FñCHA DE I N I C I O : 7 DE

1'ARTIN WIEJAiTDRO ESPINCSA GONZALEZ

J

_{ALWANDRA ME3DOZA GUTIERREZ}

TEaI.

581-53-80

NATRICULA:

82322369

TEL.

787-60-20

t:ATflICULA:

84344145

CLAVE: 3P.2

. / / / # # ? -

/CARRERA:

INGENIERIA BIOQUIKICA INYJSTSIAL

.

TRIXTESTRE:

87-P

EORAS DE ACTIVIDAD (SWPANA)

: 20

HRS.

LZTGAR: I'LANTA F I L O T O P O T A B I L I Z A N R A D E AGUA SA!!TA l*!LXXB AZTAiiü ACAN

FñCHA

DE I N I C I O :

7

DE

SEPTIEFBBE

DE

1987

/

PECiIA D E TEiWIRACION:

7

D E IAARZO D E

19%

/TUTOR:

I.B.Q. GERARD0 A. llXCHUCA FAVA. JEFE D E L A O F I C I N A DE POTABILIZACION

,

'TITULO: "ANALISIS BACTERIOLOGIC0 DE AGUA, DESARROLLO DE TECNICAS D E DESI?:FECCION

Y

EXPERIlríENTACION

Y

"ANALISIS BACTERIOLOGIC0 DE AGUA,

DESARROLLO DE TECNICAS DE DESINFECCION'

Y EXPERIMENTACION Y OPERACION DE UNA PLANTA PILOTO POTABILI

ZADORA

JUSTIFICACION Y NATUR.4LEZA DEL PROYECTO

Actuaimente,

los sistemas de p o t a b i l i z a c i d n de agua existen-

tes en íos pozos que surten R iz ciudad de Xéxico son deficien- t e s y resultan c a s i obsoletos, debido a que l a calidad d e l agua es d i f e r e n t e a

ie

que e x i s t í a cuando éstos fueron impiementados. Esto j u s t i f i c a la necesidad de estudiar nuevos t i p o s de t r a t a

-

miento y de mejorar y optimizar

los existentes, para que de

és-

t a manera s e pueda obtener agua potable para e l consumo hunkno.’ Para e s t a b l e c e r e l t i p o de trataqiento adecuado, es necesa

-

r i o r e a l i z a r estudios nuevos, de carácter c u a l i t a t i v o y cuanti- t a t i v o ( a n i v e l e s qufmico, f í s i c o y b i o l d g i c o ) oue definan l o s p a r b e t r o s c a r a c t e r í s t i c o s a remover para poder obtener p w a PO table.

Una v e z establecidos y caracterizados l o s p a r h e t i o s de C a l i

dad que adolece e l agua en estudio, l a i m p l ~ n t a c i d n d e l t r a t a

-

miento adecuado para efectuar su remocidn debe hacerse por expe

rimentacibn, desde un n i v e l l a b o r a t o r i o hesta e l d e s a r r o l l o y

-

07eracibn de una planta p i l o t o .

-

-

A n i v e l l a b o r a t o r i o , se r e a l i z a n estudios y pruebas sobre

--

muestras de agua para obtener y establecer l a s e f i c i e n c i a s de

-

l a a p i i c a c i d n de c i e r t o s tratamientos e s p e c i f i c o s , rue pueden

-

s e r de t i p o qufnico, f í s i c o y b ~ i c t e r i o l d g i c o . A n i v e l de planta p i l o t o , s e q l i c m los estudios realizados en e l l a b o r a t o r i o ,

-

pero a un n i v e l más r e a l , rue permite obtener una v i s u a i i z a c i b n más amplia d e l sistema que s e desea implantar para p o t a b i l i z a r e l agua.

r-

...

b i n a r l a s d i f e r e n t e s unidades de tratamiento que existen. Esto

con

is

f i n a l i d a d de o p t i m i m r su funcionamiento para que cumpla con los o b j e t i v o s estnblecidos de p u r i f i c e c i 6 n d e l agua.

La naturaleza d e l t r a b a j o que realizaremos en la planta p i l o

-

t o Sta. ih. Sztahuitcán y d e l r e p o r t e de a c t i v i d - d e s que entreEa remos como proyecto ser2 de c a r h t e r a p l i c a t i v o , donde háremoc uso de nuestros conocimientos bRsicos fie ouinica, inpenieria y microbiologfa principalmente.

-

F-

L

i... L "-" L U" C" Lx INTRQDUCCION

El agua nunca se encuentra pura en

In naturrleza, 21 agua de l l u v i a e s i a más cercana aproximación e1 R ~ aufmicanente R pura, pero contiene pequeiias cnxtidaaes de m t e r i e o r r x n i c x y pases

-

disueltos, principalmente oxígeno y b i ó x i d o de carbono provenien

t e a d e l a i r e . La composicidn d e l suelo sobre e l cual y _a través d e l cual é s t a i i u y e después de cEer a l a t i e r r a determinará i a s impurezas a d i c i o n a l e s oue absorbe. La s u p e r f i c i e de l a t i e r r a

-

contiene amplias cantidades de s a l e s minerales, como carbonatos y s u i f e t o s de c a l c i o y . d e m a s e s i o ,

l o s

cuales son d i s u e l t o s

-

por e l agua.

