g e s t o r - ( f e r m e n t a d o r ) y o t r o s e c o c i s t e m a s a n a e r o b i o a como l o s p a n t a n o s , -

l o d o s a c t i v a d o s , rumen de a n i m a l e s e t c . , B R V R N T MP. 1 9 7 7 .

Se a l s l a r o n b s c t e r i a s d e l e x c r emento de c e r d o p a r a s u d e s a r r o l l o

en un " F e r m e n t a d o r s e m i l l a " , a P i n d e p e r m i t i r 1 s t r a n s f e r e n c i a -

de e s t a s a u n d i g e s t o r d e m a y o r t amaño , s i n s e r I d e n t i f i c a d a s . - L o s f a c t o r e s d e c r e c i m i e n t n ann s u s t r a t o s c r u d o s y l o s a c e p t o r e i

d e e l e c t r o n e s s e e v a l u a n p o r e l c r e l m i e n t o .

E l c r e c l m i a n t o d e v a r i o s g r u p o s da h a c t e r i a i y e l a i s l a m i e n t o - - pueden s e r i n c r e m e n t a d o s p o r un medio q u e c o n t e n g a g l u c o a a , c e l o

b i o s a , a l m i d ó n s o l u b l e , p i r u v a t o , p e p t o n e , e x t r a c t o d e l e v a d u r a ,

m i n e r a l e s , á c i d a s v o l á t i l e s , v i t a m i n a s , b i c a r b o n a t o d e s o d l o , -- c l s t e i n a y u n d i g e s t o r d e f l u i d m s . E . L . I A N N O T T I J.R.FISCHER 1981.

E l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n a n s e r o b i a , de l a e x c r e t a an ima l s e d i v i d e

en c u a t r o f a s e s .

- L a p r i m e r a f a s e ; e a l a h i d r b l i a i s d e l s u s t r a t o , a c ompues to s mas

s i m p l e s o monómetros ( D - g l u c o s a ) .

- L a s e g u n d a f a s e e a l a A c i d o g é n e c i s . Los moniimeroa son t r a n s f o r

mados a á c i d o s g r a s a s ( á c i d o a c é t i c o , Sicido p r o p i ó n i c o , á c l d o bu-

t í r i c o ) , mas a l c o h o l e s ( m e t a n o l , e t a n o l ) , g a s c a r b ó n i c o e h i d r Ó g o

n o .

- L a t e r c e r a P a s e , e s l a R c e t o g é n e s i i . T r a n s f o r m a a l o a p r o d u c t o s

de 1 0 a c l d o g á n e s l s e n p r e c u r s o r e s d e l metano como son: h c l d o act$-

t i c 0 y h c i d o f ó r m l c a . E a t a a reaccionaa p e r m i t e n e v i t a r una acumu-

l a c l 8 n de á c i d o s g r i m o a v o l á t i l e s , d i f e r e n t e s s l á c i d o a c 8 t i c o .

y á c i d o f ó r m 5 c o . E s t a s r e a c c i o n e s p e r m i t e n e v i t a r u n a acumula--

c i ó n d e á c i d o s g r a a o e v o l á t i l e s , d i f e r e n t e s a l á c i d o a c é t i c o , l a s

c u a l e s a c o n c e n t r a c i o n e s muy e l e v a d a s s e c o n v i e r t e n en i n h i b i d o - -

re^ de l a m e t a n o q é n e s i s .

L a s b a c t e r i a s que i n t e r v i e n e n en e s t a f a s e son: D e s u l f a v i b r i o , -- C l o a t r i d i u r n Thermoa u t r o p h i c u m ; C l o s t r i d i u m f ó r m i c o a c e t i c u m , P c g

t o b a c t e r i u m w o o d i . E s t a s b a c t e r i a s v i v e n e n s i m b i o s i s con l a s - - b a c t e r i a s m e t a n ó g e n e a s , c o n s u m i d o r a s de h i d r ó g e n o .

- L a c u a r t a f a s e , e s l a m e t a n o g é n e s i s . Se c o n v i e r t e e l á c i d o ac-

t i c o , e l b i ó x i d o d e c a r b o n o e h i d r ó g e n o a metano. L a a b a c t e r i a s - que i n t e r v i e n e n s o n a n a e r o b i a a e s t r i c t a s ( M e t h a n o b a c t e r i u m Thermg

a u t r o p h i c u m , M e t h a n o s a r c i n a b a r k e r i ) .

A l g u n a s d e l a s b a c t e r i a s i n v o l u c r a d a s en e l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n

no pueden s e r a i s l a d a s d e b i d o a que s e r e q u i e r e n c o n d i c i o n e s m u y

e s p e c i a l e s . U s u a l m e n t e e l 1 2 % d e l t o t a l d e b a c t e r i a s o b s e r v a d a s

p o r e l m i c r o s c o p i o ; pueden ser c l a s i f i c a d a s y c u l t i v a d a e B R Y A N T

M.P. 1979.

- L a s r e a c c i o n e s q u e i n t e r v i e n e n d u s a n t e e l p r o c e s o .

1. CH3CH 2 OH + 2HOH -2CH3COOH + 8 CHI a [HJ + CO-CH + 2 HOH. 2 4

a) . CH3CH20H + coz -2CH3COOH + CH4

- 8 C H I

+ 2 HOH

b ) . 4 H2 + C O Z + 2 HOH

4 CH30H + 4 HOH -hC02 + 2 4 [ H I

24 C H I + 3 coz - 3 C H 4 + 6HOH + COZ

4H2 8 [ H I + C02-H4

c ) . 4CH30H -3CHq + 2HOH + C O Z I ,..

. ..

.I

16

HZ 2. co + HOH * c o z ' +

+ HOH

+ HOH kHz - CH4 3 H ~ - CH4 +

co +

3. 3 C H 3 C H Z C H 2 C D O H + HOH- 4CH3COOH + 8 [HJ + 8 [-cH,, + 2 HOH coz

4 2 HOH + C02-4 C H COOH + C H 3

2 C H 3 (CH2I2 COOH +

4. CH3CHZCOOH + B HOH-4 CH3COOH + 4 coz + 24 [q 3 C O Z + 24 [Hl-3CH4 + 6 HOH

2 4 CEH3CHZCOOH) + 2HOH-4CH3COOH + C O + CH4

Como s e menc ionó a n t e r i o r m e n t e l a b l o s í n t e s i s d e metano e n unos - c a s o s e s d e p e n d i e n t e d e l COZ y p o r e x t e n s i ó n e s t a r á e n f u n c i ó n -- d e l s u s t r a t o . Si e l s u s t r a t o e s metano1 o a c e t a t o , l a f o r m a c i ó n

s i l o s s u s - d e l metano e s i n d e p e n d i e n t e de l a p r e s e n c i a d e l C O

t r a t o s f u e r a n e t a n o l p r o p i o n a t o o b u t i r a t o d e p e n d e r á n de e s e g a s .

E n c o n s e c u e n c i a cuando l a p r o d u c c i ó n d e l b i o g a s d ependa de l a f e r

m e n t a c i ó n , e l p r o c e s o d e b e r á s e r c o n t i n u o , d e lo c o n t r a r i o l a b i g

s í n t e s i s d e l metano s e a n u l a r í a .

2 '

C o n d i c i o n e s q u e d e b e t e n e r l a m e z c l a y e l d i g e s t o r .

1. - E l vo lumen d e o p e r a c i ó n d e b e d e ser ap rox imadamente un 7 5 % -- d e l vo lumen n o m i n a l .

2 . - L a m e z c l a d e b e c o n t e n e r d e l 8-12 p o r c i e n t o d e ' s ó l i d o a t o t a l e s .

3 . - A l a h o r a d e l a r r a n q u e l a m e z c l a d e b e t e n e r un pH de 6.5-8 - ( e s e l v a l o r ó p t i m o ) .

4.- L a d i g e s t i ó n t i e n e l u g a r a t e m p e r a t u r a s que van de OOC a 7 0 0 C c l a s i f i c a d a d e l a s l g u i e n t e m a n e r a :

a ) E n un r a n g o p o i c r ó f i l o ( O - Z O ) O C , l a p r o d u c c i ó n de g a s e5 muy -

17

I .

c,.

. ..

, .. ,

. .

..""

I -

. I..

. . .. -. . . .

..̂

...

^_,.

. .. r.-

..

r

, .

.-.

.~

, . ,

e -

. .

p e q u e ñ a .

b ) En u n r a n g o m e s ó f i l o ( 2 5 - b O ) Q C , l a p r o d u c c i ó n de g a s aumenta - c o n s i d e r a b l e m e n t e .

c ) E n u n r a n g o t e r m ó f i l o (45-60)QC, s i hay p r o d u c c i ó n de g a s p e r o

e s menor e s c a l a q u e e l r a n g o m e a ó f i i o . Se e n c u e n t r a que l a t e m p 5

r a t u r a b p t i m a p a r a e l r a n g o m e s Ó f i l o e a de 35QC y p a r a e l r a n g o - t e r m a f í i i c o e s de 52.5QC.

5.- E l t i e m p o de r e t e n c i ó n e s u n a f u n c i ó n de l a t e m p e r a t u r a . T . P o r

l o que a una T 7 Z O Q C a u m e n t a r á el t i e m p o de r e t e n c i ó n y a una - T e Z O Q C d i s m i n u i r á e s t e .

6 . - L a r e l a c i ó n de c a r b o n o - n i t r ó g e n o ( C / N ) . S e sabe que e s t a s - b a c t e r i a s r e q u i e r e n de 25 a 35 p a r t e s de c a r b o n o p o r u n a de n i t r o

geno.

7.- L a a g i t a c i ó n e s u n a a p e c t o i m p o r t a n t e p a r a l a v e l o c i d a d de - p r o d u c c i ó n de g a s que a y u d a a l c o n t a c t o e n t r e l a s b a c t e r i a s m e t a -

n o g é n i c a s y e l s u s t r a t o , r e s u l t a n d o e n t o n c e s una d e p e n d e n c i a d i - -

r e c t a e n t r e a g i t a c i ó n y a c t i v i d a d de b a c t e r i a s y p o r l o t a n t o ma-

yor c a n t i d a d de m e t a n o g e n e r a d o . En c o n s e c u e n c i a son dos l o a f a g

t o r e a que c o r r o b o r a n l a n e c e s i d a d de a g i t a r e l d i g e s t o r , e l p r i m e

ro es q u e l a espuma f o r m a d a p o r l a p rop ia f e r m e n t a c i ó n , que a e a i g

J a e n l a s u p e r f i c i e d e l m a t e r i a l a t r a t a r , r e d u c e enormemente l a

g e n e r a c i ó n de g a s y e l segundo e s que l a p r o d u c c i ó n de me tano de-

pende de l a d e s c o m p o s i c i ó n d e f i n a s p a r t í c u l a s de v e g e t a l e a n o d i

g e r i d o s p r e s e n t e e en e l e s t i é r c o l , é s t a s t i e n d e n a a s e n t a r s e en

el f o n d 0 d e l t a n q u e o b i e n a f l o t a r e n l a s u p e r f i c i e . Es i m p o r t a n

t e s e n a l a r que l a a g i t a c i ó n debe de s e r muy pequeña p a r a e v i t a r - m a y o r e s c o s t o s .

18

< I

,, I~ I. I. x

I".,. ..

4.- O B J E T I V O S .

4 . 1 . OBJETIVO GENERAL.

"EVALUAR LA D I G E S T I O N DE L A E X C R E T A DE CERDO EN UN DIGESTOR ANAE-

R U B I O A N I V E L LABORATORIO" .

4 . 2 . OBJETIVOS P A R T I C U L A R E C .

1 . - D e t e r m i n a r l o s d i f e r e n t e s t i p o s de b a c t e r i a s de l a s e x c r e t a s

de c e r d o .

2 . - C u a n t l f i c a r e l e f e c t o de l a t e m p e r a t u r a t i e m p o e n los m i c r o o r

g a n l a m o s .

3 . - D e t e r m i n a r l o s s ó l i d o s t o t a l e s e n el t r a n s c u r s o de l a f e r m e n -

t a c i ó n .

4 . - D e t e r m l n a r l a s e c u e n c i a de c a r b o h l d r a t o s d u r a n t e l a f e r m e n t a - -

c i Ó n a n a e r o b l a de l a e x c r e t a de c e r d a .

5 . - D e t e r m i n a r l a s e c u e n c i a de p r o t e i n a u n l c e l u l a r ( N - a m o n i a c a l y

N - o r g á n i c o ) , además l a demanda q u í m i c a de o x í g e n o (DQO); t e m p e r a t 2

r a ( i n t e r n a y e x t e r n a ) y e l pH.

6 . - C u a n t i f i c a r a l i n i c i o y f i n a l de l a f e r m e n t a c l Ó n l o s f o a f a t o a

t o t a l e s , N O 2 , NOj.

7.- D e t e r m i n a r l a C i n é t l c a de Consumo de C s r b o h i d r a t o s d e l f e r m e n -

t a d o r a n i v e l l a b o r a t o r l o .

19

5.- PROGRAMA Y METODOLOGIA. ...

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I . 5 . 1 . P R O G R A M A .

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1 . 1 . - D e t e r m i n a c i ó n de l o s s ó l i d o s t o t a l e s e n e l e s t i é r c o l p o r c í -

c o l a .

1 . 2 . - M e z c l a d o de e a t i e r c o l - a g u a ; a l 8 % de s ó l i d o s t o t a l e s .

1 . 3 . - D e t e r m i n a c i ó n de l a d e n s i d a d y pH de l a m e z c l a

1 . 4 . - D e t e r m i n a c i ó n de s ó l i d o s t o t a l e s , c a r b o h i d r a t o s , n i t r a t o s ,

n i t r i t o s , n i t r ó g e n o s m o n i a c a i , n i t r ó g e n o o r g á n i c o y f o s f a - -

t o s de l a m e z c l a .

1 . 5 . - L l e n a d o de l o s d i g e s t o r e s de c a p a c i d a d de 1 I t . a l 15% de - s u v o l u m e n .

1 . 6 . - D e t e r m i n a c i ó n de l a t e m p e r a t u r a de m e z c l a e n e l I n t e r i o r -- de l o s d i g e s t o r e s .

11 . - D I A S DE T O M A DE MUESTRA P A R A A N S L I S I S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E l t i e m p o de m u e s t r e n s e d e t e r m i n ó e n f u n c i ó n de l a v a r i a c i ó n d e

l a c o n c e n t r a c i ó n d e a z ú c a r e s .

1 1 1 . - A N A L I S I S DE MUESTRAS DURANTE E L TRANSCURSO Y F I N A L DEL P R O - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CESO. - - -

S e r e a l i z a r o n a n á l i s i s ~ e r i ó d i c o s como s o n :

- s ó l i d o s t o t a l e s .

- A z ú c a r e s a s i m l l a b l e s

- N - A m o n l a c a l .

- N - O r g á n i c o .

* 1

'I " ,-

, . I

11. 'I: , "

'I .,

]I

:r I.., I. r. I 1. . I .... I T [ir

.

- ,

- D Q O

- Volumen d e g a s p r o d u c i d o

- T e m p e r a t u r a

- üH.

- N-N i t r i t o s

- N - N i t r a t o s

- F o s f a t o s

- I d e n t i f i c a c i ó n d e m i c r o o r g a n l s m o s .

5.2.- T E C N I C R C DE TRABAJO.

1.1.- D e t e r m i n a r e l número d e b a c t e r i a s en e l e s t i é r c o l d e c e r d o . - - - - - - - - -_ - - - -______- - - - - - - - - - - - - - - - a ) P e s a r 1 0 g r a m o s d e e x c r e m e n t o d e c e r d o , y a g r e g a r a L O O m l de

a g u a e s t é r i l . D e j a r en r e p o s o o b i é n se P i l t r a p o r m e d i o d e uha

g a s a .

b ) D e e s t a s u s p e n s i ó n h a c e r una s e r i e d e d i l u c i o n e s 1 : 1 0 0 , 1 : lOüO

I A O O O O , 1 : 1 0 0 0 , 0 0 0 .

c ) D e s p u é s d e a g r e g a r 1 m l d e i n ó c u l o a l a p l a c a , a g r e g a r a c a d s

p l a c a 20 a 3 0 m l de a g a r f u n d i d o .

A g i t a r l a p l a c a s u a v e m e n t e p o r r o t a c i ó n p a r a q u e s e d i s t r i b u y a - adecuadamente e l i n ó c u l o en e l m e d i o d e c u l t i v o .

d ) C o l o c a r l a s p l a c a s en p o s i c i ó n i n v e r t i d a en u n a i n c u b a d o r a p o r

24 h r a . o más.

e ) S e l e c c i o n a r una p l a c e q u e c o n t e n g a d e 30-300 c o l o n i a s .

f ) C o n t a r e l número d e c o l o n i a s e n l a p l a c a y se m u l t i p l i c a p o r - l a d i l u c i ó n d e l a m u e s t r a , e l r e s u l t a d o o b t e n i d o e s e l número d e

b a c t e r i a s p o r m i l i l i t r o

1.'-

1.,_

.. .

r.

..

I.,.

... .

a ) E n un t u b o A ( a g a r n u t r i t i v o f u n d i d o y e n f r i a d o ) p o n e r una p a r

t e p r o p o r c i o n a l de l a s u s p e n s i ó n o r i g i n a l (1 a s a d a ) . E l t u b o una

v e z i n o c u l a d o . S e h a c e n t r a n s f e r e n c i a s s i m i l a r e s d e l t u b o A a l B y d e l B a l C.

b ) V a c i a r e l c a n t e n l d o de l o s t u b o s en c a j a s p e t r i .

c ) Después de i n c u b a r l a s p l a c a s s e examinan , se s e l e c c i o n a aque-

l l a que t e n g a l a s c o l o n i a s a i s l a d a a ; de e s t a p l a c a s e pueden s e p a

r a r l a s c o l o n i a s , sembrando e n t u b o s e s t é r i l e s .

