MICROBIOLOGIA AMBIENTAL

AGUIRRE RODRIGUEZ, OLGA GISELLA HERRERA LEON, CAROL VANESSA POZO ODRIA, MICHAEL TERRONE GORDILLO, ALEXANDER

973229E 083011F 061063C 083022H

Reconocer la sucesin de microorganismos en el proceso de tratamiento de agua residual. Determinar parmetros microbiolgicos de calidad de agua (coliformes totales coliformes termotolerables).

COMPOSICIN DE AGUA RESIDUAL DOMSTICA.

Las sustancias contaminantes que pueden aparecer en un agua residual son muchas y diversas.

CONTAMINANTES ORGNICOS. son compuestos cuya estructura qumica est compuesta fundamentalmente por carbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno. es variable y presentan elevada toxicidad.

Protenas. Proceden fundamentalmente de excretas humanas o de desechos de productos alimentarios. Son biodegradables, bastantes inestables y responsables de malos olores. Carbohidratos. Incluimos en este grupo azcares, almidn y fibras celulsicas. Proceden, al igual que las protenas, de excretas y desperdicios. Aceites y grasas. Altamente estables, inmiscibles con el agua, proceden de desperdicios alimentarios en su mayora, a excepcin de los aceites minerales que proceden de otras actividades. Otros. Incluiremos varios tipos de compuestos como los tensioactivos, fenoles, organoclorados y organofosforados. Su origen es variable y presentan elevada toxicidad.

CONTAMINANTES INORGNICOS.

Son de origen mineral y de naturaleza variada, tales como sales, xidos, cidos y bases inorgnicas, metales, etc. Aparecen en cualquier tipo de agua residual, aunque son ms abundantes en los vertidos generados por la industria. Los componentes inorgnicos de las aguas residuales estarn en funcin del material contaminante as como de la propia naturaleza de la fuente contaminante.Contaminantes habituales en las aguas residuales.

Arenas. Entendemos como tales, a una serie de partculas de tamao apreciable y que en su mayora son de naturaleza mineral, aunque pueden llevar adherida materia orgnica. Las arenas enturbian las masas de agua cuando estn en movimiento, o bien forman depsitos de lodos si se encuentran en condiciones adecuadas. Residuos con requerimiento de oxgeno. Son compuestos tanto orgnicos como inorgnicos que sufren fcilmente y de forma natural procesos de oxidacin. Estas oxidaciones van a realizarse bien por va qumica o por va biolgica. Nitrgeno y fsforo. Tienen un papel fundamental en el deterioro de las masas acuticas. Su presencia en las aguas residuales es debida a detergentes y fertilizantes, principalmente. El nitrgenoorgnico tambin es aportado a las aguas residuales a travs de las excretas humanas. Otros contaminantes especficos. Incluimos sustancias de naturaleza diversa que provienen de aportes muy concretos, como los metales pesados, fenoles, petrleo, pesticidas, etc.

TRATAMIENTO BIOLGICO DE AGUA.Consiste en la asimilacin aerobia de la materia orgnica degradable biolgicamente por microorganismos, en presencia de oxgeno y nutrientes, a travs de procesos biolgicos de oxidacin, sntesis y endognesis (Figura 1). Los productos finales del metabolismo son CO2 y H2O,producindose un incremento de la biomasa de microorganismos a expensas de parte de la materia orgnica consumida.

Carga alta

Carga media

Carga baja

CO2H2O

CO2 H2O...

Endognesis Oxidacin Sntesis

CO2H2O

DBOBiomasa

DBO

Biomasa

DBO

DBO

LODOS ACTIVOS.Uno de los procesos de oxidacin biolgica ms empleados. El sistema consiste en desarrollar un cultivo bacteriano disperso en forma de flculo en un reactor biolgico, aireado y alimentado de forma continua con el agua a tratar.

La aireacin tiene por finalidad suministrar al cultivo el oxgeno necesario para el desarrollo de los procesos bioqumicos aerobios.

Se establece un tiempo de contacto suficiente entre el agua residual y los microorganismos, de manera que stos degraden la materia orgnica; y mezcla se enva a un clarificador donde se separa por sedimentacin la biomasa, constituida por los fangos activos, del agua.

Una determinada fraccin de esta biomasa separada es generalmente recirculada al reactor para mantener la adecuada concentracin de microorganismos, que permita continuar con el proceso de depuracin.

El fango activo, que est constituido bsicamente por material celular, ser sometido a un proceso de estabilizacin a fin de reducir su capacidad de fermentacin.

LAGUNAS O ESTANQUESEs un sistema de depuracin de aguas residuales con materias orgnicas biodegradables que se basa en el uso de lagunas o estanques especialmente preparados, a los cuales se les llama estanques o lagunas de estabilizacin.

Mediante retencin prolongada se logra el desarrollo de las condiciones naturales, bajo las cuales es posible la biodegradacin de la materia orgnica.

En las lagunas se realizan dos procesos naturales fundamentales: el hetertrofo, desarrollado principalmente por las bacterias y el auttrofo, realizado por las algas.

La base del tratamiento biolgico en general y de las lagunas en particular estriba en la capacidad natural que poseen los microorganismos en descomponer los compuestos orgnicos complejos, utilizando la energa liberada para contribuir a sus funciones vitales.