Ei

agua d e l subsuelo podrá contener usualmente mas minerales d i s u e l t o s m e e i agua de l a s u p e r f i c i e pero mencis ma- t e r i z suspendida.

Las impurezas d e l agua pueden s e r agrupadas b a j o t r e s cateK2

rfas principales:

-

Disueltas

-

Suspendidas

-

Coloidales

-

Disueltas:

Sales Minerales.

/

Bicarbonato de c a l c i o ( Ca(HCO3l2)

Sulfato de Calcio

í

Caso4

1

Cloruro de c a l c i o ( Cam2)

N i t r a t o de c a l c i o ( Ca( NOj)

Bicm-bonato de mamesio(Mg(HC03)2) S u l f a t o de magnesio

(&?eso4)

( r w l

2

1

Cloruro de mamesio

ll_ll___ ,

_.

., ., . .

Suifato de sodio C l o r u r o de sodio

Compuestos de Fe y

Mn

S i l i c a ( Si02)

A l i h i n a ( Ai 2O Gases

Oxígeno (O2)

Bióxido de carbono ( W 2 ) Acido sulfhídrico (H2S)

-

Suspendidas Lodo 9 arena K a t e r i a v e g e t a l

Ftesiduos y desperdicios Bacterias

-

C o l o i d a l e s

f : r t e r i a l finamente d i v i d oue no puede s e r v i s t o bajo e l mi- croscopio y que e x i s t e en un estado i n t e r n e d i a r i o entre suspen

--

sidn verdadera y solución, pero oue puede s e r removida por f i l t r a

-

ción. Materia orgFinica colorante que e s t 4 c a s i siempre en suspen-

sión

c o l o i d a l y aigunas o t r a s impurezas.

La p u r i f i c a c i ó n d e l agua se entiende como 1~ remoción de

ai@-

nag o todas l a s impurezas, sean Qstas suspendidas, d i s u e l t a s o co

-

l o i d a e s , se& sea i n destin,ación de uso d e l a e a (uso doinéstico general o uso industrial). in o b j e t i v o de p u r i f i c a r q u a para uso doméstico ( e s d e c i r , para beber) es e l de remover b a c t e r i a s causm t e s de enfermedades y o t r o s parásitos, turbidez, c o l o r , sabor y

-

o l o r desagradables y p e r j u d i c i a l e s para l a salud humana.

Una v e z caracterizada e l agua problema (llamada agua cruda) en e l laboratorio, s e bosquejan d i f e r e n t e s arreglos de proce

-

sos denominados unidades de tratamiento ( o patines) para cons- t i t u i r l o que s e ha llamado un t r e n de tratamiento de a@a c- da. Este t r e n de tratamiento s e experimenta a n i v e l de planta p i l o t o para determinar su e f e c t i v i d n d en i a p u r i f i c a c i d n de

-

Ftgllin.

Los patines invoiucrados en i~ p u r i f i c a c i d n de a w a y oue

-

.

conforman

los

d i f e r e n t e s t r e n e s de tratamiento son:

1.- Tratemiento qufmico 2.- Aereacidn

3.-

Recarbonztacibn

4.- P i i t r e c i d n 5.- Qzonacidn

6.- Adsorcidn

7.- Intercembio i 6 n i c o

8.- Osmosis inversa

9

.-

Desinfección

La combinacidn de éstos procesos t i e n e como o b j e t i v o optin&

znr e l t r s t a n i e n t o d e l a s a problema en bese a sus caracteris- tic- i n i c i a l e s , d e t e m i n h d o s e así e l número de procesos a

--

a p l i c a r y cunies ser&. A continuacidn se describe e l princiflo

de cada proceso y

los

pmbmetros oue remueve.

1.- T r a t m i e n t o Químico. Consta de t r e s procesos unitarios: m e z c h rápida, f l o c u i ~ c i d n y sedimentacidn. &I é s t e t r a t m i e n - t o s e promueve

l a formacidn

de f l d c u i o s (mediante 1~ adición

-

de c a i y c d f n t o de aiuminio) de tamolio, peso y consistencia

-

decuados p z r a sedinentm.

si

se Rdicione c a l , además de ser--

v i r como un método de RbliindrUIIientO (ab?.te ia dureza) ocurren

dos fenómenos,: a i e l e v a r e l pIi (9-10.5) se f a v o r e c e l a siguien

..

._

*«

"...

".

,

,I. -.. c "I .)I . ,. P- *-. I

....

..

. r.

.

._

. .I

..I

.." .

*,,.,.

t x forma e l nitrbgeno e s ffrciinente removido en un proceso de ae- r e a c i d n (pues c o e x i s t e como gas d i s u e l t o ) ; además a l d e s e s t a b i l i - z a r e l

pH

d e l medio, s e puede remover l a cuenta bacteriana.

2.- Aereacibn.