1.3.- T é c n i c a de f i l t r a c i ó n p o r membrana. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a ) P o n e r u n d i s c o e s t é r i l e n l a u n i d a d de f i l t r a c i ó n .

b ) H a c e r p a s a r u n vo luman de agua p o r e l d i s c o f i l t r a n t e l a s b a c -

t e r i a s s e r á n d e t e n i d a s e n l a s u p e r f i c i e de l a membrana f i l t r a n t e .

c ) Q u i t a r e l d i s c o f i l t r a n t e y p o n e r l o s a b r e una a l m o h a d i l l a ab--

s o r b e n t e q u e p r e v i a m e n t e se h a s a t u r a d o c o n e l m e d i o de c u l t i v o - a p r o p i a d o . Acomodar l a s a l m o h a d i l l a s a b s o r b e n t e a c o n l o s d i s c o s

f i l t r a n t e s e n c a j a s p e t r i de 49 x 9mm), l a s c u a l e s se I n c u b a n .

d ) Después de i n c u b a r se d e s a r r o l l a r á n c o l o n i a s s o b r e e l d i s c o fil-

t r a n t e en c u a l q u i e r l u g a r donde h a y a n quedado a t r a p a d a s d u r a n t e el

p r o c e s o d e f i l t r a c i ó n .

f ) C u a n t i f i c a r l a s b a c t e r i a s que c r e c i e r o n .

1.4.- C u a n t i f i c a r e l e f e c t o de l a t e m p e r a t u r a - t i e m p o e n l o s m i c r o

o r g a n l a m o s .

a ) L a e x c r e t a humana o a n i m a l ae p o n d r á a una t e m p e r a t u r a cons ta '

t e T-409C.

22

b ) t oma r m u e s t r a s c a d a 3 0 m i n u t o s ; a p l í c a r l o s mismos métodos p s -

r a l a i d e n t i f b c a c l Ó n b a c t e r i a l ó g í c a B n t e s c i t a d o s .

c ) P r o c e d e r a s e g u i r awmentande l a t e m p e r a t u r a un g r a d o c e n t í g r a -

do p o r c a d a d o c e h o r a s .

d) S e g u t r h a c i e n d o a n á l i s i s , h a s t a o b t e n e r un r e d u c i d o nbmero de

b a c t e r i a s v i a b l e s .

e ) C u a n t i f i c a r r e s u l t a d o s .

11. - Método d e Gram. - - - - - -_- - - - S o l u c i o n e a .

a ) C r i s t a l v l o l e t a . O x a l a t o d e a m o n i o de c r i s t a l v i o l e t a ( H i c k e r s )

D i s o l v e r Zg c r i s t a l v i o l e t a ( 90% ) e n Z O m l d e a l c o h o l e t i l i c o a l

95%; d i s o e l v a 0 .89 (NH4)zCZ0k, H20 en B O m l . de H O d e s t i l a d a ; mez-

c l e l a s d o s a o l u c i o n e s y u s a r s e d e s p u é s d e un p e r í o d o d e 24 h o r a s ;

f i l t r a r en un p a p e l f i l t r o y p o n e r l o d e n t r o de un f r a s c o d e c o l o r .

2

b ) S o l u c i ó n de l u g o l Gram m o d i f i c a d a .

S e p e s a 1 g d e c r i s t a l e s d e yodo y 2 g de y o d u r o de p o t a s l o ( 6 1 1 , - c o l o c & n d o l o e , s o b r e u n m o r t e r o , a d i c i o n a r a g u a d e s t i l a d a h a s t a d l -

l u c l ó n c o m p l e t a y a e l l e v a a un volumen de 300ml. L a s o l u c i ó n a e

d e b e p o n e r d e n t r o d e un f r a s c o c o l o r ambar p a r s e v i t a r au descompo

s k c i ó n .

c ) S o l u c i ó n de s a f r a n l n a .

D i s o l v e r 2 .59 de c o l o r a n t e de s a f r a n i n s e n 100ml de a l c o h o l e t i l l -

c o a l 95%. T o m a r una a l i c u o t a d e l O m l a f o r a r a 100ml .

d ) A l c o h o l c e t o n a .

M e z c l a r vo lumeneo e q u i v a l e n t e s d e a l c o h o l e t í l i c o a l 95%, con a c e

t o n e .

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. .,

P r o c e d t m i e n t o p a r a l a a p l i c a c i b n d e l Método de Gram.

1 . Se f i j a e l f r o t i s d e una manera u n i f o r m e

- Se toma una a s a d a d e una c o l o n i a y s e pone sobre e l p o r t a o b j g

t o a .

- Se l e pone una g o t a d e a g u a d e s t i l a d a p a r a d i s o l v e r l a s .

- S e l e e x t i e n d e d e manera u n i f o r m e y a e s e c a j u n t o a l mechero .

- Se l e a g r e g a l a a s o l u c i o n e s .

2 . SR t i ñ e c o n c r i s t a l v i o l e t a d u r a n t e 1 m i n u t o , d e s p u é s a e l a v a

c o n yodo ( l u g o l ) .

3 . S e a p l i c a coma m o r d i e n t e y o d o C l u g o l ) d u r a n t e un m i n u t o .

4 . Se d e c o l o r a c o n l a s o l u c i ó n de a l c o h o l e t i l i c o , h a s t e que y a

no e s c u r r e l i q u i d o a z u l .

5 . Se l a v a cun a g u a d e s t i l a d a .

6 . S e t i n e c o n s a f r a n l n a d u r a n t e 1 m inu to .

7 . Se l a v a con a g u a d e s t i l a d a y a e a e c a .

111. T l n c l b n de E s p o r a s .

1 1 1 . 1 . ( T é c n i c a de C h a e f f e r y F u l t o n ) .

1. - H a c e r un f r o t i a d e l a m u e s t r a d e l a manera u m l .

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

2 . - C u b r i r e l f r o t i a con v e r d e d e m a l a q u i t a y d e j u l o a c t u a r d u -

r a n t e u n m inu to .

3 . - C a l e n t a r l e p r e p a r a c i ó n a e m i s i ó n de v a p o r e s '& r en t e 5 m i n u t o s .

2 4

. .. 4 . - L a v a r l a p r e p a r a c i ó n c o n a g u a de l a l l a v e .

5 . - C u b r i r l a p r e p a r a c l h n c a n s a f r a n i n a y d e j a r l a a c t u a r d u r a n t e

u n m i n u t o .

6 . - L a v a r l a p r e p a r a c i ó n c o n a g u a de l a l l a v e , d e j a r s e c a r a l a i r e y o b s e r v a r a l m l c r o a c o p i o c o n e l o b j e t i v o de i n m e r s i ó n . L a s - e s p o r a s s e o b s e r v a n de c o l o r v e r d e y l a s b a c t e r i a s d e c o l o r s o j o .

-

1 1 1 . 2 . - ( M é t o d o d e l R o j o C o n g o ) . -_ - - -_ - - - - - - - - - I . - P o n e r u n a q o t a p e q u e f i a de r o j o c o n g o e n e l c e n t r o de un p o r t o

o b j e t o s l i m p i o .

2 . - Tomar c o n e l a s a un p o c o de c u l t i v o de k l e b s i e l l a r h i n o s c l e r g

m a t l a , s u s p e n d e r l o e n l a g o t a de r o j o c o n g o y h a c e r un f r o t l a . - D 8 j a r s e c a r a l a l r e . ;

3 . - C u b r i r el f r o t i s ( S I N F I J A R L O A LA FLAMA DEL MECHERO) c o n u n a s

g a t a s d e l m o r d e n t e d e c á p s u l a y d e j a r l o a c t u a r d u r a n t e un m i n u t o .

4 . - L a v a r e l f r o t i a c o n a g u a d e s t i l a d a y d e j a r s e c 8 r a l a i r e .

5 . - O b s e r v a r l a p r e p a r s c i b n a l m i c r o s c o p i o c d n a 1 o b j e t i v o de i n - -

m e r a i á n .

L a c á p s u l a Be o b s e r v a coma u n a z o n a brillante a l r e d e d o r de l a b a g

t e r i a de c o l o r r o j o e n un campo a z u l o b s c u r o .

NOMBRE A g a r V e r d e B r i l l a n t e

SUST. 1NHI.EIDORA V e r d e b r i l l a n t e O . O 1 2 5 ü ü / l t .

ORGANISMO INHIBIDOR: Gram p o s i t i v a s , c o l i r n r m e a y l a m a - y a r í a d e l a s B h i g e l l a o .

'". .

2 5

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. .

r-

. ... C.",,

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_ .

,.-. ... s. ..

....

....

NOMBRE:

S U S T . INHIBIDORA

ORGANISMO INHIEIDOR:

S U S T R A T O :

INDICADOR

APARIENCIA

N O M B R E :

S U S T . INH

DE COLONIAS:

I O R A

O R G A N I S M O I N H I B I D O R

S U S T R A T O

INDICADOR

APARIENCIA DE COLONIAS:

N O FERMENTADORAS

NOMBRE:

S U S T . INHIEIDORA

ORGANISMO INHIEIDOR:

SUSTRATO

INDICADOR

APARIENCIA DE COLONIAS

A g a r - E n d o

S u l f l t o de S o d i o 2 . 5 g / l t s , f u c s l n a

b á s i c a 0 . 4 g / l t s .

Gram p o s i t i v a s .

L a c t o s a , s u l f i t o de s o d i o

F u c s l n a b á s l c a

F e r m e n t a d o r a s de l a c t o s a : r o j o i n t e n

s o , no f e r m e n t a d o r a s de l a c t o s a : g r l

s á c e a s o i n c o l o r a s .

E o s i n a a z u l de m e t i l e n o .

E o s l n a 0 . 4 g / l t , a z u l de me

0 . 0 6 5 g / l t .

Gram p o s i t i v a s .

L a c t o s s y S u c r o s a

E o s l n s y a z u l de m e t i l e n o .

! n o -

F e r m e n t a d o r a s de L a c t o a a : C a f é o b s -

curo o c e n t r o n e g r o , E. c o l i - v e r d e

m e t á l i c o .

I n c o l o r a s .

A g a r m o n i t o l s a l .

C l o r u r o de s o d i o 7 5 g / l t .

S e r e p o r t a q u e s o n l n h i b l d a a l a ma-

y o r í a l o a g é n e r o s b a c t e r i a n o s , c o n

e x c e p c i ó n de S t a p h y l o c o c c u s .

M s n i t o l

R o j o de F e n o l

S t a p h y l o c o c c u s a u r e u s : C o l o n i a s c o n

h a l o a m a r i l l o a l r e d e d o r S t a p h y l o c o -

c c u s e p i d e r m i d i s f o r m s c o l o n i a s p e -

quef las c o n z o n a r o j a a l r e d e d o r .

2 6

SUSTRATO

INDICADOR

APARIENCIA DE COLONIAS:

NOMBRE:

SUST. INHIEIOORA

ORGANISMO INHIEIDOR

SUSTRATO

INDICADOR

APARIENCIA DE COLONIAS

NOMBRE:

SUST. INHIBIDORA

ORGANISMO INHIBIDOR

SUSTRATO

INDICADOR

APARIENCIA DE COLONIAS

Lactosa y Sucrosa.

R o j o de Fenol.

Fermentadoras de Lactosa (Collformes

verde amarillenta. No fermentadoras

de lsctosa: r o j a s o rosadas.

A.Salmonella Shigella.

Sales billares 8.58g/lt. Citrate de

Sodio 8.5 g/lt5, tinsulfato de sodlo

8.5 g/lt. verde b r i l l a n t e 0.0033 g/

I t .

Gram positivas, coliformes y algunas

shigellas.

Lactoaa

Rojo neutro

Fermentadoras de lactosa: rosas o - rojas. no fermentadoras de lactoaa:

Incoloras.

A. Mac. Conkey.

Sales blliares 1.85 g/lt, criatal - violeta 0.001 g/lta.

Algunas Gram positivas (permite al

crecimiento de Straphylococcus y E L

terococos).

Lactosa

Rojo Neutro

Fermentadoras de Lactosa: rosas o - rojas no Permantadoras de Lactosa:

I n co l o r a s u opacas.

NOMBRE :

S U C T . INHIEIDORA

ORGANISMO INHIBIDOR

INDICADOR.

R P h R I E N C I A DE COLONIAS:

NOMBRE:

Chapman y S t o n e .

C l o r u r o de s o d i o 5 5 g / l t s .

L o s mismos q u e i n h i b e e l a g a r m o n l -

t o 1 s a l .

En e l á r e a d o n d e a c r e c i d o u n a c o l o

n l a y h a s i d o r e m o v i d a d e l m e d i o , - s e a g r e g a u n a g o t a de p ú r p u r a de - - b r o m o c r e s o l , l o mismo s e h a c e en e l

m e d i o s i n c r s c l m l e n t o . C u a l q u i e r cam

b i n de c o l o r d e l i n d i c a d o r que n o - c o r r e s p o n d e a l a d q u i r i d o p o r e l i n -

d i c a d o r e n c o n t a c t o c o n e l m e d i o - - s i n c r e c i m i e n t o i n d i c a q u e l a b a c t g

r i a f e r m e n t a e l m o n i t o l .

S t a p h y l o c o c c u s a u r e u a : C o l o n i a s ama

r i l l a s o a n a r a n j a d a s S t a p h y l o c o c c u s

e p i d e r m i d i s : C o l o n i a s b l a n c a s o i n -

c o l o r a s .

C t a p h y l o c o c c u s 1 1 0 .

E s t e medio e s s i m i l a r a l Chapman y

S t o n e e x c e p t o e n l a s C o n c . d e l l n h i - b i d o r ( c l o r u r o de s o d i o ) , q u e e s d e

7 5 g / l t s .

PROTEUS E M E -

,

. .

..

..

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. .,

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.. .

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. . ,...

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I .

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. ...

I ". . .

. ...

V.- D e t e r m i n a c i ó n d e s ó l i d o s t o t a l e s .

Los s á l i d o s t o t a l e s , r e p r e s e n t a n l a t o t a l i d a d d e l m a t e r i a l suspe'

d i d o y d i s u e l t o que c o n t i e n e l a m e z c l a .

EQUIPO.

C á p s u l a de p o r c e l a n a d e 100 ml.

E s t u f a d e s e c a d a (103-105QC) .

Baño M a r i a o p l a c a d e c a l e n t a m i e n t o .

D e s e c a d o r .

B a l a n z a a n a í í t t c a .

M u f l a . (550QC 2 50QC).

PROCEDIMIENTO.

S e l l e v a n l a c á p s u l a d e p o r c e l a n a a una t e m p e r a t u r a d e 5 5 0 2

S O Q C p o r 1 h o r a en l a m u f l a .

b) E n f r i a r , c o l o c a r l a C á p s u l a en un d e s e c a d o r y d e s p u é s p e s a r h a s

t a o b t e n e r un p e s o c o n s t a n t e .

c ) T r a n s f e r i r una masa d e m u e s t r a a d e c u a d a a l a c á p s u l a .

d ) C o l o c a r l a c á p s u l a ( o c a j a p e t r i ) s o b r e una p a r r i l l a c a l i e n t e

o baño m a r í a p a r a e v a p o r a r el a g u a .

e ) L l e v a r a una e s t u f a p a r a e v a p o r a r e l r e s t o de humedad. D e j a r

d e 12 a 24 h o r a s a una t e m p e r a t u r a (103-105)QC.

f ) E n f r i a r en d e s e c a d o r y p e s a s .

g ) R e p e t i r e l c i c l o de s e c a d o a (103-105)QC, d e s e c a n d o y p e s a n d o

h a s t a o b t e n e r p e s o c o n s t a n t e .

29

CALCULO.

*- I

?". I

..

a ) % m u e s t r a humedad

% M - H = M.H - M . C . loo M.H.

b ) % d e m u e s t r a seca.

% MC = 1 0 0 - % M - H .

DONDE:

% M.H = P o r c e n t a j e d e m u e s t r a humedad.

% M.6 = P o r c e n t a j e d e m u e s t r a s e c a -

M.H. = M u e s t r a Humeda.

M.C. = M u e s t r a s e c a .

.,. .

3 0

V I . - D e t e r m i n a c l á n e s p e c t r o f o t o m é t r t c a d e c a r b o h i d r a t o s a s i m i l a - - _____-_____________-________I________

. .

..

b l e s p o r e l Mé todo d e D u b o i s .

L a t é c n i c a s e b a s a en l a m e d i c i ó n d e l c a l o r p r o d u c i d o p o r l a r e a 2 c i Ó n de l o s c a r b o h i d r a t o s con e l f e n o l y e l á c i d o s u l f ú r i c o .

-_ -_ -___- - - - - -_ - - -

E q u l p o y M a t e r i a l e s .

a ) Tubo s d e e n s a y e , d e d i á m e t r o d e 1 cm y l a r g o d e 10 cm.

b ) P a r r i l l a d e c a l e n t a m i e n t o .

c ) B a ñ o M a r i a .

d ) V o r t e x .

f ) E a p e c t r o f o t Ó m e t r o . a 490 nm.

h) M a t r a c e s a f o r a d o s de l O O m l

R e a c t i v o s .

- HCL 10 N.

- NaOH a l 40%.

- Fen01 a l 8 0 % .

- H2C0 c o n c . 4 - H20 d e s t i l a d a .

- G l u k o s a .

