EVALUACIÓN DE METODOLOGÍAS PARA EL .Bacilos y cocobacilos Coloración de Gram N/A Cocos Gram...

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  • EVALUACIN DE METODOLOGAS PARA EL ANLISIS

    MICROBIOLGICO DE BIOPELCULAS PRESENTES EN

    REACTORES DE BIODISCOS

    EVALUACIN DE LA EFICIENCIA DE LA REMOCIN DE LA MATERIA ORGNICA

    EMPLEANDO BIODISCOS EN UN AGUA RESIDUAL SINTTICA

    A ESCALA DE LABORATORIO

    INFORME FINAL

    Mara Elena Gonzlez D

    Institucin Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

    Grupos de investigacin: Biociencias-

    Ambiente, Hbitat y Sostenibilidad

    Semilleros de Investigacin SIFACS y SICA

  • GRUPO INTERDISCIPLINARIO

    Mara Elena Gonzlez D, Joan Amir Arroyave R, Jess Mara Lpez R, Juliet Zapata C, Valentina Palacio C, Alejandro Arango

    C, Viviana Ramrez Daz y Mariana Caas Arboleda

  • Tomado de: http://www.imta.gob.mx

    Tomado de: http://www.espanol.rfi.fr

    Tomado de: http://www.petrolnews.net

    Industrial Domstica

    Salud

    PROBLEMTICA AMBIENTAL

  • INTRODUCCIN

    Los actuales modelos de consumo y el aumento de la poblacin contribuyen al incremento de la contaminacin ambiental.

    Estas aguas deben ser tratadas antes de ser vertidas en los cuerpos de agua para disminuir enfermedades infecciosas as como la

    contaminacin ambiental.

  • INTRODUCCIN

    Un riesgo actual: Uso de las aguas residuales para riego facilitando la transmisin de enfermedades causadas por nematodos intestinales, virus y bacterias fecales, contaminando el agua y los alimentos.

    Las ETA constituyen el problema de Salud Publica ms extendido en el mundo; segn el Programa Conjunto OMS/ UNICEF: por lo menos el 11% de la poblacin mundial (783 millones de personas no tienen acceso a agua potable y miles de millones, no reciben servicios de saneamiento).

  • OBJETIVO GENERAL

    Evaluar diferentes metodologas para el anlisis microbiolgico del potencial de formacin de biopelcula y los microorganismos responsables de la degradacin de materia orgnica en reactores de biodiscos.

  • OBJETIVOS ESPECFICOS

    Evaluar la capacidad de formacin de biopelicula en los microoganismos presentes en el agua residual con el fin de favorecer la biodegradacin de la materia orgnica.

    Estandarizar diferentes metodologas para el anlisis microbiolgico de biopelculas presentes en reactores de biodiscos.

    Identificar los principales grupos de microorganismos responsables de la formacin de biopelcula empleando tcnicas microbiolgicas.

  • JUSTIFICACIN

    El tratamiento de aguas residuales tiene como objetivo minimizar el impacto en la salud y el impacto ambiental al verter los contaminantes a los cuerpos de agua receptores.

    Busca principalmente la reduccin de la DBO (demanda biolgica de oxgeno), slidos suspendidos y organismos patgenos; estos contaminantes son removidos por procesos fsicos, qumicos y biolgicos.

  • JUSTIFICACIN

    El tratamiento de aguas residuales es importante para proteger la salud pblica, la economa y el ambiente; se aprovecha la actividad de los microorganismos empleando biodiscos.

  • Tratamiento de agua residuales

    Mtodos fsicos

    Osmosis

    Filtracin

    Adsorcin

    Mtodos qumicos

    Oxidacin

    Electrolisis

    Ozonizacin

    Mtodos biolgicos

    Microorganismos

    Enzimas

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    http://www.google.com.co/imgres?q=biodiscos+tratamiento

    +de+aguas+residuales&um=1&hl=es&client=firefox-

    a&rls=org.mozilla:es-

    ES:official&biw=1024&bih=629&tbm=isch&tbnid=ZaeisX5p

    1sputM

    http://www.reocities.com/jdelosri/

    http://www.h-gac.com/community/water/ossf/OSSF-

    Treatment-Systems_Gravel-less-Pipe-S.pdf

    http://ingenieriapro.blogspot.com/2008/05/lagunas-

    de-oxidacin.html

    http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/2-

    4sas.htm

    Planta convencional

    Biodiscos

    Tanque o pozo sptico

    Laguna de oxidacin Humedales

  • Rejillas

    Remocin

    material grueso

    Desarenador Tanque

    igualacin bombeo Medidor

    flujo

    Sedimentacin

    primaria

    Flotacin

    Coagulacin

    qumica

    Tanques

    imhoff

    Biodiscos

    Zanjas de

    oxidacin

    Laguna

    oxidacin

    Filtros

    percoladores

    Lodos

    activados Sedimentador

    secundario

    Influente

    Tratamientos preliminares

    Tratamientos

    primarios

    Tratamientossecundarios

    Remocin Nitrgeno

    Remocin Fsforo

    Concentracin Digestin Deshidratacin Incineracin Disposicin final

    Relleno sanitario

    Fertilizante

    Lo

    do

    s

    Eflu

    en

    te c

    larific

    ad

    o

    Tratamientos terciarios

    Niveles de Tratamiento

    de las Aguas Residuales

    Efluente

  • PROCESOS BIOLGICOS DE TRATAMIENTO

    DE AGUAS RESIDUALES

    Se dividen en procesos aerobios, anaerobios, facultativos, anxicos, combinados y de lagunaje.