Es

una t o r r e que hace pasar en c o n t r a c o r r i e n t e f l u j o s de agua y a i r e ,

10

que t r a e como consecuencia unr. remoción

E I ~ S ,

org%icos v o I 5 t i i e s ) y

-

de +-mes d i s u e l t o s

en

e l (h?

l a oxidación de c i e r t o s metales ( F e , B?n) l o s c u a l e s p r e c i p i t a r h en un proceso p o s t e r l o r .

3'

3.-

Rec-.rbonataci6n.

En

é s t e proceso, p o r medio de l a ridicibn de C02 ( ~ R s ) s e r e s t a b l e c e e l pH de P-&UZS i n c r u s t a n t e s (de pIi)7

a p G 7 . 5 ) . Tnmbién e s t 6 provisto d e un comp.rtiment,o donde pueden p r e c i p i t a r s e ECO- ₃ o C O ~ excedentes.

4.- F i l t r a c i ó n . Estfi constituido por una columna empacada con

l e c h o trial (grava, arena y a n t r a c i t a ) . L a f i n a l i d a d de é s t e pro-

ceso e s abatir turbiedad, r e d u c i r e l contenido de s d l i d o s suspen- didos. Cuando e l proceso s e mantiene por espacio de dos semanas, s e e s t a b l e c e en l a s u p e r f i c i e una capa b a c t e r i a n a , por l a cual s e remueve

NB

mediante l a s i g u i e n t e reacción:

3

"O3

Nitrobact e r

N02

Nitrosomonas

I'"I3

5.-

Ozonacibn.

F1

ozono (O ₃ ) generado por un impulso e l é c t r i c o s e u t i l i z a para d i f e r e n t e s usos:

a ) Fragmentación de compuestos o r e h i c o s y oxidacidn

b) Remoci6n de o l o r , c o l o r y sabor. c) D e e i n f e c t m t e .

de inorgánicos.

7.-

I n t e r c m b i o Idnico. Consta de dos columnas, una miónica

(-) y o t r a c a t i ó n i c a ( + ) que t i e n e n como funcibn i n t e r c a m b i a r

-

sus s i t i o s a c t i v o s con l o s i o n e s p r e s e n t e s en e l agua y de

ésta

forma l o g r a r s u remocibn.

8.- Osmosis Inversa.

El

agua en éste nódulo, pasa a t r a v é s

-

de unn membrana semipermeable de e c e t a t o de c e l u l o s e . " a i procg so permite remover prRcticRmente todos los contaminantes d i s u e l t o s en e i zgua: i o n e s , s a l e s d i s u e l t a s , t r a z a s o r g h i c a s , color, conüuctividad, turbiedad, s d i i d o s suspendidos t o t a l e s , microor- Panismos, e t c .

9.- Desinfección.

A h

cumdo e l o b j e t i v o p r i n c i p a l de é s t a

-

u nidad e s l a e i i n i n a c i d n de microoraanismos pztdgenok ( prodovida

ANTECEDENTES

Cada unidad de tratamiento de agua e s t a b l e c i d a en l a Planta Pi- l o t o Sta. Narfa Aztahuacb

est6

apoyada por una s e r i e de pruebas y

a n a i s i s R n i v e l l a b o r a t o r i o cuyos o b j e t i v o s son d e f i n i r l a s c o n 0

ciones a las que habrá de efectuarse dicho tratamiento y de eva

--

luar y comprobar l a e f i c i e n c i a de su trabajo. Estos a n i l l i s i s son

-

de dos t i p o s :

a) Pruebas de Campo

o

de Jarras. Son l a s que se r e a l i g a n en e l l a b o r a t o r i o de l a planta p i l o t o después de haber tomado l a s

--

muestras de cada unidad de tratamiento. Algunas de é s t a s pruebas

-

son: pII, temperatura, turbiedad, a l c a l i n i d a d , dureza, c o l o r , etc.

b) Pruebas de Laboratorio Central de Control. Estas pruebas son de t i p o más a n a l í t i c o por l o oue se r e q u i e r e de condiciones

--

más e s p e c í f i c a s

y p r e c i s a s para que l o s resultados que proporcio

-

nen seen confiables. Son l l e v a d a s a cabo en los l a b o r a t o r i o s de l a unidad c e n t r a l de control. Algunos ejemplos son: c u a n t i f i c a c i b n de Fe, !:n,

RH

s d l i d o s t o t a l e s , s d l i d o s suspendidos t o t a l e s , s b i i d o s d i s u e l t o s t o t d e s , compuestos v o l s t i l e s , demanda aufmica de oxfge- no, cuenta bacteriana estandar, cuenta de coliformes, etc.

3’

Cabe mencionar que además de é s t a s pruebas también se r e d i z a n cuentas bacterianas en las muestras obtenidas en l a planta p i l o t o inmediatmente después de f i n a l i z a r a l & tratamiento. Esto se r e a

-

l i z a con l a f i n a l i d a d de obtener p o r c e n t z j e s de remoci6n de bacte- r i a s más precisos.