P r o c e d i m i e n t o p a r a l a e l a b o r a c i á n d e l a c u r v a p a t r o n de C a r b o h i -

d r a t o s .

a ) C o l o c a r e n 7 t u b o s d e e n s a y o a l l c u o t a s d e O a l O O m g d e s o l u c i ó n

31

d e a z ú c a r d e u n a s o l u c i ó n p a t r ó n de l m l = 1 0 0 mg.

b ) L l e v a r a d o s m l l l l l t r o s c o n H O d e s t i l a d a . 2

c ) A d i c i o n a r 0 . 1 m l de f e n o l a l 8 0 % .

d ) A d i c i o n a r 5 m l de H2S04

t u b a d e e n s a y e .

c o n c . , r e s b a l a n d o p o r l a s p a r e d e s d e l

e ) D e j a r r e p o s a r 30 m i n u t o s .

f ) D e s p u é s l e e r en e l e s p e c t r o f o t ó m e t r o a 4 9 0 nm.

9) C U R V A T I P O D E AZUCARES.

..>.

. ,..

.. .

I..,

,I.

TUBO NO.

S O L . GLUCOJA ML

0 . 0

o . 1

0 . 2

0 . 4

0 . 6

0.8

1.0

A G U A M i

2 . 0

1 . 9

1 . 8

1 . 6

1 . 4

1 . 2

1.0

FENOL ML

80% ac . S U L F U R I C O ML

5.0 I,

,I

- P r o c e d i m l e n t n p a r a l a m u e s t r a p r o b l e m a .

D i . g e s t 1 Ó n de l a m u e s t r a .

a ) P e s a r 0.19 d e m u e s t r a y s e c o l o c a e n un m a t r a z c o n t a p ó n . __ .I.. .

b ) L l e v a r a un v o l u m e n de 2 0 m l d o n H 2 0 d e s t i l a d a .

c ) A g r e g a r 5ml de HC1 1 0 N . <.

. ..

I, d ) C a l e n t a r e n b a A o m a r í a h a s t a a l c a n z a r u n a t e m p e r a t u r a de 65pC

I 32

?

y m a n t e n e r l a , p o r m e d i a h o r a .

e) E n f r i a r y n e u t r a l i z a r con MaOH a l 40% .

f ) A f o r a r a l O O m l c a n H O d e s t i l a d a . 2

g ) F i l t r a r a t r a v é s d e un f l l t r o d e 0 . 4 5 m i c r a s ; h a s t a o b t e n e r - l O m l d e m u e s t r a .

M e d i c i ó n d e C a l o r .

Tomar un m i l l l i t r o d e m u e s t r a o una a l í c u o t a q u e c o n t e n g a menos de

l O O m g d e a z ú c a r y c o n t i n u a r c a n e l p r o c e d i m i e n t o d e l a c u r v a t i p o

a p a r t i r d e l i n c i s o ( b ) .

3 3

P r i n c i p i o .

E n p r e s e n c i a de H S O 4 ,

e l n i t r ó g e n o a m i n o de muchos m a t e r i a l e s o r g á n i c o s (NH 1 S O 4 .

E l a m o n i o l i b r e y n i t r ó g e n o A m o n i a c a l t a m b i é n s o n c o n v e r t i d o s a - ( N H 4 l 2 S O 4 .

D u r a n t e l a d i g e s t i ó n de l a m u e s t r a s e f o r m a u n c o m p l e j o de a m o n i o

VI S O 4 y e l c a t a l i z a d o r HgC04 c o n v i e r t e n - 4 2

2 2

m e r c u r i o . E s t e c o m p l e j a l u e g o e s d e s c o m p u e s t o p o r N a 2 S 2 0 3 . E l - a m o n i o e s d e s t i l a d o de u n m e d i o a l c a l i n o y a b s o r b l d o en s c . b ó r i c o

p a r a s e r d e t e r m i n a d o c o l o r i m é t r i c a m e n t e o p o r t i t u l a c i ó n c o n un - a c i d o m i n e r a l e s t a n d a r i z a d o . L a t i t u l a c i ó n d e l d e s t i l a d o e s s e n -

s i b l e p a r a u n a m p l i o r a n g o de c o n c e n t r a c i ó n de N - o r g á n i c o .

E q u i p o v M a t e r i a l e s .

- E q u i p o p a r a d e s t i l a c i ó n k j e l d h a l .

- M a n t l l l a de c a l e n t a m i n e t o .

- R e g u l a d o r de c a l e n t a m i e n t o ( t e r m o s t a t o ) .

- M a t r a c e s b a l a n de 5 0 0 m l .

- M a t r a c e s E r l e n m e y e r de 500ml

- ñ u r e t a s

- P r o b e t a s

R e a c t i v o s .

- S o l u c i ó n d e H i d r ó x i d o de S o d i o 6 N

- H 2 S 0 4 C o n c .

4 - H g S 0 4

- T i o a u l f a t o de s o d i a

- HZS0

a - F e n o l f t a l e i n a

34

- A c i d 0 B Ó r i c o

- HZSO 0.04 N. 4

P r o c e d i m i e n t o .

a ) C o l o c a r e n u n m a t r a z K j e l d h a l una a l í c u o t a d e l O m l d e l a muea-

t r a p r o b l e m a .

. ..

-.

,..

b ) D i l u i r l a m u e s t r a a 300ml c o n a g u a L d e s t i l a d a y n e u t r a l i z a r a

un pH I .

c ) A d i c i o n a r 25 m l d e b u f f e r d e bo ' r a t o y l l e v a r a u n p H d e 9.5,

c o n h i d r ó x i d o d e s o d i o 6N.

d ) A d i c i o n a r unas p e r l a s d e v i d r i o y p o n e r a d e s t i l a c i ó n .

e ) C o l e c t a r 2 5 0 m l en u n r e c i p l e n t e q u e c o n t e n g a 50ml d e s o l u c i ó n

d e á c i d o h ó r i c o . P r o c u r a r que e l v á s t a g o e s t e p o r d e b a j o d e l a

s u p e r f i c i e y que l a t e m p e r a t u r a d e é s t e n o s e a mayor a los ZSQC.

f ) T i t u l a r e l d e s t i l a d o c o n H S o 4 0.04 N h a s t a e l c a m b i o d e c o -

l o r a c i ó n v e r d e e morado. 2

g ) U t i l i z a r u n b l a n c o d e agua c o n l o s mismos r e a c t i . v o s .

C á l c u l o s .

p p m N-AmoniBcaL s e S O x 2 8 0 2-4

m l d e m u e s t r a .

35

VII.2.- D e t e r m i n a r e l N - O r g á n i c o . - - - - - - - - - - - - - - - - E q u i p o , M a t e r i a l e s y R e a c t i v o s : L o a mismos que p a r a e l p r o c e d i - -

m i e n t o a n t e r i o r .

P r o c e d i m i e n t o .

a ) P e s a r de 100 a 500mg d e m u e s t r a s e c a d e l h i o d i g e s t o r .

b ) R d í c i o n a r 5 0 m l de r e a c t i v o de d i g e s t i ó n (10

t r a d o , 6 . 7 9 H2S0 y 1 . 5 m l H g S 0 4 ) , a u n m a t r a z

c ) A d i c i o n a r a l g u n a s p e r l a s de v i d r i o y s e a g i

4

1 de H 2 S 0 c o n c e n

b a l ó n . 4

an p e r f e c t a m e n t e .

d ) C a l e n t a r a e b u l l i c i ó n b a j o c a m p a n a y a q u k l o s v a p o r e s c u l f u -

r o s o s s o n t ó x i c o s .

e ) S e c o n t i n u a l a e b u l l i c i Ó n h a s t a q u e l a s o l u c í Ó n s e a c l a r a . E' t o n c e s s e d i g i e r e p o r 3 0 m i n u t o s más.

I

f ) S e e n f r i a e l c o n t e n i d o d e l m a t r a z .

g ) S e d i l u y e a 300ml c o n H O l i b r e de a m o n i a c o . 2

h ) S e a d i c i o n a n 0 . 5 ~ 1 1 de f e n o l f t a l e i n a y s e m e z c l a .

. i ) C u i . d a d o s a m e n t e s e a d i c i o n a s u f i c i e n t e s o l u c i ó n de h i d r ó x i d o

t i o c u l f a t o ( a p r o x i m a d a m e n t e 5 0 m 1 / 5 0 m l de r e a c t i v o de d i g e s t i ó n

u s a d o ) h a s t a l a a p a r i c i ó n d e c o l o r r o j i z o .

.. .

j) S e c o n e c t a e l m a t r a z a u n a p a r a t o d e d e s t i l a c i ó n ' y s e a g i t a .

__ k ) S e c o n t i n u a como e n e l i n c i s o ( e ) d e l p r o c e d i m i e n t o a n t e r i o r .

3 6

Cálculos.

ppm N - O r g á n i c o = -- m l H 2 S 0 4 0 . 0 4 N x mq de s ó l i d o s t o t a l e s x 280.

g d e mues t ra s e c a x mg de mues t ra u s a d a .

37

V I I 1 . - M e d i c i ó n d e l a t e m p e r a t u r a . -___- - - - - - - - -_ - - - E l f e r m e n t a d o r c u e n t a c o n u n d i s p o s i t i v o p a r a t o m a r l a t e m p e r a t i

r a i n t e r n a .

1 X . - M e d i c i ó n d e l p H de l a m u e s t r a . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - - - - - Como l a m u e s t r a e s l í q u i d a , e l p H m e d i r á d i r e c t a m e n t e con un po-

t e n c i ó m e t r o .

.. .

.. .

_ . ....

_. . . . .

~. .

.. .

, .

-. .

~. ,

38

X.- Demanda Qu ím i ca d e O x í g e n o ( O q O ) p o r e l M é t o d o d e R e f l u j o - A b i e r t o .

P r i n c i p i o .

L a m a y o r i a d e l o s d i f e r e n t e s t i p o s d e m a t e r i a l e s o r g á n i c o s s e -- d e s t r u y e n p o r e b u l l i c i ó n c on u n a m e z c l a de á c i d o c r ó m i c o y s u l f g

r i c o .

E l mé t odo s e basa en e l r e f l u j o d e u n a mues t r a c o n c a n t i d a d e s c o -

n o c i d a s d e d i c r o m a t o de p o t a s i o y á c t d o s u l f ú r i c o , t i t u l a n d o e l

e x c e s o de d i c r o m a t o c o n s u l f a t o f e r r o s o a m o n i a c a l . L a c a n t i d a d

d e m a t e r i a o r g á n i c a o x i d a b l e , med ida como o x í g e n o e q u i v a l e n t e e s

p r o p o r c i o n a l e l d i c r o m a t o consumido .

E q u i p o y M a t e r t a l e s .

A p a r a t o d e r e f l u j o , que ~ o n a i s t e d e m a t r a z E r l e n m e y e r de 250 a

500ml c o n c u e l l o e s m e r i l a d o d e 2 4 / 4 0 y r e f r i g e r a n t e F r i e d r i c h ,

L i e b i g , West u o t r o e q u i v a l e n t e d e 300mm d e u n i o n e s e a m e r i l a d a s

de 24/40 .

E l p l a t o d e c a l e n t a m i e n t o a p o r t a r á e n e r g i a s u f i c i e n t e p a r a p r o d 2

c i r cuando menos 9 w a t t s p o r p u l g a d a cuad rada d e s u p e r f i c i e de

c a l e n t a m t e n t o .

R e a c t i .vo s .

1) S o l u c i ó n e s t a n d a r d e d i c r o m a t o d e p o t a s i o 0.25 N.

D i s o l v e r 12.2599 de H 2 C r 2 0 , , d e g r a d o p r i m e r i o e s t á n d a r , p r e v i a -

mente a e c a d o a 103PC p o r 2 h o r a s , en agua d e s t i l a d a y d i l u i r a

1000 m l .

2) R e a c t i v o d e A c i d o S u l f ú r i c o .

D i s o l v e r 22.09 d e s u l f a t o de p l a t a en 9 l b s , d e H2S04 c o n c e n t r ~

do . S e r e q u i e r e n d e 1 a 2 d i a s p a r a c o m p l e t a d i s o l u c i ó n .

39

3 ) C o l u c l ó n e s t á n d a r d e s u l f a t o f e r r o s o a m o n i a c a l , c r i s t a l e s d e

g r a d a a n e l í , t i c o , 0 .1 N.

D l s o l v e r 98 g d e F e ( N H 4 ) 2 (S04)2. 6 H20

c i o n a r 2Oml d e H 2 C 0 4 E s t a s o l u c l ó n d e b e e s t a n d a r i a a r s e c o n t r a l a s o l u c i Ó n d e d i c r o m a -

t o d e p o t a s l o d i a r i a m e n t e .

e n a g u a d e s t i l a d a . A d i - c o n c e n t r a d o , e n f r i a r y d i l u i r a 1 0 0 0 m i .

E s t a n d a r l z a c i Ó n . D i l u i r 1 0 . 0 m l d e s o l u c i ó n d e d i c r o m a t o d e p o -

t a s i o a p r o x l m a d a m e n t e a 1 0 0 m l .

do y p e r m i t i r que e n f r i e . T i t u l a r c o n e l s u l f a t o f e r r o s o , u s a n -

d o 2 Ó 3 g o t a s ( 0 . 1 - 0 . 1 5 m l ) d e i n d i c a d o r d e f e r r o i n a h a s t a e l

v i r e d e c o l o r a m a r i l l o a c a f é r o j i z o .

A d i c i o n a r 30ml d e H SO,, c o n c e n t r a 2

N o f m a l i d a d I m l d e H Q 0 x 0 . 2 5 2 2 1

m l d e Fe ( N H 4 ) 2 ( S 0 4 ) 2

4 ) ( i o l u c i ó n d e i n d i c a d o r d e F e r r o i n .

D i s o l v e r 1 .485g d e 1,lO P e n a n t r o l i n a m a n o h í d r a t a d a c o n 695 mg d e

F e SO,,. 7H20 e n a g u a y d i l u i r a 1 0 0 m l .

5 ) S u l f a t o d e P l a t a . R e a c t i v o e n p o l v o . V e r i n c i s o 2.

6) S u l f a t o M e r c ú r i c o . C r i s t a l e s g r a d o a n a l í t i c o .

7 ) A c i d o s w l f á m i c o g r a d o a n a l í t i c o .

P r o c e d i m i e n t o .

a ) C o l o c a r 0 . 4 9 d e H g SO4 e n u n m a t r a z d e r e f l u j o .

2 0 . 0 m l d e m u e s t r a , o una a l í c u o t a d i l u i d a a 2 0 . 0 m l c o n a g u a d e a -

t i l a d a y m e z c l a r . A g r e g a r 1 0 . 0 m l d e s o l u c i ó n d e O i c r o m a t o d e p c

t a e i o y a l g u n a s p e r l a s d e v i d r i o p r e v i a m e n t e c a l e n t a d a s a 6 0 0 Q C

p o r 1 h o r a .

A d i c i o n a r -

4 0

.I .

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C o n e c t a r e l . m a t r a z a l c o n d e n s a d o r y a g r e g a r l e n t a m e n t e 30ml de

H 2 S 0 4 c o n c e n t r a d a c o n t e n i e n d o AgZSO4 a t r a v é s de l a b o c a d e l C O I

d e n a a d o r , m e z c l a n d o v i g o r o s a m e n t e m i e n t r a s s e a g r e g a e l á c i d o .

M e z c l a r e l c o n t e n i d o d e l m a t r a z v i g o r o s a m e n t e a n t e s de q u e s e

a p l i q u e e l c a l o r ; s i n o s e h a c e a s í , o c u r r i r á n c a l e n t a m i e n t o s lg

c s l e s e n e l f o n d o d e l m a t r a z y p u e d e n s u c e d e r s e p r o y e c c i o n e s p o r

e l c o n d e n s a d o r .

U s a r 0 . 4 g H g S 0 4 , p a r a a c o m p l e j a r 40mg de i ó n c l o r u r o , Ó 2 0 0 0 m g / l

c u a n d o s e u s a n ZOml de m u e s t r a . 91 h a y mas c l o r u r o p r e s e n t e a d i -

c i o n a r más HgSO4 p a r a m a n t e n e r u n a r e l a c i ó n H g 5 0 4 : c1 de l 0 : 1 -

Si s e f o r m a u n p r e c i p i t a d o l i g e r o n o a f e c t a r á a d v e r s a m e n t e l a d e -

t e r m i n a c i ó n .

b ) R e f l u j a r l a m e z c l a p o r 2 h o r a s o u s a r u n p e r í o d o más c o r t o pa-

r a d e s e c h o s p s r t l c u l a r e s s i s e h a e n c o n t r a d o que d i c h o p e r í o d o

e s a d e c u a d o p a r a e n c o n t r a r u n a DUO máxima. E n f r i a r y l a v a r e l - c o n d e n s a d o r c o n a g u a d e s t i l a d a .

c ) D i l u i r l a m e z c l a a c e r c a de 1 5 0 m l c o n a g u a d e s t i l a d a , e n f r i a r

a t e m p e r a t u r a a m b l e n t s l y t i t u l a r e l e x c e s o de d i c r o m a t o c o n s o -

l u c i ó n de s u l f a t o f e r r o s a a m o n i a c a l e s t á n d a r , u s a n d o f e r r o í n a - como i n d i c a d o r . Tomar como p u n t o f i n a l de l a t i t u l a c i ó n e l v i r e

de a z u l v e r d e a c a f é r o j i z o , a u n q u e e l a z u l - v e r d e p u e d e r e a p a r e -

c e r d e s p u é s de a l g u n a s m i n u t o s .

d ) R e f l u j a r u n b i a n c o de 201111 de a g u a d e s t i l a d a , en L ' a m i s m a f o r -

ma q u e l a s m u e s t r a s .