En resumen, en las lagunas se produce la biodegradacin de parte de la materia orgnica, aerbica y anaerbicamente, estabilizndola. Adems se realiza otra funcin principal, que es la eliminacin de los microorganismos patgenos.

METODOLOGALa parte experimental se desarroll en el laboratorio de microbiologa de la FIARN de la Universidad Nacional del Callao

Muestra tomada en el rio Rmac altura del puente de la Av. Faucett el da lunes 12:00 horas.

La muestra fue tomada en el punto donde el rio es desviado una parte de sus aguas para utilizarlo como agua de riego para plantas como hortalizas cebolla, culantro, entre otros productos que sern comercializados en los mercados de Lima.

Este canal se encuentra expuesto a diversos agentes qumicos y biolgicos por lo que es un medio adecuado para el desarrollo de este trabajo, en la que desarrollaremos primero un anlisis de agua en cuanto a parmetros biolgicos, para posteriormente someterlo a una retencin para observar las sucesiones microbianas en dicho medio.

Tratamiento Aerobio

Cultivo Suspendido

Cultivo hibrido

Cultivo fijo

Materia Orgnica

+

O2

+

Nutrientesmicroorganismos

CO2

+

H2O

+

Clulas (biomasa)

+

OtrosProductos

NUEVAS CELULAS ALGAS

LUZ

O2

CO2 , etc

3-

BACTERIAS MATERIA ORGNICA NUEVAS CELULAS

Anlisis de coliformes en laboratorio de las aguas

OBJETIVO : Identificar Coliformes en la muestra de agua a traves de:

Prueba Presuntiva de coliformes totales. Prueba confirmativa coliformes totales Determinacin de coliformes fecales.

TURBIDEZ DE LA MUESTRA

PRESENCIA DE GAS (CO2)

Prueba Presuntiva de coliformes totales. Tabla 1.

Dilucin de

10-2

10-3

10-4

muestraN tubos positivo N tubos negativo 5 0 5 0 5 0

Prueba confirmativa de coliformes totales. Tabla 2.

Dilucin de muestra

10-2

10-3

10-4

N tubos positivo N tubos negativo

5 0

5 0

5 0

Determinacin de coliformes fecales. Tabla 3.Dilucin de muestra N tubos positivo N tubos negativo 10-2 5 0 10-3 5 0 10-4 5 0

Resultados para cada uno de los parmetros evaluados con limite de confianza de 95%. Tabla 4.N de tubos positivos Prueba presuntiva coliformes totales. Prueba confirmativa coliformes totales. Coliformes fecales. 10-2 10-3 10-4 NMP/g.100ml 5 5 5 > 16x105 5 5 5 5 5 5 > 16x105 > 16x105

De los resultados. Segn el decreto supremo N 002 2008 MINAM las aguas utilizadas para este fin estn en la categora de 3 como aguas para riego de vegetales y bebida de animales, para los parmetros biolgicos estima los siguientes valores para riego en tallo bajo. PARAMETROS Coliformes termotolerables. Coliformes totales. VALOR 2000 NMP/100ml 5000 NMP/100ml.

ECA para agua DS 002 2008 MINAM.

Cuadros comparativos.PARAMETRO UNIDADES Coliformes fecales NMP/100ml Coliformes totales NMP/100ml ECA 2000 5000 VALOR OBTENIDO 16000 16000

COLIFORMES FECALES18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 ECA VALOR OBTENIDO

Coliformes fecales NMP/100ml

Coliformes fecales vs ECA

Coliformes totales vs ECACOLIFORMES TOTALES18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

Coliformes totales NMP/100ml

ECA

VALOR OBTENIDO

PARA LA SUCESIN MICROBIANASe hizo el montaje del sistema que consta de una pecera, un aireador y las placas; luego se introdujo la muestra de agua y se realiz el monitoreo del mismo cada 6 horas a partir de las 15:00 horas del lunes 3 de octubre del 2011 hasta el da 7 de octubre del 2011 para luego realizar el monitoreo cada 24 horas del 17 al 20 de octubre del 2011.

Se encontraron bacterias: Cocos Bacilos

BACILOS

COCO

ROTIFEROS

Diurella

Paramecium PROTOZOARIOS

Euplotes sp.

NITZSCHIA

ALGA

Diatomeas

ALGA

Vorticella

Diatomea

PROTOZOO

ALGAS

Se encontr una disminucin en la intensidad de olor; tuvo un olor intenso al comienzo y al final el olor era ligero. En cuanto al color del agua que se observ antes y despus del tratamiento; se ve una disminucin del mismo despus del bioproceso, ya que el agua de regado presentaba un color marrn que llego a ser amarillo o casi incoloro.

La desaparicin del olor se marc considerablemente. Esto nos muestra que el proceso mostr ser eficiente ya que tanto en el olor como en el color nos dan una primera impresin respecto a la calidad el agua.

RECOMENDACIONES La gran cantidad de microorganismos encontrados en las muestras del agua de regado nos demuestra que dicha agua no sirve para tal fin , ya que al utilizarlo provocara enfermedades severas. Por lo que se recomienda no ingerir alimentos que hayan sido regados con estas aguas.

La construccin de este proceso es fcil y de costo accesible. El proceso mostr buena eficiencia de remocin. Se demostr que este proceso es una buena alternativa en la solucin de los problemas de contaminacin del agua. Este trabajo es una propuesta a seguir para futuras investigaciones.