A-continuacidn se mencionan l o s P d l i s i s que se . r e a l i s m en cada

unidad de tratamiento e s t r b l e c i d a en l a p l m t a p i l o t o S t a . 11%. Az- tahuacbn:

1) Unidad de Tratamiento Químico.

a ) Parámetros de cmpo. b) Far&netros de Lab. Central.

Turbiedad

f i c a l i n i d ñ d T o t z l Dureza T o t a i

Gonduc t i v i d m i p??

i h

N2-NH3 ( N i t . maniacal)

S.S.T. ( S i . Suspendidos Tot.) D.Q.O. (Demanda Cufm. de O*]

Cuente E ñ c t e r i a n a EstR-ridar

S.T. ( J b i i d o s T o t a l e s ) !

2) Unidad d e Aereacibn-Desorcibn.

a) F ñ r h e t r o s de cmpo. b ) Par5metros d e Lab. Cefltral' Temperatura

Tinbiedad

p!I

Fe

F

:n N2-NH3

:

:

c

3 KC S.S.T.

O. C

.M.

A.

(o2

consunido en m e I d i o Scido).

c r g á n i c o s Voifft ii es.

O.Q.O.

3)

Unidad de Recarbonatncibn.

a) &rámetros de Campo. b) P a r h e t r o s de Lab. Central

Col o r Fe

Turbiedad Yn

.Uca.linidad T o t a i Ca

3 Conductividad ' S.T.

pB S.S.T.

Dureza T o t a i

rr

2- NH

Cuenta Bpxt eripenu Est rndar

4 ) Unided d,e F i l t r ~ c i b n .

Color Turbiedad

N c a i i n i d a d T o t p a Dureza T o t a l

PH

5) Unidad de Ozonación.

a) P a r h e t r o s de Campo. Color

Turbiedad

A l c a l i n i d a d T o t a i Dureza T o t a l

Conductividad PH

6) Unidad de Adsorci6n.

a) F n r b e t r o s de Campo C o l o r

Fe 1% Ca

IT

g

N,-1TH3 YO S.T. S.S.T. D.2.O. O.C.K.A. NO2

b) Farámetros de Lab. Central. Fe

Mn Ca

n:

g

N *-N

H3

3

NO

S.T.

S.S.T.

S.D.T. (Sol. Disueltos Tot.)

D.Q.0. N02

O. C

.?J.

A.

Cuenta Estandar

Coliformes Fecales.

Coliformes T o t d e a Virus

I,?utáFenos

b) F a r h e t r o s de LRb. Central

Turbid e

z

Mn A l c d i n i d a d T o t a l Ca

Dureza T o t a l Kg

Dureza de Calcio X2-NH3

Conductividad 110

*

PI1 KO

n,

3

S.T. S.S.T. S.D.T. D.Q.O.

Cuenta EstRndar C o l i f . Fecales C o l i f . Totales Virus

Itut Arenos

T r i halomet ano s

7)

Unidad de Intercambio I6nico.

a) Parámetros de Campo b) P m h e t r o s de Lab. Central

Col o r

Fe

Conductividad E i é c t r i c a 1,ln A l c a l i n i d a d T o t a i Ca

Dureza de Calcio Na

Dureza T o t a l Mg

PI!

H

Turbiedad

so4

D.2.0.

O. C .I;. A.

8) Unidad de Osmosis inversa.

ñ) Perárnetros de Campo

Color Turbiedad Conductividad

b) P e r h e t r o s de Lab. Central

F e I:n

-.-u- _{-_}

P

FI

Alcalinidad T o t a l Dureza T o t a l

9) Unidad de Desinfeccidn.

a) Pari-metros de Campo. C o l o r

Turbiedad

A l c d i n i d a d T o t d Dureza T o t a i

Dureza de calcio Conductivid?.d

Cloro l i b r e t o t a l Cloro l i b r e r e s i d u a l PH Kg Na K

"04

D.G.0.

O. C.M. A.

S.T.

Cuenta Z s t h d a r C o l i f . T o t a l e s V i r u s

b:ut &geno s

b ) P a r h e t r o s de Lab. Central Fe Kn Ca lfg Ea 504 N2-NH3

r:o

S.T. C.S.T. S.D.T. D.Q.0.

n.

c.

1:. A.

Cloro l i b r e t o t a l C l o r o l i b r e r e s i d u a Cuenta Estandar

Colif. f e c a l e s y t o t a l e s Virus

C’

.-.,

r

C”

..

F-1

-.

Todos los resultados obtenidos con éstos RnRlisis son r e g i s - trados en b i t á c o r a s de c o n t r o l de l a plantn p i l o t o para que des- pués puedan ser procesados e interpretados técnicamente. También

se l l e v a e l r e g i s t r o de i n s condiciones de opernci6n de cada w i

-

dad o patfn de tratamiento. tLLgunos ejemplos de l a s condiciones de o ~ e r n c i b n m5s comunes son:

F l u j o de _Agua (Qw= _i/min)

F l u j o de A i r e (Qa= m

3

/h)

Tipo de Arreglo de Columnas ( s e r i e , p a r a l e l o o i n d i v i d u a l ) Carga F!idráuiica S u p e r f i c i a i (CXS= i/min.m2)

Tasas y Tiempos de‘ retrolavados

Tipo de Baprque de Columna (Lecho, Resinn) Precibn de Trabajo (Kp/Cm2)

N i v e l e s

(m)

Capacidnd d e CRrcamos o Tmques ( 1 o m 3

1

OEJETIVOS GENERALES.