8 ) C á l . c u l o s .

ppm DUO ( a - b ) x N x 8 0 0 0 m l m u e s t r a .

a n m l de F e ( N H 4 ) 2 ( S O 4 I 2 u s a d o r e l b l a n c

b- m l de F e ( N H 4 ) 2 (S04)2 N= n o r m a l i d a d d e l F e ( N H 1

u s a d o s p o r l a m u e s t r a

4 2

41

c

.

X I . l . - D l g e s t l ó n d e l a M u e s t r a . - -_ - - - - - - - - - - - - a ) P a r a l a d e t e r m i n a c i ó n d e f o s f a t o s e s n e c e s a r l o p r i m e r o l a d i -

g e s t i b n d e l a m u e s t r a , se u t i l i z ó e l m é t o d o d e d l g e s t i Ó n d e l p e r -

s u l f a t o .

R e a c t i v o s :

a) C o l u c i ú n i n d i c a d o r a d e f e n o l f t a l e l n a ( a c u o s a ) .

b) S o l u c l Ó n á c i d o s u l f ú r i c o : a d i c i o n e 300ml H 2 C 0 4 c o n c . a p r o x i m a -

damente 600 m l d e HZO d e s t i l a d a y d i l u y a a 1 l i t r o .

c ) P e r s u l f a t o d e p o t a s i n s ó l i d o : H2C2O8

d ) NaOH 5 . 2 5 N. c

P r o c e d i m t e n t o .

a ) U s a r 50ml o u n a p o r c i ó n adecuada d e m u e s t r a fuer temente a g i t a

da.

b ) A d i c i o n a r 0.05 m l (1 g o t a ) d e s o l u c i ó n d e f e n o l f t a l e i n a s i s e

d e s a r r o l l a u n C o L o r r o j n a d i c i o n e H2C04 g o t a a g o t a h a s t a d e s a p a -

r e c e r e l c o l o r .

c ) A d i c i o n a r 1 m l d e l a s o l u c i ó n d e H S O 4 2

d ) A g r e g a r d e 0.5 g H2S208 s ó l i d o .

e ) Herv i r s u a v e m e n t e s o b r e u n a p l a n c h a p o r 3 0 a 40 m i n u t o s m a n t e

n l e n d o u n vo lumen d e l O m l c o n a gua d e s t i l a d a .

42

f ) E n f r i a r y d i Lu1 . r a 30ml c on HZO.

g ) A d i c i o n a r unas g o t a s d e f e n o l f t a l e l n a y n e u t r a l i z a r a u n c o l o r

Fo sa d é b i l con N a O H (5.25N).

1) A f o r a r a l O O m l c o n agua d e s t i l a d a y f i l t r a r en membrana p a r o -

sa d e 0.45 mu.

P r o c e d i m i e n t o .

a) A l O O m L de l a muestre d i g e r i d a c o n t e n i e n d o n o mas d e 200 ugP

a g r e g a r s o l u c i Ó n d e H 50 h a s t a l a d e s a p a r i c i ó n d e l c o l o r r o s a . 2 4

b ) D e s a r r o l l o d e c o l o r .

.. . _ <

.. .

.̂ .

I ,

A d i c i o n a r can a g i t a c i ó n fue r t e d e s p u é s d e c ada a d i c i ó n 4ml d e l - r e a c t i v o 1 d e m o l í b d a t o y 0.5 m l ( 1 0 g o t a s ) de C n C 1 r e a c t l v o I1

L a v e l o c i d a d d e l d e s a r r o l l o d e c o l o r e i n t e n s i d a d , d e p e n d e de l a

t e m p e o a t u r a de l a s o l u c L ó n f i n a l ( 1 Q C i n c r e m e n t a u n 1% d e c o l o r ) .

2

c ) M e d i c i ó n d e l c o l o r .

--. Después d e 1 0 m í n . p e r o a n t e s d e 1 2 m i n . usando e l mismo i n t e r v g

l o p a r s t o d a s l a s d e t e r m i n a c i o n e s m i d a e l c o l o r a 690nm y compa-

r e con u n a c u r v a d e c a l i b r a c i ó n de 0.1 a 2.Oppm P O s i g u i e n d o e l

mismo p r o c e d l m i e n t o a n t e r i o r , c o n t r a un b l a n c o d e agua. 4

P r e p a r a c i ó n de l a Curva P a t r ó n d e F o s f s t o a .

M a t r a z PPm PO4 R e a c t i v o I ( m o l i b d a t o )

1 0.1 4 m l

2 0.2

3 0.4

I1

I1

I t 4 o.a 5 1.2 6 1.6

7 2.0

98

I,

43

S n C l

1 0 g a t a s I1

11

8,

I,

I,

I

.. ,.

....

. . .,.

..r

XI.2.- Determinación Colorimétrtca - - -_ -_ -_ - - - - -_ - - - Principio.

E L ácido molibdofosfórico es tomado y reducido p o r el CnC1 hasta

un calor intenso d e a z u l de molibdeno que s e lee a 690nm. Este

método hace posible mediciones de I ug P/L hasta 100 ug P / L ; la - mínima concentracfón detectada e s de 3 ug P/L la sensitibidad a

0.3010 de absorbancia en casi 10 ug P/L para un cambio de absor--

bancia de 0.009. Lectura 625 nm para extracción con benceno iso-

butanol. 690 nm para extracción con solución acuosa.

2

Reactivos.

a) Solución indicadara de feneiftaieina acuosa.

b ) Solución de ácido fuerte.

Adicione suavemente 300ml de H 504 concentrado a casi 600 ml de - H O cuando se enfrte adicione 4.0 ml “O3 y diluya s 1

2 It. 2

c) Reactivo 1 d e Moltbdato d e Amonio: Disuelva 259 (“,+I6 MolOZ4-

2H20 en 115 m l de agua destilada, cautelosamente adicione 280ml - de H 2 5 O 4 concentrado a 4001111 de H20 enfrie, adicione la solución

de Molibdato de amonio y lleve a 1 litro.

d) Reactivo I de CnC12: Disuelva 2-59 de SnCL 2- 2 H 2 O fresco en - l O O m l de glicerol, caliente en baAo maría hasta disolución agitan

do con una varilla de vidrio, esta solución es estable p o r lo que

n o requiere de conservación.

e) Solución estándar de Fosfatos.

f ) Reactivos p/extracción.

1) Solvente benceno-isobutanol: mezcle iguales volÚmenes de h e n c e

4 4

no y a l c o h o l i s d b u t a n o l ( a l tamente f l a m a b l e ) .

2) R e a c t l v o I1 de M o l l b d a t o d e Amonlo : d i s u e l v a 40.19 (NHq)6M07024

-4H O en ap r ox imadamen t e 500ml d e agua d e s t i l a d a , suav emen t e a d l -

c i o n e 396m1 d e l r e a c t i v o I., e n f r i e y d i l u y a a 1 It. 2

3 ) S o l u c i ó n A l c o h o l i c a de Ac. s u l f ú r i c o . c a u t e l o s a m e n t e a d i c i o n e

20ml de H2C0 a 9 8 0 m l m e t a n o l , m e z c l a n d o c o n t i n u a m e n t e . 4

4 ) R e a c t i v d I 1 d e S n C 1 2 : M e z c l e ü m l d e l r e a c t i v o I con 5Oml g l l c g

r o l . E s t a b l e p o r 6 meses.

S i e m p r e c o r r a u n b l a n c o d e r e a c t i v o s y HZO

c o l o r se d e s a r r o l l a l a p r o g r e s i v a m e n t e y l u e g o - a d e s c o l o r a r s e . Te

n i e n d o i g u a l e s c o n d i c i o n e s p a r a muestras e s t a n d a r e s .

d e s t i l a d a p o r q u e e l

E x t r a c c i ó n : cuando s e d e s e e i n c r e m e n t a r o d i s m i n u i r l a s i n t e r f e - -

r e n c i a s : P i p e t e 4 0 m l d e muea t r a o u n a d i f u s i ó n a e s e vo lumen en

u n embudo d e s e p a r a c i ó n (125ml) a d i c i o n e 50ml d e s o l v e n t e b e n c e n o

l s o b u t a n o l y 15ml d e l r e a c t i v o I1 d e M o l l b d a t o d e Amonio. C i e r r e

e l embudn y a g i t e v i g o r o s a m e n t e 1 5 s e gundos . si s e c o n d e n s a f o s -

f a t o s , a l g u n a demora puede i n c r e m e n t a r su c o n v e r s i ó n a o r t o f o s f a -

t o s .

Remueva e l t a p ó n y s e p a r e 25ml d e l a f a s e o r g á n i c a usando u n a p l -

p e t a c on b u l b o t r a n s f i e r a 50ml a u n m a t r a z , a d i c i o n e 1 5 a 16ml - de s o l u c i ó n a l c o h Ó l i c a HZC04, de v u e l t a s g i r a t o r i a s , a d i c i o n e 0 .5

m l ( 1 0 g o t a s )

marca c on s o l u c l Ó n a l c o h o l l c a de HZS04, m e z c l e f u e r t e m e n t e d e s p u é s

d e 10 m i n , p e r o a n t e s d e 30 m i n , l e a c o n t r a u n b l a n c o a 625nm; l e a

u n b l a n c o con t o d o s l o s r e a c t i v o s p e r o c on H O.

d e l r e a c t i v o I1 5nC12 , s i g a g i r a n d o y d i l u y a a l a

2

C á l c u l a s :

P r o c . d i r e c t o .

mg P/L = !ngP ( e n ap r ox imadamen t e 104.5ml de v o l f i n a l x 1 0 0 0 ) m l muestra.

4 5

E x t race1,Ón : ,. .

mg P/L = mgP ( e n 501111 f t n a l ) x 1000 m l simple

-- "I

e-.

4 6

. <I

P r i n c i p i o .

-. . .

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C.«

I ..

c.

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_1

- .

*.I

.. . C .

-.

E s t a t é c n i c a e s usada p e r o a l g u n a s muestras, d e b a j o c o n t e n i d o de

m a t e r i a o r g á n i c a c o n t a m i n a n t e n a t u r a l d e l H O.

L a m e d i c i ó n de l a a b s o r c i ó n a 220nm d e l a l u z u l t r a v i o l e t s p e r m i t e

l a d e t e r m i n a c i ó n r á p i d a d e NO;.

s i g u e l a ley d e Beer h a s t a l l m g N/L. D e b i d o a que l a m a t e r i a or-

g á n i c a d i s u e l t a t a m b i é n p u e d e a b s o r b e r a 220nm y e l N O - no a b s o r 3

ben a 275nm, u n a s e gunda m e d i c i ó n hecha a 2 7 5 nm puede u s a r s e p a -

ra c o r r e g i r el v a l o r d e NO- L a e x t e n s i ó n d e e s a c o r r e c c i ó n e m p i

r i c a e s t á r e l a c i o n a d a c on l a n s t u r a l e z a y c o n c e n t r a c i ó n d e m a t e r i a

o r g á n i c a y puede v a r i a r de u n a agua a o t r a . C o n s e c u e n t e m e n t e , - e s t e mé t odo no e s r e c o m e n d a b l e p a r s a guas que r e q u i e r a u n a c o r e c -

c i b n s i g n i f i c a t i v a p a r a a b s o r b a n c i a a t r a v é s d e m a t e r i a o r g á n i c s .

2

L a c u r v s d e c a l i b r a c i ó n de NO- 3

3 '

L o s f a c t o r e s d e c o r r e c c i ó n p o r a b s o r b a n c i s de m a t e r i a o r g á n i c a - - p u e d e e s t a b l e c e r s e p o r e l mé t odo de a d i c i o n e s en c o m b i n a c i ó n c on

e l a n á l i s i s de c o n t e n i d d d e N O - o r 5 g i n a l p o r o t r o s mé t odos . L a

f i l t r a c i ó n de l a m u e s t r a s e h a c e p a r a r e m o v e r l a s i n t e r f e r e n c i a 8

p o s i b l e s d e p s r t í d u l a s s u s p e n d i d a s . A c i d i f i c a n d o con A c i d o C l o r h l - d r i c o ( H C L ) l N , s e p r e v i e n e n l a s i n t e r f e r e n c i a s de h i d r ó x i d o o - c a r b o n a t o s h a s t a u n a c o n c e n t r a c i ó n de l O O O m g CaC03/L.

n a c i ó n no e s a f e c t a d a p o r e l c l o r u r o .

3

L a d e t e r m L

I n t e r f e r e n c i a s : I n t e r f i e r e n l a m a t e r i a o r g á n i c a d i s u e l t a , s u r f a c -

t a n t e s n i t r i t o s y c romo h e x a v a l e n t e . V a r i o s i o n e s i n o r g á n i c o s

que i n t e r f i e r e n t a m b i é n no s e e n c u e n t r a n no rma lmente en l a s a g u a s

n a t u r a l e s como c i o r i t o s y c l o r a t o s . L a s s u s t a n c i a s i n o r g á n i c a s - pueden c ompensa r s e p o r a n á l i s i s i n d e p e n d i e n t e s de s u s c o n c e n t r a - -

c i c n e s y l a p r e p a r a c i ó n d e c u r v a s de c o r r e c c i ó n i n d i v i d u a l e s .

A p a r a t o s y M a t e r i a l .

- E s p e c t r o f o t Ó m e t r o a (220 nm y 275 nm). -.

I.

4 7 . _

c-

. .

. ^

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. .I

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1 . .

.....

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.- I

. .

L ,. .,..

-. - .

.̂ .

- C e l d a d e s i l i c a c o n 1 cm t r a y e c t o r i a d e l u z

- F i l t r o s membranas d e 0.45 um d e d i á m e t r o d e poro.

P r e p a r a c i ó n d e R e a c t i . v o s y S o l u E i o n e s .

1.- S o l u c i ó n Madre d e N i t r a t o s : Seque "O3 a 105aC. p o r 2 4 h o r a s

D i s u e l v a 0.7218 g e n ngua y d i l u y a a 1 0 0 0 m l , p r e s e r v e con 2 m l

CHCL3/L. 1 m l d e s o l u c i Ó n madre * 100 ug N S - N.

e s t a b l e p o r más d e 6 meses.

L a so luc i ón e s -

2.- S o l u c i ó n E a t É n d a r d e N i t r a t o s . D i l u y a 50ml d e l a s o l u c i ó n ma-

d r e a 500rnl c o n

3 . - S o l u c i ó n d e

P r o c e d i m i e n t o :

H20, 1 m l d e s o l u c i Ó n e s t a n d a r d = 10 ugNO--N. 3

H C 1 1 N.

a ) T r a t a m b e n t o d e La mues t ra .

A 50ml d e l a m u e s t r a f i l t r a d a a d i c i o n a r 1 m l d e H C 1 1 N . m e z c l a r - c a m p l e t a m e n t e .

b ) P r e p a r a c i ó n d e l a c u r v a e s t a n d a r d .

P r e p a r e l a c a l i b r a c i ó n e s t a n d a r d d e NO; en e l r a n g o d e O a 7 mg

N - N O /L C O a 350 u g N-N03/50 m i ) d i l u y e n d o a 5 0 m l l o s s i g u i e n t e s

v o l u m e n e e d e l a s o l u c i ó n e s t á n d a r d e n i t r a t o s : 0.00, 1 - 0 0 , 2 .00 ,

4 . 9 0 , 7.00, ... 35.00 m l .

manera que l a m u e s t r a .

3

T r a t a r l o s e s t á n d a r e s d e NO; d e i g u a l

c ) M e d i c i ó n E s p e c t r o f o t o m é t r i c a .

L e e r l a a b s o r b a n c i a o t r a n s m i t a n c i a c o n t r a a gua d e s t l l a d a ( d e i o n i

z a d a ) c o l o c a r e n O d e a b s o r b a n c i a o 1 0 0 % d e t r a n s m i t a n c i a . Use - l o n g i t u d d e onda d e 220nm p a r a o b t e n e r l a l e c t u r a d e NO;

l o n g i t u d d e onda d e 2?5nm, p a r a d e t e r m i n a r i n t e r f e r e n c i a d e b i d a a

l a m a t e r i a o r g á n i c a d i s u e l t a .

Y una

4 0

d ) C á l c u l o . .. .

C o r r e c c i ó n p a r a m a t e r i a o r g á n i c a d i s u e l t a , s u s t r a e r 2 v e c e s l a a&

s o r b a n c i a l e i d a a 275nm a l a l e í d a a 220nm p a r a o b t e n e r 1,a a b s o r -

b a n c i a d e b i d a a n i t r a t o s . C o n v e r t i r e l v a l o r d e a b s o r b a n c i a a s í

o b t e n i d o d e N - N O c o n l a c u r v a e s t á n d a r d .

N o t a : s i e l v a l o r d e l a c o r r e c c i ó n e s m á s d e l 1 0 % d e l a l e í d a a - 2 2 0 n m n o s e e m p i e e s t e m é t o d o .

,.. . I

. ,

3 ., . .

.. " .

m g N - N O / L C*3 N/en 5 0 m l d e v o l u m e n f i n a l ) n e t o s . m l m u e s t r a . 3

I .. mg N - N O /L = u g N - N O , n e t o ( e n a p r o x . 5 0 m l d e v o l u m e n f i n a l ) . >

m l d e m u e s t r a . 3

4 9

X I 1 . - Determinación de Nitrógeno de Nitritos. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - - -

Principio.

E l Nitrito (NO-) e s determinado a través de la formación de una - coloraciÓn púrpura rojiza producida a p H 2.0 a 2.5 por el acomple

jamiento del ácido sulfanílico diazotizado con el diclorhidrato - de N - ( 1 - n a f t i 1 ) - e t i l e n d i a m i n a (diclorhidrado-NED). E l método es

apropiado para determinar el NO- en el rango de 1-25 Ug N - N O /L. Las mediciones fotométricas pueden hacerse e n el rango 5 a 50 Ug N/L si el paso de luz es de 5 c m usando un filtro de color verde.