    Procesos aerobios (biodiscos): Sistema de cultivo fijo donde los microorganismos presentes en el agua residual se adhieren a un soporte slido formando una biopelcula capaz de estabilizar la materia orgnica adherida a ella.

    Se emplea en el tratamiento de aguas residuales industriales y domsticas de cargas medias y bajas.

  • BIOPELCULA O BIOFILM

    Tomado de:

    http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=s113

    8-

    123x2005000400005&script=sci_arttext

    Tomado de:http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=16116

    Tomado de:

    http://es.mongabay.com/rainfor

    ests/0602.htm

    Una comunidad microbiana de

    clulas adheridas irreversiblemente

    a un substrato o interface, o unas

    con otras, encerradas en una matriz

    de sustancias polimricas

    extracelulares que ellas han

    producido

  • BIOPELCULAS INDESEABLES

    Enfermedades: Caries dental y enfermedad periodontal, neumona en pacientes con fibrosis qustica, cistitis crnica, endocarditis infecciosa, osteomielitis, prostatitis crnica, sepsis por catteres, lentes de contacto

    Ambiental: Sistemas de conduccin de aguas, deterioro de maquinaria y equipos en embalses y estructuras (puentes, fachadas)

    Industrial: Alteran la calidad de los alimentos

  • BIOPELCULAS Y UTILIDAD AMBIENTAL

    Los microorganismos en una biopelcula juegan un papel muy

    importante en el reciclaje de nutrientes de diversos ambientes y

    la biodegradacin de contaminantes ambientales (materia

    orgnica) por lo que pueden ser utilizados en el tratamiento

    biolgico de aguas residuales

  • COMPOSICIN

    97% de agua

    Microorganismos: bacterias, hongos, algas y protozoos

    Exopolisacridos (EPS)

    Polisacridos, protenas y cidos nuclicos (SPE)

    Productos de lisis bacteriana

    Cristales de sales minerales, sedimentos

    Produccin de EPS depende:

    Sustrato y factores ambientales

    Superficie hidrofbica y spera del material

    Canales: Flujo del lquido (transporte, difusin de nutrientes y oxgeno) y remocin de desechos

  • Formacin biofilm (Estructuras especficas y factores biolgicos)

    Ciclo vital: 3 etapas e interacciones con el medio

    a. Adhesin inicial: fimbrias, flagelos o pilli

    b. Crecimiento: formacin de microcolonias y produccin de EPS

    c. Separacin o desprendimiento: fuerzas externas o procesos activos

    Molculas sealizadoras (AHL) del quorum sensing

    Tomado de:

    http://www.novaaqua.com.ar/index.php

    ?op=biofilm

  • Porcentaje de rea

    sumergida: 40%

    Dimetro de los discos: 28

    cm

    Etapas reactor: 4 etapas (12

    discos por etapa)(5,1 m2)

    Velocidad de Rotacin: 9

    RPM

    Carga orgnica (g

    DQO/m2/d)

    Carga hidrulica (m3/m2/d)

    DESARROLLO DEL BIOREACTOR

  • METODOLOGA MONTAJE DEL REACTOR

    Cubeta plstica con 4 litros de agua residual

    domstica.

    Introducir un disco rugoso en

    acrlico

    Inyectar oxgeno

    Alimentar con leche 2 veces por semana

  • TOMA DE MUESTRAS Y SIEMBRA

    Tomar muestra con hisopo de algodn

    estril

    Depositar en erlenmeyer con 50ml

    de solucin salina estril

    Agitacin: 20 minutos a 80 rpm .

    Realizar diluciones seriadas desde 10-1

    hasta 10-9

    Sembrar diluciones en agar LB (Luria

    Bertani) 100l, dos cajas por dilucin, 4

    diluciones por muestra.

    Incubar a 37C por dos das y realizar el recuento UFC.

    Proceder al aislamiento de colonias

    Sembrar en agar sangre, medios

    selectivos y diferenciales

  • CARACTERIZACIN DE LAS COLONIAS

    Pruebas bioqumicas: TSI,

    LIA, MR- VP, rea, citrato, bilis esculina, caldo

    nitrato, SIM

    Siembra medios de cultivo

    selectivos (EMB o Mc Conkey,

    Mossel, Trypticase de

    soya y Cetrimide)

    Coloracin Gram: morfologa y agrupacin

    (filancia)

    Caractersticas macroscpicas y microscpicas de

    las colonias

  • OTRAS PRUEBAS

    Medio OF (oxidacin- fermentacin)

    Crecimiento en atmsfera aerobia y anaerobia

    Oxidasa y catalasa

  • ADHESIN A PLACAS DE POLIESTIRENO: CRISTAL VIOLETA Y SAFRANINA

    Sembrar colonias en caldo LB, incubar 48

    horas a 37C

    Inocular por duplicado 100l del cultivo en

    microplacas de poliestireno e

    incubar a 37C durante la

    noche

    Decantar el medio y aadir a cada pozo 125l de solucin de cristal violeta al 0.25% en etanol

    Dejar actuar por 5

    minutos y enjuagar

    Colonias positivas: halo azu