Conocer l a s d i s t i n t a s unidades de tratamiento de agua que e x i s t e n en IR p l a n t a p i l o t o Sta. _María Aztahuacm.

Comprender l a importancia que t i e n e l e aplicación correc- t a y e f i c i e n t e de los sistemas de tratamiento y p u r i f i c a c i t i n para obtener agua potable.

Conocer y ?&prender l a s t é c n i c a s c u e i i t a t i v a a quimicas,

f i

-

sicas y b i o l 6 g i c a s m6s i m p o r t m t e s p a r a c a r a c t e r i z a r ~1 agua en estudio.

'

OBJZTIVOS

PARTICULAIIES.

Operar l a planta p i l o t o p o t a b i l i z a d o r a de agua.

Capturar e i n t e r p r e t a r l o s r e s u l t a d o s nue s e obtengan de

l a operación de l a planta p i l o t o p o t a b i l i z a d o r a de agua.

C a r a c t e r i z a r q u í m i c R , física y bacterio16&camente e l agua

en estudio.

Complementar las t é c n i c a s b ~ c t e r i o l d g i c a s y de d e s i n f e c

-

cidn que s e p r a c t i c a n en l a p l a n t a p i l o t o .

Impiementnr modificaciones en l a s t é c n i c a s de c a r a c t e r i z - c i ó n de agua, en l a s unidades de tratamiento y en las t é c n i -

c2s de mEiisis b a c t e r i z n o y de de.sinfecci6n que s e l l e v a n e

cabo en 1;. p l a n t a p i l o t o de p o t a b i l i z a c i b n a e ?pus Cta. Earfa

PROGRAMA Y PT?TODOLOGIA DE TRABAJO

1.- C a r a c t e r i z ~ c i d n d e l agua problema.

Nos corresponde l a medicidn de los s i g u i e n t e s p a r h e t r o s de campo:

FARAIZYX!

a) pH

b ) Turbiedad

c ) Color

ü) Temperatura

e ) Alcalinidad T o t e l

f) Dernmda Química de Oxfgeno

e)

Dureza T o t a l

h) Cloruros

i ) C o l i f o m e s T o t a l e s j ) Cuenta estandar

k)

Cloro l i b r e

T E C X CA AK&I T I CA E2L EA3A

Potenciométrica ríef eiozriétrice C o l o r i n é t r i c a Termomktrica Voiumét rica Voiunétrice Voiumét ri ca

Aut o m a i i zaoor/=A ICernbrma F i l t r a n t e

Conteo en placa %pectrofotométrico

2.- Compiementación de l a s t é c n i c a s de derinfección.

k?etodolog$a: L a compiementacidn c o n s i s t i r á en proponer nuevas condiciones que sean

más

efectivas para le toma de

-

muestras de anftiisis b a c t e r i o l d g i c o de l a s aguas en estudio, mejorar y optimizar l a s t é c n i c a s e x i s t e n t e s para obtener

rz

sultados más c o n f i a b l e s , y proponer otras a l t e r n a t i v a s de

-

d e s i n f e c c i ó n cue pueam s e r r e a i i z r d p s 2 esc;tls. p i l o t o .

3.- I n v e s t i g a c i ó n de t é c n i c a s 2 l t e r n s t i v a s de c a r a c t e r i - eecidn de aguas problems.

E!etodologfa: La i n v e s t i c a c i d n s e reFJizar6 a n i v e l b i b l i g P r S f i c o y s e estudiarán las posibiíidpdes de poder l l e v a r P

czbo 1z p r s c t i c e d e ~1-n Be é s t a s nuevr,c r l t e r n a t i v a s en

-

r

.

..

4.- Opermi6n de le. nlantt? p i l o t o .

Metodologfa: n ) I d e n t i f i c a c i ó n de los parbmetros técnicos

de control d e l proceso de operación (pastos volumé

-

t r i c o s , presidn de f l u j o , iíne-is de conduccibn, ~ $ 1 -

vuias, depbsitos, m a t e r i e l e s , etc.

1.

b) i h n e j o y control de é s t o s p x r h e t r o s .

c)

Optimizaci6n del proceso.

5.- Captura, procesmiento e interpretaci6n de catos.

ii:etoüoiogía: Se rePlizarán l a s iecturfts de resultados de

operaci6n, se construirán ñráficas y t a h i n c , y s e rer;iizar$

-

l a interpretdci6n globel d e tratariiento.

, <, ,.-. c-, __ ,<,. ;

.".

r-, ..

.-

I.. "I. ... r-

.._

r , r-.

...

r- L_ *-< BIBLIOGRAFIA

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Y

BACTEñIOLOGICO

DE

LAS AGUAS POTABLES. L o n d r e s ,

G.B.