E l sistema de color obedece la l e y de B e e r , hasta 180 ug N/L c o n

un paso de luz lcm a 543 nm. Altas concentraciones NO- pueden de terminarse diluyendo una muestra a 50ml en el tubo Nessler usado

ara conducir la reacción.

2

2 2

2

Interferencias:

L a incompatibilidad química hace improbable que el N O coexista

con el cloruro libre y tricloruro de nitrógeno (NCL ) en la mues-

tra. E l NCL3 imparte un calor r o j o falso cuando s e sigue el o r d e n

normal de la adición de reactivos, aunque este efecto puede mini-

mizarse primero p o r la adición del diclorhidrato-NED y después - del reactivo ácido sulfanílico, aún puede resultar un color naran

ja cuando este presente una concentración de NCL bajo circunstan

cias semejantes, deberá medirse el cloruro libre disponible y el

NCLj residual. Las interferencias de l o s siguientes iones causa

precipitación bajo cündiciones de prueba y deben estar ausentes:

Cb3+, Au , üi , F e , P b , Hg , Ag , PtCL 6 , V03 , el ión cú- prico puede causar bajos resultados p o r catalizar la descomposi--

ciÓn de la sal de diazonio. Las muestras deberán filtrarse en - filtros membrana ( 0 . 4 5 mu de p o r o ) para clarificar el agua, cuan-

do tenga sólidos suspendidos antes del desarrollo d e calor.

2 '

3

3

3+ 3+ 3+ 2+ 2 + + - 2 2-

5 0

C o n s e r v a c i ó n de M u e s t r a s .

N u n c a u s e á c i d o s p a r a c o n s e r v a r l a s m u e s t r a s . S i s e v a n a p r e s e r -

v a r 1 Ó 2 d í a s a d i c i o n e 4 0 mg d e H g C l /L d e m u e s t r a y a l m a c e n e a

4 S C . 2

M a t e r i a l y E q u i p o

- E s p e c t r o f o t Ó m e t r o a 5 4 3 n m

- M a t r a c e s d e 2 5 0 m l

- P i p e t a s

- V a s o s d e p r e c i p i t a d o s

- T u b o s d e N e s s l e r .

R e a c t i v o s .

- R e a c t i v o d e C u l f a n i l a m i . d a : D i s u e l v a 5 9 d e s u l f a n i l a m i d a e n u n a

m e z c l a d e 5 0 m l HC1 c o n c e n t r a d o y 5 0 0 m l d e H20. S i r v e p o r v a r i o s - meses .

- S o l u c i ó n d e d i c l o r h i d r a t o - N E D . D i s u e l v a 500mg d e d i c l o r h i d r a

to -NED en 5001711 d e a g u a , g u a r d e e n f r a s o á m b a r . R e m p l a c e m e n s u a l

m e n t e o c u a n d a a d q u i e r a u n a c o l o r a c i ó n c a f é o s c u r a .

S o l u c i ó n d e á c i d o c l o r h í d r i c o (1 + 3 ) : u n a p a r t e d e HC1 p o r 3 p a y

t e s d e H O d e s t i l a d a . 2

- O x a l a t o d e c o d i o 0 . 0 5 N . D i s u e l v a 3 . 3 5 0 g Na C O g r a d o p r i m a -

r i o e s t á n d a r e n 1 , 0 0 0 m l d e H O . 2 2 4

2

- F e r r o s u l f a t o d e a m o n i o 0 . 0 5 N: D i s u e l v a 1 9 . 6 0 7 9 .... F e ( N H 4 ) ; , 6HZ0 más 2 0 m l d e H 2 C 0 c o n c e n t r a d o e n H2U y d i -

l u y a a 1 0 0 0 m l . 4

5 1

- S o l u c i ó n m a d r e d e n i t r i t o s . D i s u e l v a 1 . 2 3 2 9 NaNO e n H O y d i -

l u y a a 1 0 0 O m l 1 m l = 2 5 0 ugN. p r e s e r v e c o n 1 m l d e C H C l 2 2

3

- S o l u c i ó n i n t e r m e d i a d e n i t r i t o s . C a l c u l a r e l v o l u m e n G d e l a

s o l u c i ó n m a d r e d e N O - r e q u e r i d a p a r a h a c e r l a s o l u c i ó n i n t e r m e - -

d i a d e N O - d e G = 1 2 . 5 / R ; A = mgN-NO í m l en l a s o l u c i Ó n m a d r e ( o b - t e n i d o d e l a e s t a n d a r i z a c i ó n ) .

D i l u i r e l v o l u m e n G a u n v o l u m e n f i n a l d e 2 5 0 m l c o n H O ; 1 . 0 0 m l

= 5 0 . 0 ugN. P r e p a r a r d i a r i a m e n t e .

2

2 2

2

- S o l u c i ó n E s t á n d a r de n i t r i t o s . D i l u y a 1D.DOml d e l a s o l u c i ó n - i n t e r m e d i a d e N O - a l O O O m l c o n H O ; 1 m l = 0 . 5 0 0 ugN ( p r e p a r e d i %

r i amen t e ) 2 2

E s t a n d a r i z a c i ó n d e l a s o l u c i Ó n d e F e r r o s u l f a t o d e Amonio. ( F A C ) .

P a r a e s t a n d a r i z a r e m p l e a r s o l u c i ó n e s t a n d a r d e K C r O como s i g u e .

D i l u y a 1 0 . 0 m l d e l a s o l u c i ó n e s t a n d a r d e K C r O a u n o s 1 0 0 m 1 ,

a d i c i o n e 3 0 m l d e H SO c o n c e n t r a d o y e n f r i e t i t u l e c o n FRS u s a n d o

Z a 3 g o t a s d e i n d i c a d o r de F e r r o i n a .

2 2 7

2 2 7

2 4

N o r m a l i d a d d e FAC = m l d e K Cr O 0 . 2 5 N e m p l e a d o s 2-2-7 x 0.25

m l d e F R S u s a d o s e n l a t i t u l a c i ó n

S o l u c i ó n d e i n d i c a d o r d e F e r r o i n a .

D i s u e l v a 1 . 4 8 5 g d e 1 . 1 0 - F e n a n t r o l i n a m o n o h i d r a t a d a y 6 9 5 mg - - FeSO 7 H O o n H O y d i l u y a a 1 0 0 m l ( s e p u e d e e m p l e a r a l i n s t a n t e

d e p r e p a r a r ) . 4' 2 2

E s t a n d a r i z a c i ó n d e l a S o l u c i ó n M a d r e d e N O -

P i . p e t e e e n o r d e n , 5 0 m l d e KMnO,, e s t a n d a r 0 . 0 5 N , 5ml d e H2S04 c o n - c e n t r a d o y 5 0 m l d e s o l u c i ó n m a d r e N O - e n u n f r a s c o d e t a p ó n e s m e -

r i l a d o ( s u m e r g a l a p u n t a d e l a p i p e t a e n l a s o l u c i ó n p e r m a n g a n a t o -

á c i d o a l a d i c i o n a r l a s o l u c i ó n madre d e N O ) . A g i t e s u a v e m e n t e y

c a l i e n t e d e 7 0 a BOQC e n u n a p a r r i l l a y e l i m i n e e l c o l o r d e l p e r -

m a n g a n a t o a d i c i o n a n d o s u f i c i e n t e s p o r c i o n e s d e l O m l de Na C O . -

2 -

2

2

2 2 4

52

T i t u l e e l e x c e s o d e N a 2 C 2 0 4 c o n s o l u c i ó n d e KMnO 0 . 0 5 N h a s t a ob - t e n e r u n a c o l o r a c i ó n r 0 s a t e n u e . C o r r a u n b l a n c o c o n H O l i b r e - d e N i t r i t o s , s i g u i e n d o e l m i s m o p r o c e d i m i e n t o p a r a h a c e r l a s c o - -

r r e c c i o n e s n e c e s a r i a s e n l o s c á l c u l o s f i n a l e s .

4

2

C á l c u l o A = ( E i X C ) - ( D X E ) x 7 . F

d o n d e :

2 A = mg N - N O / m l en l a s o l u c i ó n m a d r e d e NaNO

B = m l t o t a l e s d e K M n O e s t á n d a r u s a d o .

C = n o r m a l i d a d de KMnO e s t á n d a r

D = m l de F P C a d i c i a n a d o s .

E = n o r m a l i d a d d e l a s o l u c i ó n r e d u c t o r a .

F = m l u s a d o s en l a t i t u l a c i ó n d e l a s o l u c i ó n madre de NaNO

2

4

4

3 '

c a d a 1 m l d e KMnO 0 . 0 5 0 N c o n s u m i d o p o r l a s o l u c i ó n de NaNO c o -

r r e s p d n d e a 3 5 0 u g de N - N O 4 2

2 '

T I T U L A C I O N D E L P E R M A N G R N R T O ( E C T R N D R R I Z A C I O N ) .

D i s o l v e r 1 . 6 g K M n 0 4 en 1 0 0 0 m l g u a r d e e n u n f r a s c o ámbar t a p a d o

a l menos p o r u n a s e m a n a . C u i d a d o s a m e n t e d e c a n t e o p i p e t e e e l s o -

b r e n a d a n t e s i n a g i t a r l o s s e d i m e n t o s . E s t a n d a r i z a r e s t a s o l u c i ó n

f r e c u e n t e m e n t e p o r e l s i g u i e n t e p r o c e d i m i e n t o :

- P e s e v a r i a s m u e s t r a a d e 100-20Omg de Na C O a n h i d r o en v a s o s - de 4 0 0 m 1 , e n c a d a v a s o a d i c i o n a r l O O m l de H O d e s t i l a d o y a g i t a r

h a s t a d i s o l v e r . A d i c i o n a r l O m l H SO 1 + 1 y c a l e n t a r r á p i d a m e n t e

d e 9 0 a 95ciC. T i t u l e r á p i d a m e n t e c o n s o l u c i ó n d e K M n O m i e n t r a s

a g i t a a u n c o l o r r o s a p á l i d o q u e p e r s i s t a a l menor p o r m i n u t o . No

d e j e q u e l a t e m p e r a t u r a c a i g a a b a j o d e l o s 85QC. S i e s n e c e s a r i o

c a l i e n t e e l v a s o d u r a n t e l a t i t u l a c i ó n ; 1 0 0 mg pueden c o n s u m i r - c e r c a de 30ml de s o l u c i ó n .

2 2 4

2

2 4

4

C o r r e r u n b l a n c o c o n H SO y H 2 0 . 2 4

53

.. . .

I.

. .

. -.

I ..

. -. ,. ..

~..,

. ...

.-/

. .

.I,<

,. ...

. ..

. . I

..,,

.~.I

..I.

...

-..,

w-.

Normalidad del KMnO = g N a C U 4 2-2-4

( A - 8 ) x 0.06701

donde:

0 = m l usados en la titulación

E = m l usados e n el blanco.

Promedie los resultados d e las diferentes titulaciones

Preparación de la Curva Estandar de Nitritos:

matraz NU; ( ug/lt Coln.Culfanilamida Diclorhidrato-NED

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U

1

2

4

7

1 0

1 4

17

20

25

1 ml 1 ml

f

Procedimiento

a) Tomar un volumen de muestra adecuado, esta dependerá de las - - concentraciones de NO que centenga si está muy concentrado s e h a

cen diluciones. 2

b) Filtrar l a muestra p o r una membrana de 0.45 um de tamaño de p g

r o hasta tener un volumen de 50ml.

c) Neutralizar a pH 7 .

54

d ) A g r e g a r a l o s 5 0 m l d e m u e s t r a l m l d e s o l u c i ó n d e s u l f a n i l a m i d a .

A g i t a r y d e j a r r e p o s a r d u r a n t e 2 m i n u t o s , p e r o n o m a s d e B m i n .

__ e ) A g r e g a r a l a m u e s t r a 1 m l d e s o l u c i ó n d e d i c l u r h i d r a t o - N E D , - ^I a g i t a r y d e j a r r e p o s a r 1 0 m i n u t o s . p e r o n o m a s d e 2 h o r a s .

f ) L e e r e n el e s p e c t r o f o t ó m e t r o a 543 n m c o n t r a un b l a n c o c o n H 0

dest. 2

..

. ."

. ..

.. .

. .. L.. . I.

,<_ .

~....

. .

* .

. .

.. .<

I.

" .

~.."

.. .

.. .

.. .

rl

~ ..

,_..

. .

..-- _I 5 5

6. R E C U L T R D O C

6.1. C u r v a l i p o s .

D a t o s e x p e r i m e n t a l e s o b t e n i d o s p a r a l a l i n e a p a t r o n d e C a r b o h i d r a

tos.

- - - - - - - -

Carbohídratos

íug / rn i )

2 0

4 0

60

80

1 0 0

1 4 0

1 7 0

z o o

Absorbancia

0.098

0 .249

0 . 4 1 0

O. 5 3 6

0.645

0.817

0.928

1.1876

C o r r e c c i Ó n p o r e l m é t o d o d e m í n i m o s c u a d r a d o s

Carbohidratos

(ug/ml).

O

2 0

4 0

60

8 0

1 0 0

140

1 7 0

200

5 6

Absorbancia.

o . O00

0.117

0.234

0 . 3 5 1

0 .468

0 . 5 8 6

0 .820

0 . 9 9 6

1.171

d e d i c h o s .

G R A F I C A 4 6 .1 .1 .

" C U R V A P A T R O N D E C R A B O H I D R R T O S " .

A 1.200

0 1.100

E 5

R

A

C I A 0 . 8 0 0

1.000

0.900

O. 700

0.600

0 .500

o . 400

O. 3 0 0

0.200

0 . 1 0 0

I I

20 4 0 6 0 BO 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 Z O O

C a r b o h i d r a t o s ( u g / m l ) .

D a t o s e x p e r i m e n t a l e s d e l a c u r v a p a t r ó n d e f o s f a t o c .

*Se p a r t i ó de una s o l u c i ó n d e 10 ppm, de l a cual se aforó en 100 m l .

C o r r e c c i ó n p o r e l método de mínimos c u a d r a d o s .

p p m PO,,

o . O 0 0 0 . 1 0 0

0.200

0 . 4 0 0

0 . 6 0 0

1 . 2 0 0

1.600

2 . 0 0 0

A b s o r b a n c i ;

0 . 0 3 0

0 . 0 2 2

0.043

0 . 0 8 7

0 . 1 7 4

0.260

0 . 3 4 7

0 . 4 3 4

5 8

" ,

.~

. .

" _

_ .

r."

. .

.-

. .

..

. .

*..

.~ r -.

" .~

. ... I

. ,.

..

r" ... -... .~ ,.

* .. ! L. .

r.

I .

r"

r- . ,

r-

...

.I

G R n F I C U # 6 . 1 . 2 .

A 0 . 6 0 0

B

5

0 0 . 5 0 0

R

€4

0 . 4 0 0 N

C

I

U 0.300

o . 2 0 0

o . i o n

0.025

.

.

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2 - 0

C o n c e n t r a c i ó n íppm PO,)

5 9

..,,-I__ .... .,., . . . ,.. <... , . , , . ,. .. .<,.. ..-.- *. . ,,P. . --. . . , ~. .- ....- .r.-."

ppm N i t r a t o s

O

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

4 0

D a t o s e x p e r i m e n t a l e s d e l a c:urwa p a t r ó n d e n i t r a t o s .

A b s o r b a n c i a

0 . 0 0 0

0 . 2 6 1

0 . 5 2 1

O. 7 8 2

1 . 0 4 3

1 . 3 0 3

1 . 5 6 4

2 . 0 8 5

ppm N i t r a t o s

O

5

L O

1 5

2 0

2 5

3 0

4 0

A b s o r b a n c i a

o. O 0 0

0 . 2 3 9

0 . 5 3 0

0.812

1 . 0 8 3

1 . 3 5 7

1 . 5 9 8

1 . 9 9 6

C o r r e c c i ó n o o r e l m é t o d o d e m í n i m o s c u a d r a d o s .

. .

. .

60

. .

. .

.

. .

. .

. .

I ,

.

.

..

GRAFICR # 6.1.3.

I :URUA I'RTRUN DF NITHATLIC ( N O 3 ) .

A 2.200 8

U R

8 i.aoo A N 1.600 c I A 1.400

2.000

1.200

1 -000

o. eon

O. 600

0.400

0.200

. 1 1 I

5 10 15 20 2 5 30 3 5 4 !I

C o n a e n t r a c i ó n ( p p m N O 3 )

. , . , li , ,I _<. ”,.. . , , . ~, ~, . . . . ~ , ~ I , I , , , .., *. .. .,_*_. ,.., . , , ~ . . - .... , . , .* . , ., , ...-.

D a t o s e x p e r i m e n t a l e s d e l a c u r v a p a t r ó n d e n i t r i t o s ( N O - ) 2

ppm N i t r i t o s

o 1

2

4

7

10

14

17

29

25

A b s o r h a n c i z

o . O 0 0 0.002

0 .006

0.015

0.024

0.035

O. O48

0.059

0.072

0.087

C o r r e c c i ó n p o r el m é t o d o d e m í n i m o s c u a d r a d o s .

p p m N i t r i t o s

O

I

2

4

7

10

14

17

20

25

R b s o r b a n c i a

0 . 0 0 0

0 .003

O. O07

0.014

0.025

0.035

0.049

0.060

0‘.071

o.nea

62

G R A F I L A # h.i.4.