TXIXi3STRS:

88-1

-...

C."

Un d i s i s de nu% e6 unñ. =e&& Le 12 c l a s e y centid2d de i s

Frezas c o z t e n i d m en

el

agw. La Tome. de est-blecimiento depende-

r^

2 e l punto de v i s t e desde e l c u d e l .z&iie vaya 8

ser er&ne&i

es

a e c i r , s i se VE

a

beber, s i v2 a ser

pera

un

uso Lxdustrial (prOCe--' so) o s i va 2 s e r

:ara

33.a de coccibn. Desde éste &-to I referen-

c i z , de

IC.

oegurickd hi.&&xicz y p o t z b i l i d - d , e l d i n i s s a n i t c z i a

o

b i o l ó g i c o es e l inportsnte; de o t r z m e r a , ~ Z T L > .

l a

mayor€=

de l o s ~ r c p ó s i t o s industri-iieo e l d i a i s quínicc

o

m i n e r d e s e l

--

más i q o r t m t e , en cuyo c a e , e1 t o t & -e nztcria orgdnicz es resor-

tadc s i n Everibpar de qué e s t 5

cc.-pies$z

éstc p z t e r i a o r g h i c z . 1nCepnciiente;sente d e l uso pzrticE1ar que se

l e

V F L ~ Z e d a r ol

ern-,

SU d i s i c ccqxrencie:

-

P n b i c d z d

-

O l c r

-

i!itrOGrno sEoniccii

-

IXtrógeno l i b r e

-

I ! i t r i t o s

-liitrat o s

-

S d l i u o s t o t d i a s

-

Cloro

-

m e z e

-

LLCrrlinid~d

-

F i e r r o

-

pH

i%XY~zcs ?ícico-:

I

-

Color

-

mui.2i

c o c :

B a c t e r i o l ó g i o o s :

-

Cuenta

estándar

-

Ccliformes t o t a l e s

-

C o l i f o m e s f e c e l e s

y muchas o t r a s pruebc.s que han sido derivc?das de éstaa Bajo ' e l tdl-culno de "eaálisis ciufmico" esten

ani& o v e g e t a y por

10

t a t o

UXE contzninacibn. &I pequefka can- tidpdes i n 3 i c m que e l ague. alguna vez

k

sido c o n t a i n a & con nflu~s r e s i d u d e s . Los n i t r a t o s son f o r x i d c s de ia oxidzcibn de compuestos

z50ni.0, l o s cucies 2

su

vez SCI? üeriw.Zcs de :.z' degrzdacidn de !=te-

r i a or6finlca. _ . - - -

Zi térnino s f l i d o s t o t d e s es e l t o t i i de

la

e t o r i e susgendi& y tii-

suelta, y se encuentrz redizar-Cb

is

e n p o r e c i b n z sec;ue&.d de LUZ

-

mcstrc. cie igua pesada y sesamio e l residuo. La deterriinación ea

-

por d i f e r e n c i a de sesos. La c a n t i k d de c l o r o l i b r e residual nos

-

da

una

medida, en w.

awa

t m t a k , de

1s

e f e c t i v i d 2 d d e l proceso de

desinfeccibn. W e z a y elcaiiziicbd bsseruiiente IC zdecuacidn d e l

--

a ~ ~ = sara su uso i n d u s t r i d . La precenciz de F i e r r o i n d i c e corro

-

s i &

en l2.s tubcrf:..- o c-;"lerf?s.

C i Ó i z & e l iór. ilidr6geno y de c o r r o s i v i d i d dei rye.

3 i ex&cn b a c t e r i s l ó g i c o Gel ?.&s :muestra r i S E o

no,

ixLgii6nicam--

t e seGwz, es Gecir,

si

se encuentrr l i b r e de pr?tógenos

o

Ce aicro-

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

den encontrcr por c o n t a i l l z c i ó n con ?.gaas residw-ies

o

de desecho

industrizi.

jr 13 desinfeccidn c o z c i o r o 1 x 3 lievp. n tener

urn

a,pa sebwrz.

Urn

p l m t a G.e i u r i f i c z c i b n fie z.ya Cebe tener LLI l z b o r z t o r i o con e l

equi2o cfecurdo =c?rt? i k t e r i i i m r

si0

o

no, e i t r a t m i e n t o estZ tun-

p?ien<o e l r>ropbsito ?are e l c ú d Cuí5 <?ise&&.

El

pE

es LUE, zeCi¿k de

lz

concer-tra-

-

orgmisnos productores de en3"eneCaies cono tif5ider?, cóler?. jr otros

Estos ~iicroorgmi.sz~os se yue--

La se6iment~cibn y fiitrF.ción

los

rerrueve en su myorii.

Conocer

las

d i s t i n t a s uni¿iz.des de trcrtmiento de zgua que e x i s t e l en

iz

picata p i l o t o de Sta.

!&ria

ilstzhwcán.

- _ - .