"I:IIRL'R I ' R T R O N ti[ N I T H I T O S NO-" /

0 0 . 0 9 0

E

0 . 0 8 0 o R

B

R

O . 0 7 0

0 . 0 6 0

L

1 0 .050

A

o . 0 4 0

0 .030

0 . 0 2 0

0 . 0 1 0

I r I I

4 D 1 2 1 6 ZLI 2 4 2 8

6 3

. .

. .

. .

I

I .

C á l c u l o d e l a D e n s i d a d p r o m e d i o d e l a m e z c l a d e e x c r e t a :

P e s o de p r o b e t a v a c i a = 1 1 . 8 3 9 3 g

P e c o d e p r o b e t a c o n m u e s t r a = 2 3 . 1 4 9 1 g

V o l u m e n = 1 0 . 7 rnl

O,, = 1 1 . 3 0 9 8 g = 1 . 0 5 6 9 9 g / m l 1 0 . 7 m l

P e s o d e p r o b e t a v a c i a = 1 2 . 4 7 2 1 g.

P e s o d e p r o b e t a c o n m u e s t r a = 2 8 . 6 6 4 1 g.

V o l u m e n = 1 5 m l .

D = 1 6 . 1 9 2 g . 1 5 m l

D = 1 . 0 6 8 2 2 g / m l 2

D p r o m e d i o d e m e z c l a = D: + D 2 2

O m e z c l a = 1.Cl5699 + 1 . 0 6 8 2 2

0 p r o m e d i o de m e z c l a = 1 . 0 6 2 6 q / m l

D o n d e :

D = d e n s i d a d - ( g / m l )

M = m a s a o p e s o - ( g )

v = v o l u m e n - ( m l ) .

6 4

..,.. ~ . , ~ ". , ,. .. ,.'._. ,... .~ .,..-.-, . ,, , I "*.+", ,. ,. , , ., . ~ < , .. . . . ,, , , .. ... i.-.~.~ri-.-.-.ri*Uh - ' "

- C á l c u l o d e l % d e C a r b o h i d r a t o s .

. .

.. .

* .

. .

A = C ( m g / n i l ) x D i l u c i ó n x 1 0 0 m l x 1 0 0 % -- 100

- P a r a c a l c u l a r l a c o n c e n t r a c i ó n d e C a r b o h i d r a t o s en g / l t ; se - u s a l a s i g u i e n t e f ó r m u l a .

8 = k d e D . E 1000 mg M.C l g D g M . 5 . ~ . M . H -- l o n n m i lOOrng M.C. q i4.s. lOOOmgD 9 M . H m i 1 I t

D o n d e :

A = % d e c a r b o h i d r a t o s p o r 1 0 0 mg d e m u e s t r a s e c a

8 = C o n c e n t r a c i ó n d e C a r b o h i d r a t o s en ( g / l t ) .

C = C o n c e n t r a c i ó n d e C a r b o h i d r a t o s e n ( m g / m l ) .

D = C a r b o h i d r a t o s

E = D i l u c i ó n

M . S = M e z c l a s e c a

M . H = M e z c l a h ú m e d a .

C á l c u l o d e l a s ppm d e N - O r g á n i c o .

p p m -qánico= m l . H 5 0 0 . 0 4 N x 2 6 0 x mg S Ó l i d o s t o t a l e s . 2-4- m g d e m u e s t r a u s a d a x g d e m u e s t r a s e c a .

- C á l c u l o d e l a s p p m d e N - R m o n i a c a l

p p m N - R m o n i a c a l = rn l d e H SO x 2 0 0 -2 -4 m l d e m u a s t r a

- C á l c u l o d e l a D e m a n d a q u í m i c a d e O x í g e n o ( D Q O )

D Q O (pp in ) = ( a - b ) X N x O 0 0 0 x D - I:

6 5

D o n d e :

a = i n 1 d e F E ( N H ( 5 O 4 I 2 u s a d o s p a r a b l a n c o . 4 2

b = ni1 d e F e (NH4)2 ( S 0 4 ) 2 u s a d o s p a r a l a m u e s t r a .

i\i = N o r m a l i d a d d e Fe ( N H 4 ) 2 ( C O L ) 2

D = d i l u c i 6 n

C = m l d e m u e s t r a

L a d i l u c i ó n f u e d e 1 : l O O

- C á l c u l o d e l a s ppm de P O 4 , N O 2 , N O 3 .

I\ p a r t i r d e l a a b s o r b a n c i a o b t e n i d a ; se v a a :a c u r v a p a t r ó n y

s e o h t i e n e u n v a l o r , e 1 c u a l s e m u l t i p l i c a p o r l a Q i l u c i Ó n .

R = 8 x D i l u c i ó n 1 4

1 0 0 0 mg

A 3 p d e P O 4 , N O 2 , NO 3 1

E s C o n c e n t r a c i ó n o b t e n i d a d e l a c u r v a p a t r ó n p o r med:u d e l a - a b s o r b a n c i a (pprn = mg/ l . ) .

T R B L A # 6..3.1.

P E S O S SECO!; DE L A S MUESTRAS .

D I A DE MLIESTREO DE LOS

DIGESTORES

O

2

4

5

6

7

12

72

26

28

50

33

35

41

GI' ai ide

PESO HUMCDO

(. 5 .I

2.309

2.974

1.480

1.840

6.002

3.671

2.786

2.792

2.280

2.495

1.8YY

3.681

2.925

5.699

4.272

PESO CF30

( 5 )

0.180

0.214

0.119

Ii.131

0.419

0.?67

0.174

0.198

0.165

5.159

0.124

0.710

2.101

0.302

0.301

67

56

HUMEDAD

-52.25

92.i):

'3 :. .9 ;;

':2 '19

J 5 . ú j

92.71

93.77

92.92

92.75

93.03

93.55

94.30

Y3.i.0

y 1, . ,712 92.9'.

~.

%

SECO

7.75

7.19

8.04

7.11

6.9'7

7.29

6.23

7.09

7.25

6.37

6.50

5.70

6.52

5.30

7.06

T A B L A # 6.3.2.

C R R R O H I D R A T O S T O T A L E S

~

D I A D E MUECTREQ DE LOS

DIGESTORES

O

2

4

5

6

7

12

20

22

26

2e

30

33

35

37

39

41

Grande

AESOREANCIA 490 nrn

0.271

0.227

0.220

0.203

o. 189

0.207

o. 200

O. 187

0.190

0.186

0.186

0.185

0.184

0.168

0.183

0.139

0.130

0.189

6 8

rng DE CARBOHIDRATOS POR 100 rng DE MATERIA

SECA

69.5

58.2

56.4

52.1

40.5

53.0

51.2

48.5

48.6

47.7

47.7

47.4

46.8

47.1

43.1

35.5

33.3

48.5

. .

. .

.

. .

r.

" .

.. .

GRaFICA # 6.3.1.

"DATOS DE La VARIACION DE GARBOHIDRATOS DE LA TABLA i! 6.3.2."

CARBOHIDRATOS TOTALES (g/L).

6C

5c

40

30

20

1. o

1 I I I I 1

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 4 2

Tiempo ( d i a s ) .

@ Carbohidratos del d i g e s t o r grande

..

6 9

~. . _.+. .._, ~ ..,.. . . , ,. . . ,, ..~ . ... , .* , . .,, . , , ,. ,. .,., -.-, ,-w-

TABLA # 6.3.3.

R E S U L T A D O S D E N - A M O N I A C A L Y N - O R G A N I C 0

DIA D E M U E S T R E 0 DE L O S D I G E S T O R E S

o 2

4 6

7

12

20

22

26 28

30

33

3 5

37

39

41

N - A M O N I A C A L

cl/L

1.40

1.82

1.67

1.68

1.68

1.63

1.96

1.86

1.65

1.67

1.65

1.68

1.65

1.71

1.82

1.52

N - O R G A N I C 0

g/L

3.59

2-44

2.11

2.73

3.28

3.69

1.91

2.58

3.43

2.86

3.20

2.34

2.07

3.03

2.62

2.98

70

GRAFSCA # 6.3.2.

“DATOS DE PROTEINAS DC LA TABLA # 6.333.

GRAFECA # 6.3.3.

" D A T O S DE N-AHONXACfiL; T A B L A # 6.3-3.

N-AMONIACAL C@/L).

4

3.5

3

1.5

. ..

. . .

. . .

. .

. . .

TABLA # 6.3.4 .

DEMANDA QUIMICA O E OXIGENO ( D q O ) ” .

D I A D E MUESTREd D E

LO8 D I G E S T O A E S

O A

2 0

4 8

S A

6 8

7 A

- , I 2 A

~ . .. . . . . . . . . . . . . . .

10.10

10.30

10.30

10.15

10.20

10.25

10.26

. .

. .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

120 120

1 2 0

110

100

90

, !

. . .

O R A F I C A # 6.3.4.

DEMANDA 4 .UIMICA DE UXEGENO, D A T O S DE L A T A B L A 6 . 3 . 4 .

T A B L A # 6.3.5.

' V A R I A C I O N D E L P H E N L A S D I F E R E N T E S M U E S T R R S T O M R D A S D E L O S F E R -

M E N T A D O R E S F I G ( 2 ) . M E D I D A S C O N P O T E N C I O M E T R O C O R N I N G " .

~~

D I A DE M U E S T R E 0 D E L O S D I G E C T O R E S

o 2

4

6

7

8

12 20

22

26

28 30

33

35

41

G r a n d e

PH

6.14

5.88

5.75

5.55

5.50

5.31

5.45

5.33

5.31

5.15

5.12

5.13

4.99

5.03

5.00

4.96

7 5

. . . . , ,., .., , . I , . . ., ,, ... . *.“..--O . . , -...-.,, .-.. “. .. . . ., . , . . , .. . . . . .- ..“. . . I ,”& , ,.~.,<..I .

G R A F I C A # 6 . 3 . 5 .

“ V A # I f i C I O # DEL pH”

PH

6 . 0

5 . 5 0

5

Tiempo (días).

7 6

.-., "._. ., , , .... ,,. . , ., , . , ,. . . ,. , , . . . ~ , . . __ , . , ,, , , . ,. - . ,,.. i,. ...l,,. . , .', ,

TABLA # 6.3.6,

" V A R I A C I O N DE TEMPERATURA INTERNA-MM DE PiGUA DESPLAZADA E N E L D I -

GESTOR GRANDE".

D I A D E M U E S T R E 0

o 2

4

6

7

8

9

12

1 3

1 5

2 0

21

2 2

23

26

27

2 8

30

33

34

35

36

37

39

4 0

4 1

T E MPE R A T U R A I Nrl E R FJ A

1 8 . 0

2 0 . 0

2 0 . 0

2 0 . 0

20.5

17

17

1 6

16

14

13

L Y 21

21

2 1

21

20

20

20

21

21

20

2n

20

20

20

m m de H 0

D e s p l a z a d a 2

( 1 ) No s e m i d i ó p o r t e n e r P u g a s .

(2 ) L a p r o d u c c i ó n d e g a s f r i e t a n p e q u e ñ a que no s e l o g r ó m e d i r .

G R A F I C A # 6 . 3 . 6 .

" V A R I A C I O N D E T ' E M P E R A T U R A ; T A B L A # 6 . 3 . 6 .

12-

10-

8 -

6 -

4 ,

2 -

12-

10-

8 -

6 -

4 ,

2 -

1 I I I I I I I 1 1 , I I 1

1 I I I I I I I 1 1 , I I

78

6:4. S E G U N D A C O R R I D A ----I-----

T A B L A # 6.4.1.

" P E S O S S E C O S D E L A M U E S T R A "

D I A D E M U E S T R E 0 D E .OS DIGE4TOREE

O

2

4

5

6

7

8

1 0

11

13

15

17

19

2 1

23

26

27

29

31

P E S O H U M E D O

2.836

1.882

3.148

2.053

2.717

3.499

3.051

4.075

3.291

2.162

2.269

2.052

2.090

1.937

3.878

3.636

2.250

2.101

2.417

0.243

0.159

0.226

0.152

O . 207

0.260

0.231

0.296

2.260

13.169

0.171

0.157

11.156

13.140

0.304

11.275

11.180

0.155

11.171

% H U M E D A D

91.42

91.56

92.82

92-60

92.37

92.56

92.45

92.74

92.09

92.18

92.48

92.59

92.69

92.79

92.17

92.45

92.01

92.64

92.93

% DE M A T E R I A S E C A

8.58

8.44

7.18

7 .41

7.63

7.44

7.56

7.26

7.90

7.82

7.52

7.41

7.31

7 .21

7.84

7.55

7.99

7.36

7.07

79

................. . . . . . .. . . *-A*<. -_..I ...- - . . , ~ *_i. .._...,, ,.,.< * . , * .........._.-. -Y - ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

T A B L A Al 6.4.2.

" C A R E O H I O R A T OS T O T A L ES I' .

)IA D E M U E S T R E 0 D E L O S

D I G E S T O R E S

O

L

4

5

6

7

9

10

11

1 3

15

17

1 9

2 1

23

2 6

27

29

3 1

A E S O R E A N C I A 490 nm

0.186

0.179

0.184

0.1132

0.181

0.175

0.143

0.132

0.132

0.137

0.139

0.136

0.125

0.118

0.105

0.103

0.103

0 .101

0.096

mg DE CARBOHIDRATO! POR lOOmg DE MATERIA SECA

95.3

91.7

94.2

93.2

92.7

89.5

73.2

67.7

67.7

70.2

71.4

69.6

64.1

59.0

53.7

52.0

52.8

51.8

49.2

CARBOHIDRATOS TOT A L E S

(g/L)

136.9

82.2

71.9

74.1

75.2

70.8

58.8

49.1

56.7

58.4

57.2

54.9

49.7

45.2

44.7

42.3

44.7

40.5

36.9

eo

.,. .,-. ..., l" ,,,. .. , , . ,.. ~ . , ..,* . . . . ,, , . ,. I. ...---L. - ' ' - ...... . .... , , .. ,,, .. , . , ,. .. . , , . . ~..

G R A F I C A # 6 . 4 . 1 .

" D A T O S D E L A V A R I A C I O N D E C A R B O H I D R A T O S D E LA T A B L A # 6.4.2. "

C A R B O H I D R A T O S T O T A L E J (g/L).

90

8 0

7 0

60

50

4 0

30

20

1 0

I

3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1 2 4 2 7 30 3 3 36

T i e m p o ( d í a s ) .

.

8 1

TABLA # 6.4.3.

"RESULTADOS O B T E N I D O S DE N-AMONIACAL, N-ORGANICO".

DIA DE MUESTRE0 D E L O S

DIGESTORES

o 2

4

ti

7

a 9

10

11

13

15

17

19

21

26

27

29

31

N-AMONIACAL

1.33

1.67

1.85

1.85

1.89

1.88

1.98

2.07

2.07

2.08

2.00

2.20

2.03

2.16

2.23

2.16

2.17

2.17

N-ORGANIC0

2-83

2.57

2.02

2.49

2.08

2.01

2.06

2.09

2.15

1.73

1.94

1.70

1.74

1.62

1.60

2.07

1.46

1.89

a2

G R R F I C f l # 6.4.2.

" D A T O S DE N - P R O T E I C O "

( g / l t )

N - O r g á n i c o ( g / L ) .

3

2.5

2

1 . 5

1

I I I I I I I I 3 6 9 12 15 18 2 1 2 4 27 30 3 3

I I I

T iemuo ( d í a s ) .

8 3

G R P F I C I I # 6.4.3.

" D A T O S DE N - A M O N I A C A L " .

N - A M O N l f i C A L (g/L).

3

2.1

2 .

1 . 5

1

T l e m p o ( d í a s ) .

T A B L A # 6.4.4.

R E S U L T A D O S " D E M A N D A Q U I M I C A D E O X I G E N O (DUD)".

D I A D E M U E S T R E 0 DE L O S

O I G E S T O A E S

O A

2 A

4 A

6 4

? A

8 A

9 R

10 A

11 R

13 A

15 a 17 B

19 c 21 D

23 D

25 E

27 E

2 9 E

31 E

BLANCOS

A

E

C

D

E

9.10

9.25

9.40

9.60

9.80

9.90

9.90

10.20

1 0 . 4 5

10.60

11.10

11.30

11.50

9.20

9.30

9.40

'9.45

9.45

9.45

11.5 rnl

11.6 m l

11.8 rnl 9.4 ml 9.5 ml

D Q D (pprn-img/ifxlO 3

4 8 0

450

420

3 8 0

340

320 320

260

210 140

80

6 0

4 0

20

20 10

10

10

10

. ,

, ...

L "

.,_..CI ,,..,..-_ ., , . . ,..~ .... ..I ..,, .I ~ . , , , , . .. ._ .,. .I--.-"-- - .-..A -- , ..__..~ ...-. . .. . ..., <. . . , . . .. . .. ~ ..-._-

GARFICA # 6.4.4.

"DEMANDA Q U I M I C A DE OXIGENO".

4 8 0

4 4 0

4 0 0

,360

320

2 8 0

240

200

160

120

BO

4 0

1 I I I I I I I I 8 I I I I z 4 6 a io 1 2 1 4 16 l a 2 0 22 2 4 26

D í a de Muestren.

0 6

..,,,,.<__..I" ,..,.. , .. ~ . , , . . . . ~ . . I . . , L , , , , .I ..-..* ...,. ".".,--" . ' , 4..+ F____._"..*" ,. .. .. ., , . ., ,. . _-__

TABLA # 6.4.5.

"VARIACION DEL p H A TEMPERATURA CONSTANTE T=33PC".

I DIA DE MUESTRE0 DE

L O S DIGESTORES I

7

8

9

10

11

13

15

17

19

21

23

26

27

29

31

P H

6.30

5.92

5.84

5.70

5.86

5.60

5.80

5.72

5.71

5 . 6 4

5.61

5.80

5.73

5-68

5.74

5.74

5.60

5.30

5.36

a7

G R A F I C A # 6 . 4 . 5 .

t s ~ A ~ ~ A C I O N D E L P H ” .