. . Cozprender 11 i-iportancia cue t i e n e 13 apLicrción c o r r e c t s y

efi-

c i e n t e de

ios

s i s t e z s de t r a t a a i e z t o y p r i f i c ~ c i ó n pma obtener

--

agua 7otable.

Conocer y eprender

i2.s

t é c n i c e s c u a i i t a t i v a s cuiriicas, f f s i c s s y b i o i d g i c s s n . 5 ~ inportpates p r s ? c e r i c t e r i z a r e l rgm e= estudio.

Gperar 12 $at?- ;otLcS.izeciorz fie zb%z.

Capturer e i n t e r p e t e r l o s r c r t i l t z c o s que _ce obtengan <e

1

:

:

o?erz- *

s

c i ó n de 12 ;lm,ta p o t a b i l i z e d o r a ?.e a,7ia.

C e r x c t e r i z z r q u h i c z , f f s i c a y b n c t e r i o l b c i c m e n t e e l o s a ex es-

tuUio

.

Co.qle!rient,nr 12s t é c n i c z s b a c t e r i o l d g i c z s y

c?c

d e s i r f e c c i b n que

..

se p - c t i c z n en l a 9 l m t ~ .

i a p i e : x n t m n o ü i f i c e c i o n e s en l a s técr-icw Oe ce.recterizaci6n de

agua, en 1 2 s uniiiecies de t n t m i e z t o y en

las

t é c n i c c s de & i s i s

b i l i z a ü o r z de t-.gua de Stti.

ESnrfe

Sstahuacán.

2.- Co.::?lenientzciOn de

ias

t e c n i c z s de desinfección.

t e t o ü o i o g í z : La coqiment?.cióu c o n s i s t i r 5 er. srcToner auevos condiciones

l i r i s b a c t e r i o l 6 g i c c <L' 12s 2-w~ en estudio, :3ej:r:r y o p t i - i z z r

l:.s

t é c n i c n s e-istentes ?=a obtener resultzdos :???E cc-.fiz.bles, y proFoner o t r r s I t e r n z t i v a s de d e r i n f e c c i ó n yue ;;ueci?.n s e r r e s l i - zebles.

ue ::e22 r . 2 ~ ei7Ectivzs pr=. 11. tom de :zuuentrzs de

d-

3.-

i n v - s t i & z c i ó n de t é c n i c z s zLternativ2-s de c c r e c t e r i z z c i ó n de &%as problem.

Pbetodologfa: La i n v e s t i e . c i 6 n se r e e l i z a r á z n i v e l laibliogr&- f i c o y se estudizrán

las

Boaibilidrrdes de poder

llevar

a cabo

la

p r á c t i c a de a i , ~ - c l a ~ B a t a s nuevas

elternativas en

e l labon=torio.

4.- Operacidn de

l a

planta

piloto.

i

Meto&ologfa: a)" I d e n t i f i c a c i d o a @ ~ 0 ~ : :técnicos , ~ ~.de 8

-

de c m t r o l d e l

proccco

de o p e r x i ó n ( s s t o s volunétricos, 2resibn

Ee f l u j o , line2.s üe corducci6n, v6ivulas, depbsitos, .lateriaien,étc.

b) 2:Etnejo r; control de é s t o s parmetros. c ) Ogti-ización d e l proceso.

5.- Capture, procesmiento e i ~ t e r j r e t o c i b n 5.e üetos.

itetoüoiogfa: Se realize,?& l z s lectur,?e de resultados de opera-

ción, se l l e n a r & l a s

hojzs

de b t o s corressondientes y se r e z l i z e -

rá

1 ~ .

i n t e r p e t t . c i b n -Glob, 1 Ce1 tratamAento.

Y. ...

C.

c ..

L

X I

- .

, _{. ..} . ,

."I .

L-

c

..

.

r.

L..

--

c

, - . . .,. .

Cdlculoa.

Dureza t o t a l , m i de EDTA x 1000 x

f

(mg/i de

caco3)=

m i de nuestra donde :

f= rng de CaCO _equivalente

a

₁ mi ae solucidn estándar de

3

E

l

c l o r o r e s i c h a l i n c l q e c l o r o l i b r e dis>onible

g c l o r o

con-

bimdo. 23. c l o r o se N d r o l i z a imediatemente en e l agga como:

.i

EL,

-

+

@,E

_-

---

m a

i.

E+

+

a-1

HOC1

H+

4.

ocl-1

El

térnino c l o r o l i b r e i x c l u y e i3Xi y OCl" y e l de c l o r o

-

conbinado incluye c l o r m s _y o t r o s derivzüor d e l , c l o r o , pero

--

ambos se p r e s e n t a juntos y l o s resultados son reportados en

t8r-

-tinos de c l o r o

(c12).

Kétodo <e ?a o r t o - t o l u i d i n z --erc,enitz. P r i n c i 3 i o Ce 12 d e t e r z i m c i ó n .

.&I solución Z i l u i k , e l c l o r o 3i3drclizeüo oxiüz l a ortoto--

i u i ü i n a p e r 2

h r

un cor?;?lejg c e f é - m i l i e n t o .

a

c o l o r desa---

-

r r o l l a d o es coqarr.rlo con

los

d e u n o 3 ,.'iscos c o l o r i d t r i c o s est&-

&r.