6.

5 .

I I I I I I I

3 6 9 1 2 1 5 1 8 21 24 2 7 30 3 3

T i e m p o ( d í a s )

8 8

6-5."COMPARACIDN DE ALGUNOS RESULTADOS DE LA PRIMERA Y SEGUNDA _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - - - - - - - - - - COR R 1 O A If - - - - -_ -

89

T A B L A 6.4.6.

" D A T O S O B T E N I D O S D E LA P R E S I O N G E N E R R D A POR EL G R S E N L O S F E R M E N -

T A D O R E C A n A E R D R I O S ( V E R FIG. 3)".

D I A D E M U E S T R E 0 DE

L O S D I G E S T O R E S

1

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1 3

1 4

1 5

1 6

17

1 8

20

2 1

22

23

24

2 8

2 9

30

3 1

!

mm D E A G U A D E S P L A Z A D A

0.00

250.00

220.00

210.00

195.00

16.80

68.00

60.00

49.00

48.50

48.00

47.60

45.50

44.80

42.30

32.25

53.50.'

45.20..

25.40

24.00

23.30

22.00

21.50

12.50

10.00

8 - 0 0

N o se tomó lectura p o r haber fugas. * * N o me siguió el mismo procedlmlento.

TCiELA # 6.5.1.

" R E S U L T A D O S O B T E N I D O S D E P O 4 , N O 3 , N O 2 , D E L A N C i L I S I S I N I C I A L Y

F I N A L " .

0 . 3 9 7 p 0 4

0 . 6 9 1

0 . 0 4 1 N o 2

~

A N A L 1 C I S I N 1 C I A L E S

P R I M E R A C O R R I D A

1 8 3

1 , 3 2 6

1 , 1 6 1

CONCENTRACLON (ppm = lmg)

RUERO I RECOREANCIA I

N o

N 0 2

0 . 4 1 4 7 9 4

O. O30 8 5 0

C E G U N D A C O R R I D A

0.622 I ~ 2 9

A N A L I S I S F I N A L E S 1 P R I M E R A C O R R I D A

~ ~~

AESOREANCIA

O . 2 3 8

0 . 3 4 2

0.460

0 . 4 3 9

0 . 0 1 2

o. 028

-

0 . 4 5 1

U.476

0 . 0 1 6

CONCENTRACION (ppm = lmg)

1 1 0

1 5 8

8 8 2

8 4 2

3 4 0

7 9 3

C E G U N D A C O R R I D A

N o t a : l o s v a l o r e s s u b r a y a d o s c o r r e s p o n d e n a l a muestra d e l d l -

g e s t o r g r a n d e .

9 1

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U C 111 h W 4 4 n C o h W d .

3 w a 4 w r l

C O W 2 c

4

n m

m m u

*

92

GRAFIcA # 6.5.2.

"COMPARACION DE N-ORGANICO",

N-Orgánico (g/L).

3.5

3.00

2.5

2.00

1.5

i.OR

I I I 1 I I I I I

3 6 9 12 15 18 2 1 24 27 30 33 36 39 4 2

Tiempo ( d í a s )

93

. ..,,- "_.__,_"_ , ~. . .. .,_I.....-. "_. -.,. , .,, .. .* --,-...-.-.-a8 _" * _...,

G R A F I C A # 6.5.1.

" C O M P A R A C I O N D E C A R B O H I D R A T O C T O T A L E S "

C A R B O H I O R A T O S T O T A L E S (g/L.)

9 0 -

60 -

. ___--- -___ ----- 3a -

'. '.* '..

20 - 10 -

I i I I 3 6 9 12 15 1.8 21 24 27 30 33 36 339 42

I I I I i I I I I I - 36 339 I 42

T i e m p o ( d í a s ) .

- - - - p r i ,me r a C o r r i . d a

sggur lda C o r r i d a . -

G R A F I C A # 6.5.3.

2 6 í F

240-

zza-

200-

" C O M P A R A C I O N DE L O S MM DE HZO D E S P L A Z A D R "

3 6 9 12 1 5 18 2 1 24 27 30 3 3 36 39 4 2

T i e m u o ( d i a s ) .

P r i m e r a c o r r i d a - - - S e g u n d a c o r r i d a -

9 5

-_.__. , ... ...___.,__ l_.i.̂-.. ,. . . , . , ., . .. . " ..-- . ,.,_.<. .__ ... , . , ,. , . -.-* . . ,_.-"---..----*

7.0.OESERVACfONESr

7.1.OECERVACIONES GENERALES. - - - - - - - - - - - - -. P r i m e r a C o r r i d a .

- De a c u e r d o a l a s g r á f i c a s o b t e n i d a s de C a r b o h i d r a t o s , p H , Tempe-

r a t u r a y p r e s i ó n , l a s o b s e r v a c i o n e s se d i v i d i e r o n e n tres e t a p a s a

l o l a r g o d e l p r o c e s o .

P r i m e r a E t apa .

C o r r e s p o n d i ó a l o s p r l m e r o a o c h o d í a s d e l e x p e r i m e n t o en l o s cua--

l e s l a temperatura s e mantuvo e n t r e los ZO.OPC y 20.5PC; d u r a n t e - e s t e p e r í o d o s e o b s e r v ó u n l n c r e m e n t o a c e l e r a d o d e g a s , l o q u e s e

v l Ó r e f l e j a d o an u n a l t o conaumo d e c a r b o h i d r a t o s , e l c u a l f u e mas

d e l a m i t a d d e consumo t o t a l en e l e x p e r i m e n t o ; a s í mismo, e l de-

c r e m e n t o d e pH e a a c e l e r a d o en e s t a e t a p a .

Con r e s p e c t o a l P i - o r g á n i c o ( g r á f i c a # 6.3.2) s e o b s e r v a r o n d o s pe'

d i e n t e s : u n a n e g a t i v a q u e se d e b e a u n a d e g r a d a c i ó n n a t u r a l d e l a

m a t e r l a o r g á n i c a ( E l o m a s a ) y a l a d i s m i n u c i ó n d e l a f l o r a n a t u r a l

d e b l d a a l c a m b i o d e l o s f a c t o r e s a m b i e n t a l e s d e l m e d i o , y una pen-

d i e n t e p o s i t i v a ( e n e l d í a 6 ) l a c u a l h a c e s u p o n e r u n aumento e n

e l número d e m i c r o o r g a n i s m o s que i n t e r v i e n e n en e l p r o c e s o , una - v e z que s e a d a p t a r o n a l a s n u e v a s c o n d i c l o n e s .

Segunda E t a p a .

C o r r e s p o n d i ó a l o s t r e c e d í a s d e s p u é s de l a p r i m e r a e t a p a y se c a -

r a c t e r i z ó p o r un d e c r e m e n t o d e l a t e m p e r a t u r a l a c u a l d i s m i n u y e - h a s t a 13QC, donde l a s b a c t e r i a s p r e s e n t a r o n m u y p o c a a c t i v i d a d e n

d o n d e r e f l e j ó l a b a j a p r o d u c c i ó n d e g a s a s í como l a d i s m i n u c i ó n d e

l a b l o m a s a ; l a s dernhs v a r i a b l e s d e e s t a e t a p a s e m a n t u v i e r o n c a s i

c o n s t a n t e s .

96

T e r c e r a E t a p a :

C o r r e a p o n d i ó a l o s v e i n t l d o s ú l t l m o s d í a s d e l a e x p e r i e n c i a , s e -- m a n t u v o l a t e m p e r a t u r a p r á c t i c a m e n t e c o n s t a n t e e n u n i n t e r v a l o m u y

p eque f i o ( 2 O O C a 21aC) . Se o b s e r v ó que l o s p a r á m e t r o s c o n s i d e r a d o s

p r e s e n t a n e l s i g u l e n t e c o m p o r t s m l e n t o : R1 i n c r e m e n t s r s e l a tempe-

r a t u r a s e m n n i f e s t ó e l mismo e f e c t o en l a g e n e r a c i ó n d e g a s d e l -- N - o r g é n i c o , d e l consumo d e c a r b o h i d r a t o ~ e t ~ . , de i g u a l f o r m a que

en la p r i m e r a e t a p a en u n i n t e r v a l o de 24 h o r a s . Después de e s e - t i e m p o s e o b s e r v a r o n d i s m i n u c i o n e s d e l a b l o m a s a , d e l p H y d e l a - g e n e r a c i ó n de g a s , r e f l e j a r o n u n consumo menor d e c a r b o h i d r a t o s ,

d i s m i n u y e n d o é s t e , m i e n t r a s t r a n s c u r r í a el t l e m p o .

S e g u n d a C o r r i d a .

L a t e m p e r a t u r a f u e de 33QC l a c u a l s e mantuvo c o n s t a n t e d u r a n t e l a

d i g e o t l b n .

Se o b s e r v ó que d u r a n t e l o s p r i m e r o s d í a s s e o b t u v o e l máximo v o l u -

men d e Qas g e n e r a d o e l que d e s c e n d i ó b r u s c a m e n t e a p a r t i r d e l sex -

t o d í a ; p o s t e r i o r m e n t e a e s t e d e s c e n s o e l vo lumen g e n e r a d o f u e p e -

queño e I b a d l s m i n u y e n d o p o c o a p o c o en u n a f o rma u n i f o r m e . E s t o s

v a l o r e s s e c o r r o b o r a n c on l o s de C a r b o h i d r a t o s y a que d u r a n t e l o s

p r i m e r o s d í a s s e p r e s e n t ó u n d e c r e m e n t o b r u s c o de é s t o s , después

d e l o s c u a l e s e l consumo f u e menor.

L B v a r l a c i ó n d e l pH t a m b i é n p r e s e n t ó su mayor d i e m i n u c i ó n d u r a n t e

e l p e r í o d o de mayor p r o d u c c i ó n de g a s h a s t a u n v a l o r de 5 . 37 , que

se mantuvü p r á c t i c a m e n t e c o n s t a n t e d u r a n t e e l r e s t o d e l p r o c e s o .

L a b i o m a s a t e n d i ó a d l s m l n u i r de u n a f o r m a c a s i c o n s t a n t e d u r a n t e

l e d i g e s t i ó n . L a t e n d e n c i a d e l n i t r ó g e n o a m n n i a c a l f u e de aumen-

t a r en l a misme p r o p o r c i ó n en l a que d e c r e c i ó el n i t r ó q e n o o r g á n i -

c o , s i e n d o s u mayor aumento a l i n i c i o d e l a e x p e r i m e n t a c i b n .

97

7.2. OBSERVACIONES PARTICULARES (PUNTUALES).

P r i m e r a C a r r l d a .

- E l pH v a r í a d e a c u e r d o a l consumo d e c a r b o h i d r a t o s , a mayor co'

sumo d e e s t o s menor p H (más á c i d o ) ( g r á f i c a 6.3.5).

- A u n a t e m p e r a t u r a de 2 O P C h a y mayor d e g r a d a c i ó n de a z ú c a r e s ; a

u n a t e m p e r a t u r a d e 1 3 Q C , c a s i s e m a n t i e n e c o n s t a n t e e l conaumo de

c a r b o h i d r a t o 6 (Grá f i cas 6.3.1 y 6 . 3 . 6 ) .

- A m a y o r g e n e r a c i ó n de g a s e x i s t e mayor consumo d e a z ú c a r e s ( G r á -

f i c a s 6.3.1. y 6.5.3).

- E l n i t r ó g e n o a r g á n i c o d l s m i n u y e a l i n i c i o de l a e x p e r i m e n t a c i ó n

p r o b a b l e m e n t e e s t o s e d e b e s l a m u e r t e d e m i c r o o r g a n i s m o s , o b i e n

e s u n a f a s e de a d a p t a m i e n t o e x i s t i e n d o u n a a e l e c c l ó n n a t u r a l d e b i -

d o a los nuevos f a c t o r e s d e l m e d i o s e g u i d a de una f a s e d e c r e c i - -

m i e n t o de b i o m a s s ( G r á f t c a 6 .3 .2 ) .

- A l d i sm inu i r l a t e m p e r a t u r a se o b s e r v a u n a f a s e d e d e g r a d a c i ó n

n a t u r a l , cuando aumenta e s t a s e v i s u s l i z a u n a f a s e de g e n e r a c i ó n

d e b i o m a s a y 8 1 m a n t e n e r s e c o n s t a n t e a l f l n a l d e l a d i g e s t i ó n , l a s

f l u c t u a c i o n e s d e n i t r ó g e n o o r g á n i c o s o n m u y p e q u e f i a s , ( G r á f i c a - 6.3.2.).

- E l N l t r 6 g e n o - A m o n l a c a l v a r i a muy p o c o a e x c e p c i ó n d e a q u e l l o s

p u n t o s donde h a y d e g r a d a c i ó n d e b i amasa en donde s e o b s e r v a u n au - mento d e é s t e ( G r á f i c a s 6 . 3 . 2 . y 6 . 3 . 3 . ) .

Segunda C o r r i d a .

- E l pH v a r í a d e a c u e r d o a l consumo de a z ú c a r e s s i e n d o menor c u a l

d o h a y u n mayor consumo d e e a t o a ( G r á f i c a a 6 . 4 . 1 . y 6 . 4 . 5 . ) .

- A mayor g e n e r a c i ó n de b i o g a s e x i s t e u n a m a y o r d e g r a d a c i ó n d e c a z

b o h i d r & t o s eri l o s p r i m e r o s o c h o d í a s . Después d e e s t o s a e o b s e r v a

u n a d i s m l n u c l á n en l a g e n e r a c i ó n d e b i o g a s , l o c u a l c o n c u e r d a con

u n a d l s m l n u c i Ó f l d e consumo d e a z Ú c a r e s ( G r á f i c a s 6.4.1. y 6.5.3.).

- A l l h l c i o s e o b s e r v a un d e c l i v e d e l a b i o m a a a , s e g u i d a d e una - e t a p a d e b i o s í n t e s i s d e e s t a . P o s t e r l o r m e n t e l a d i g e s t i ó n s u f r e - f l u c t u a c i o n e s ( d e d e g r ü d a c l ó n y b i o o í n t e s i a d e b i o m a s a ) t e n d i e n d o

a una d i s m i n u c i ó n g e n e r a l ( G r á f i c a 6.4.2.).

- E l N i t r ó g e n o - A m o n i a c a i t i e n e u n aumento p a u l a t i n o e n e l t r a n s - -

c u r s o d e l a d i g e s t i ó n l o c u a l s e c o r r o b o r a c o n una d i s m i n u c i ó n d e l

N - O r g á n i c o ( G r á f i c a s 6.4 .2 . y 6.4.3.). P o r l o q u e s e p o d r í a d e c i r

que e l n i t r ó g e n o a m o n l a c a l aumenta cuando h a y u n mayor d e g r a d a c i ó n

de b iomasa .

- A u n 8 t e m p e r a t u r a c o n s t a n t e d e 33aC e x i s t e u n mayor consumo d e - c a f b o h i d r a t o s , aumentando l a g a n e r a c i ó n d e g a s , y d i s m i n u y e n d o e l

N - o r g á n i c o ( p r o t e í n a ) , e n c o m p a r a c i ó n c o n l a p r i m e r a c o r r i d a e n l a

c u a l l a t e m p e r a t u r a n o se mantuvo c o n s t a n t e , ( G r á f i c a s 6.5.1. y -- 6.5.2.).

- Los r e s u l t s d o s d e l a demanda q u í m i c a d e o x í g e n o t i e n e n un compo2

t a m i e n t o s i m i l a r , q u e v a d e u n mayor D U O a uno meno r ; e x i s t i e n d o

u n a mayor o x i d a c i ó n d e m a t e r i a o r g á n i c a e n l a s egunda c o r r i d a ; l o l

c u a l c o n c u e r d a c o n l a d e g r a d a c i ó n d e b i o m a a a y a z ú c a r e s de e s t a c o - d

* A r r i c a , ( G r b f l c e s 6.3.4. y 6.4.4.).

- Podemos c o n s l d e r s r l o s r e s u l t a d o s d e ambas c o r r l d a s : A mayor d e -

g r a d a c i ó n d e b i o m a s a , e x i s t e una mayor c o n c e n t r a c i ó n d e n i t r ó g e n o -

a m o n i a c a l .

- E n los r e s u l t a d o s o b t e n i d o s d e f o s f a t o s , n i t r 8 t o 6 , n i t r i t o s a l

i n i c i o y f i n a l d e ambas c o r r i d a s s e o b s e r v a que l a c o n c e n t r a c i ó n - d e e s t o s t i e n d e n a d l s m i n u i r e n e l t r a n s c u r s o d e l a d l g e s t i Ó n , -

99

s i e n d o mas peque f lo e l d e c r e m e n t o en el d l g e e t o r d e m a y o r tamaflo.

. ,

. .

. .

I .

. .

- L o s B r & l i s i s b a c t e r i o i ó g l c o s r e a l i z a d o e a ambas c o r r i d a s s o n muy

s i m i l a r e s , e n Cuaríto s l a t d e n t i f i c a c l ó n d e a l g u n a s b a c t e r i a s c o m i

n e 8 e n e l l a s (Como no s e d i s p o n f a d e u n a mayor c a n t i d a d d e m e d i o s

d e c u l t i v o , n o a e i d e n t i f i c a r o n n i ~ u a n t l f i c a r o n t o d a s l a s b s c t e - -

r i a s e x i s t e n t e s ) .

- L o a r e a u l t a d o a d e c ~ ~ n a u m o d e c a r b o h l d r a t o s d e l a p r i m e r a y s e g u n

d a c o r r i d a s s e a j u s t a r o n p o r m e d i o d e una r e g r e e l ó n l o g a r í t m i c a , - s i e n d o e l c o e f i c i e n t e d e r e g r e s i ó n p a r a l a p r i m e r a c o r r i d a muy b a -

5 0 en c o m p a r a c i ó n con el i d e a l . E l C o e f i c i e n t e d e l a s e g u n d a co - -

r r l d a e s mas c e r c a n o a + 1 p o r lo q u e e s t o s d a t o s a e u t i l i z a r o n p a

ra o b t e n e r una e c u a c i ó n q u e nos i n d i c a r a e l cot~sumo d e c a r b o h i d r a -

t o s d u r a n t e l a d i g e s t i ó n .

-

-

. .

. .

. .

100

8 . - C I N E T I C A CON EASE A L C O N S U M O D E C A R E O H I D R A T O S .

L a d i g e a t i á n a n a e r o b l a h a s i d o c o n s i d e r a d a como u n mé todo p a r a e l

t r a t a m i e n t o d e r e s i d u o s o r g á n i c o s , s i n emba rgo en l a l i t e r a t u r a - c o n s u l t a d a ( R e f . 241, s e menc ionan a s p e c t o s de l a c i n é t i c a r e l a - -

c i o n a d o s c on el consumo d e s u s t r a t o en d i g e s t o r e s e s t a b i l i z a d o s ,

e s d e c i r a q u e l l o s que se e n c u e n t r a n en c o n d i c i o n e s Ó p t i m a s d e o p e

r a c i ó n .

D a d a l a e x p e r i e n c i a r e a l i z a d a s e u t i l i z ó u n m o d e l o m a t e m á t i c o em-

p l e a n d o l o s d a t o s d e l consumo d e s u s t r a t o ( c a r b o h i d r a t o s a s i m i l a -

b l e s f d e s d e l a c a r g a d e l d i g e s t o r h a s t a u n t i e m p o de r e s i d e n c i a - d e f i n i d o . 5 e e n c o n t r ó q o e p a r s l a p r i m e r a c o r r i d a e s t o no f u e p o

s i b l e dadas l a s f l u c t u a c i o n e s e x i s t e n t e s de l a t e m p e r a t u r a . P e r a

p a r a 1s s e gunda c o r r l d a l a c u a l s i m u l a u n a t e n d e n c i a de consumo - d e c a r b o h i d r a t o s l o g a r í t m i c a , s e p l a n t e ó u n m o d e l o m a t e m á t i c o de

primer o r d e n p a r a l a u t i l i z a c i ó n de e s e s u s t r a t o .

Tenemos l a e c u a c i ó n :

- ds - = ks d t

P a s a n d o d t a l 20 miembro tenernos:

- d s = ( k s ) d t

d e s p e j a n d o s :

- d a - = k d t S

I n t e g r a n d o l a e c u a c i ó n .

1 0 1

M u l t l p l i c a n d o p o r ( -1) t e n e m o s :

D e s p e j a n d o l o g S t

L o s d a t o 8 e x p e r i m e n t a l e s d e l a s e g u n d a c o r r i d a cumplen c a n l a e c u a

(1 ) c i ú n -- ----------

P o r l o t a n t o q u e d a r á l a e c u a c i ó n s i g u i e n t e : donde

l o g S O = 1 . 9 2 7 6

K =-0.0265

t l o g S = 1 .9276 + ( -0 .0265) ' t

l o g S t = 1 . 9 2 7 6 - 0 . 0 2 6 5

102

C O N S U M O DE C A R B O H I O R A T O S DE Lll S E G U N D A C O R R I D A .

DIfl

o 2

4 5

6

7

9

10

1 1

1 3

15

17

19

21

23

26

27

29

31

C H O (g/L)*

80.76

76.81

73.04

71.23

69.47

67.75

64.43

62.83

51.27

58.27

55.42

52.71

50.13

47.67

45.34

42.05

41.01

39.00

37.10

C H O (g/L )**

84.66

80.29

76.14

74.16

72.21

70.33

66.69

64.95

63.25

59.99

56.89

53.95

51117

48 * 53

46.02

42.50

41.39

39.26

37.23

N O T R :

C H O = g/lt d e C a r b o h i d r a t o s a s i m í l a b l e s .

S e tomaron t o d a s l o s d a t o s p a r a h a c e r l a c o r r e c c i ó n .

R = -0.9517

m = -0.0251

b = +ao.7576

* * Se h i z o l a c o r r e c c l Ú n d e los d a t a a d e l a s e gunda c o r r i d a , s e

e l i m i n a r o n l o s d a t o s d e

CHO 9, 10, 11.

m = -0.02650 A = -0.9908

b = + 8 4 . 6 6 103

.

. .

H a c l e n d a un ajuste, logarítmlcn d e l o s datos:

TIEMPO

O 2

4

5 6

7

9

10

11

13

15

17

19

21

23

26

27

29

31

CHO (g/lt)

86.9

82.2

71.9

74.1

75.2

70.8

58.8

49.1

56.7

58.4

57.2

54.9

49.7

45.2

44.7

42.3

44.7

40.5

36.9

1 0 4

GRAFICA # 8 . 1 .

"CONSUMO DE CRRBOHIDRBTOJ" .

CARBOHIDRATOS TOTALES ( g / L ) .

T i e m p o ( d í a s ) .

1 0 5

Donde :

So = C o n c e n t r a c i ó n l n l c i a l de C a r b o h l d r a t o s g / l t .

C t = C o n c e n t r a c i ó n d e C a r b a h l d r a t o s e n e l t i e m p o t .

K = C o n s t a n t e ( p e n d i e n t e ) .

t = e a el t i e m p o .

. ,

. .

. .

C o o c i u s i ó n :

B o s e c u a n t i f i c ó e l g a s g e n e r a d o p e r o si s e p u e d e c o m p r o b a r , que e l

b i o g a s g e n e r a d o n o e s d i r e c t a m e n t e p r o p o r c i o n a l a l a u t l l l z a c l ó n de

e u s t r a t a .

106

9 . C O N C L U S I O N E S .

- L a v a r i a c i ó n d e pH e a u n a f u n c l ó n d e l consumo de c a r b a h i d r a t o a - po r 10 s i g u l e n t e : A u n a t e m p e r a t u r a menor d e 15aG s e o b s e r v a u n -- consumo menor d e e s t o s y como c o n s e c u e n c i a no e x l a t e , u n a g r a n va -

r i a c i ó n d e l p H . En e l p r o c e s o de l a d i g e s t i ó n e s t e ( p H s e mantuvo

a b a j o d e l ó p t i m o d i s m l n u y e n d o c o n s t a n t e m e n t e a t r a v é s d e l - , I

t i e m p o de r e s i d e n c l a , p o r l o que en ambos p r o c e s o s l a g l u c o s a que

a e consumiÓ , d i Ó como p r o d u c t o s f l n a l e a , C O Z , CH4, á c i d o a c é t i c o ,

a c e t a l d e h l d o , a l c o h o l e t i l i c o , e t c .

- En a m b a s d l g e s t l o n e s s e o b s e r v a que a l d i a m i n u l r l a b l omaaa -- (N-orgánico), aumenta e l N -Amon i a ca l , p o r l o que s e puede c o n c l u i r

que l a g e n e r a c l ó n d e e s t e ú l t i m o d epende d e l a d e g r a d a c i ó n de l a - b l o m a s a , e n c o n t r á n d o s e e n mayor c o n c e n t r a c l ó n en l a s e gunda d o r r l -

d a . A a l m i s m o s e o b s e r v a que e x i s t e u n fenómeno de d e g r a d a c i ó n n=

t u r a l d e l a m a t e r i a o r g á n i c a , como m u e r t e d e m i c r o o r g a n l a m o s p o r - i n a d a p t a c i ó n a m b i e n t a l ; s e g u i d a d e u n a e t a p a de g e n e r a c i ó n d e b i o -

masa d e b i d a a l a b l o a í n t e s i s . Deapués d e q u e e n ambaa d l g e a t f o n e s

a e a l c a n z a n u n máximo d e p r o d u c c i ó n s e p r e s e n t s u n p e r í o d o en el - c u a l e e t a t i e n d e a d l sm lnu i r p a u l a t i n a m e n t e . P o r l o que s e c o n c l g

y Ó , que a l l n i c t o d e c u a l q u i e r d i g e s t i ó n a n a e r o b l a v a a e x l a t i r u n

p e r í o d o d P a d a p t a c i ó n de l o s m l c r o o r g a n l a m o a a l med i o .

- Como l a e x c r e t a d e c e r d o c o n t i e n e u n g r a n número d e q é n e r o a d e - b a c t e r i a s l o s c u a l e s t n t e r v i e n e n en e l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n , p o r - l o que se o b s e r v a n f l u c t u a c l o n e m ( aumen to s o d l s m i n u c l o n e a ) d e - N - o r g á n i c o . P o r l o a n t e e d l c h o , s e c o n c l u y ó que e l aumento d e l - N - o r g á n i c o s e d e b e a u n aumento de u n g é n e r o e s p e c í f i c o d e b a c t e - -

r i a a que a l e x i s t i r las c o n d i c i o n e s p r o p i c i a s , e s t a s s e d 0 s a r r o - -

l l a n y po r l o t a n t o a n n p r e d o m i n a n t e s . E a t o s e o b s e r v ó en ambaa e x

p e r i e n c l a a , p o r o s e d i s t i n g u e d e u n a f o rma ma8 marcada en los Ú i t i

moa d f a s de l a s e gunda e x p e r l e n c i a , en l a c u a l e x l a t e u n aumento - en e l N - o r g á n i c o ( E i o m a a a ) y u n a d i amtnuc iÓn d e l pH; e s t o s e d e b e

a l c r e c i m i e n t o en uno o v a r i o a g é n e r o s de b a c t e r l a s , l a s que s l n t z

t i z a n m e t a b o l l t o a como s o n : e l á c i d o p r o p l ó n i c o , b i t ú r i c o f ó r m i c o ,

107

e t c . , l o que s e r e f l e j a en l a d i a m i n u c i Ó n d e l pH.

S e q ú n l o s F a s u l t a d o a d e N i , , N Ü , , POv, C a r b o h i d r a t o a , a l i n i c i o de

l a d i g e s t i Ó n , s e comprobó que e x i s a e una g r a n d i f e r e n c i a e n t r e l a s

d o s e x c r e t a s u t i l i z a d a s . Se c o n c l u y e que l a e x c r e t a d e l a p r i m e r a

c o r r i d a c o n t i e n e una mayor c o n c e n t r a c i ó n de e s t o s c o m p u e s t o s , p e r o

m e n o r c o n c e n t r a c i ó n de c a r b o h i d r a t o a . E s t o se d e b i ó a que l o a ce;

d o s f u e r o n a l i m e n t a d o s con a l i m e n t o s b a l a n c e a d o s . As imiamo l a ex -

c r e t a que s e u t i l i z ó e n l a s e gunda c o r r i d a , c o n t i e n e menor concen - -

t r a c i ó n de NO,, NO,, PO,, y una mayor c o n c e n t r a c i ó n de c a r b o h i d r a -

t o s , r e a u l t a d o de l a a l l m e n t a c l ó n dada a l o s c e r d o s que c o n s i s t i ó

d e c á s c a r a s de t r l g o y c e b a d a .

- Un f a c t o r i m p o r t a n t e que n o s e l l e v ó a c a b o f u e l a a g i t a c i ó n , l a

c u a l s e r e f l e J 6 en e l consumo de c a r b o h l d r a t o s en l o s d i g e s t o r e s - ( p e q u e ñ a y g r a n d e ) , c o m o s e m a n l f i e s t a en l o a r e s u l t a d o a a l f i n a l

d e l a p r i m e r a c o r r i d a . E l d i g e s t o r d e mayor tamaflo no f u e a g i t a d o

manua lmente p o r lo q u e a e c o n c l u y e que ea u n a de l a a r a z o n e s d e - - c o n t e n e r una mayor c o n c e n t r a c i ó n de c a r b o h i d r a t o ~ , s s l m l l a b l e s a l

f l n a l d e l t i e m p o de r e a i d e n c i a n o a s í l o a d l g e a t o r e s d e menor tama - ñ o e n donde e x i s t i ó una menor c o n c e n t r a c i ó n de e s t o s .

10.9

D e l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n a n a e r o b i a s e o b t i e n e n l a s s i g u i e n t e s con-

c l u a i o n e a .

a ) L a f l o r a m i c r o b i a n a t a n t o p a t ó g e n a como n o p a t ó g e n a , a s 1 como - l o s s b l l d o s t o t a l e s , s e r e d u c e n en el t r a n s u c r s o d e l a d i g e a t i b n - a n a e r o b i a ; e a t o s e e s p e r a b a p o r q u e f u e r e p o r t a n d o e n t r a b a j o s a n t e

r i o r e s a e s t e .

b ) C o m o p r o d u c t o a e o b t i e n e un b i o g s a , e l que s e p r o d u c e en may o r

vo lumen e n l o s p r i m e r o s q u i n c e d í a s de l a d i g e a t l ó n , l o c u a l con- -

c u e r d a con l a l i t e r a t u r a c o n s u l t a d a .

. .

. .

c ) Aa imismo s e o b t i e n e un r e s i d u o rico, e n n i t f ó g e n o a m o n i a c a l , e l

que d e p e n d i ó d e l a d e g r a d s c i b n d e l a b i omaaa . Es te f u e d e una c o n

c e n t r a c i ó n m e n o r a una mayor a l f i n a l d e l a d i g e s t i ó n y l a concen -

t r a c i b n d e N - o r g á n i c o a e m a n i f e s t ó e n una f o r m a o p u e s t a .

-

d ) S e o b t u v o l a C i n é t i c a de Consumo d e C a r b o h i d r a t o s , p a r a l o s d a -

t o s d e l a s e g u n d a c o r r i d a . E s t o s ae a j u a t a n e una r e c t a p o r m e d i o

d e u n a r e g r e a i b n l o g a r i t m i c a .

P o r l a s c o n c l u s i o n e s a n t e r i o r e s s e c o n c l u y e que e l p r o c e s o de d i -

g e s t i ó n a n s e n o h l a e a una d e l a s a l t e r n a t i v a s p a r a t r a t a r l o a d e a e -

c h o s o r g á n i c o s . E n e s t e t r a b a j o a e u t i l i z ó un d i g e s t o r a n i v e l l a - b o r a t o r i o p a r a t r a t a r d e r e d u c l r l a c on t aminac iÓn de l a e x c r e t a d e

c e r d o ; y a que e s t e r e a i d u o contamLna e l a g u a , e l a i r e y e l s u e l o - con m t c r o o r g a n i s m o a p a t ó g e n o a , l o a que p r o v o c a n i n f e c c i o n e s a l a s

p e r s o n a s , a n i m a l e s y v e g e i z a l e a , ademáa d e e v i t a r s e l a p r o l i f e r a - -

c l Ó n de moscas y d e r e d u c i r s e l o a m a l o s o l o r e s d e a p r e n d i d o s d e l a

d e a c o m p o a l c i ó n d e l a m a t e r i a o r g á n i c a ( f e c a l ) . E s t o n o s i n d i c a

que l a d l g e a t i b n a n a e r o b l a e a u n buen p r o c e d i m i e n t o p a r a r e d u c i r

1 s c o n t a m i n a c i ó n d e b i d a a l e x c r emento d e l c e r d o . S e p u e d e h a c e r

u n e s c a l a m i e n t o d e l p r o c a a o a n i v e l p l a n t a p i l o t o . D e b i é n d o s e ma'

t e n e r c o n s t a n t e s l a s v a r i a b l e s maa i m p o r t a n t e s d e e s t e e xpe r imen - -

t o corno s o n p H , T , t i em po de r e s i d e n c i a , 96 s ó l i d o s t o t a l e s ; r e -

1 0 9

l a c l ó n c/N; etc., p a r a esto s e t o m a r í a l a s d i m e n s i o n e s d e l d i g e s t o r

y o e h a r í a n i o 9 c á i c u i o s respectivos.

1 1 0

F i g u r a # 1

a ) F e r m e n t a d o r A n a e r o b i o g r a n d e

b ) M e d i d o r d e l a p r e s i ó n g e n e r a d a .

c ) Termómet ro .

I .

. .

~,

. ,

. .

F i g u r a # 2

D i f e r e n t e s t i p o s de f e r m e n t a d o r e s a n a e r o b i o e p equeAos

1 1 1

~, , , ..,." ,. , . ,, . , . .. . ,. ..-..-..,.,.,ri-L -. . ~ . . ~ .. . . . , . . , . , . .. , , . . .

Fig ti 3.

a ) Fermentador Anaerobio

b ) Pinzas

c ) Recipiente c o n a g u a

d ) Probeta con agua

e ) Volumen de H O desplazado. 2

1 1 2

Li

INVESTIGRCION Y ANALISIS

DE BIBLIOGRAFIA

CUANTIFICACION DE -- BACTERIAS EN LA EXCRETA - HUMANA Y ESTIERCOL ANIMAL

CUANTIFICACION DEL EFECTO

DE LA TEMPERATURA-TIEMPO

EN LOS MICROORGANISMO5.

I .

ANALISIS BACTERIOLOGIC0 - DE UN DIGESTOR ANAEROBIO.

ANALISIS DE TODAS LAS AC-

TIVIDADES DESARROLLADAS.

1 1 3

*" .<... ~ . .,._... < . , . . , , , .~ ~ . , , , ,, ,. ". , , . ,.. .~ , ~.-. . . ,, , ..* ."..I, *".ii-Yc

. .

1:

I: I. I: I: I I. I

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