Lz

reacción e s p r á c t i c a e n t e instz-qtkce con e) c l o r o l i b r e pero C r o c e k

d s

7 e n t a o n t e con

las

f o r m s conbi.na&.a. Esta &if* r e n c i c e n

la.

velocidr'd de r e a c c i ó n es u t i l i r a d n . ?are d i s t i r q p i r entLe mb-s es;.ccies.

r e v i e r t e . por 6ebzjo de

1.3

y=?. que se úeszrroiie e l c o l o r 2proTiP.do ;r l a p o p o r c i ó g entre io. o r t o t o i i i i -

dinz

y e l c l o r o debe 3 e r 8.e s o r l o m n o s 1 2

3.

La

r e ~ c c i b n e s t e l n o s e n s i b l e , ir. J r e c i s i b n de

lr. p-ueba se i n c r e i x n t r con

cl d e crescnto d9

IC.

temseratrira. Se rccoilienda cue se r c d i z i e 2 U I I ~

-

t eriaerp.turz rgenor c1 20'~.

w

Le.

a r c c n i t z inhibe 7 2 reF.ccibn Fer0 n o l a is1 ?Y debe m t e n c o s e

..

Pro cedinient o.

Se u t i l i z a wissarato H e l l i g e Oiqua con discos colori-iétricos e e t h d e r que cubrcm

un

r z t y o de 0.íO

-

0.10 p.p.m. ; 0.1-1.0; 1.0-2.0 ppn

.

U=

solución de a r s e n i t o de eodio e l 5p Beactivo ue o r t o t o l u i d i n e .

1.

r i g e t e r r ig.1.d v - l m e n de uuestra contenientdo inenoz de 0.01

mg ?.e c l o r o resi&.?.el, coa0 C1, e=

3

r a t r c c c s y a j u s t r r e l volumen a 50 r i l .

i.

:U

srilner -Etritz a g r e g z 0.5 rJ -o 1- solucidn de a x s e ~ t o

de sodio

'

2

n e z c i a . !bgegzr

5

?zil de ortotoiui<ua;?, n e z c i - r

r i i - .

do e i n n e d i a t m e n t e co-i;P.rir e i c o l o r . Sste v d o r (31) e s

la

co- r r e c c i d n ' p s r 3 e l c l o r o l i b r e disponible.

3.

- 3 c e r

v.m

se,u¿?a observación en e l p h e r m t r z z ,

5

Fin

.- c i e s ; d s d o &a ~ c d i c i 5 n ?.e i s ortotoiuiciim..

4.

il segundo natrF.z qp?egm 5 rd &e o r t o t o h i d i m 3 e z c l m y

-

agregar 0.5 nl _de sulfite _de

soaio.

_Co:.iparzr e l c o l o r i m e o i c -

tszente. Xi v d o r observ:-do (A) os e l c l o r o Libre.

5.

.

U

t e r c e r :xtr:.z z.Ggreg?.r

5

:-J

de o r t o t o l u i c i m , zexclrrr g

-

cr:ip.rrrr eL c o l o r I.r.znufs .Y l e 5

i n .

3l vzlor o b crr:.Co

(OT)

es

el c l o r o r e n i e x ! ! tctz.1.

-

c

I n t e r f e r e n c i n s .

F i e r r o , a z n g m c s o , n i t r i t o s ,

i 1 ~

s y l i p o c e l u l o s a i n t e r f i e r e n e incre:.entzn d. c g l o r .

a

e l e c t o üe é s t a interferenci2. e s e v d u e d o

L2 -e j or- zrrdorzs c i ó a de

t é c n i c a d e l filtro de .iieobrc.,m sro3orcio-m LUI :aedio 2-s ~

e l c o n t r o l <.e 1- c s l i d x i d e l agua en 17.9

>lznts?s

potaDili-

de =L?- y en l o b o r z t o r i o s . Z s t e método 2er.dte l a filtre- 1r.s z u e s t r m en e l c?.qo y e l ezbnberque de l o s f i l t r o s d

-

l s b o r n t o r i o en un :i?edio p e o e r v a t i v o . Se m e d e z ? l i c c r

iz

técni-

c e en czsos de d e s m t r e s o ezergencizs como roturEs Ce acueductos

jr tuberias.

En

6ste iüétodo s e r"iltr2.n ~ + J S n i c r o o r p a i s m o s de uuz deterni-

??dz c m t i d a d de r , - ~ i a i z e c i r i t e un f i l t r o de ineubram i x ~ c r ~ e a b l e

y. lns b z c t e r i z z , se C ~ O C C ? é s t e robre un :Ledio 2e c u l t i v o ;r se cu-

entm- 19s coionizn cue .zi: k r ~ 6.ersrrol.lz.do cobre e l f i l t r o 2esFués ce

- .

AL; incubicióz.

-

_{Yrocediaiento.}

I)er>ués ce c e r r a r e l

griio

d e c i e r r e Le c o l o c z LUI filtro d e ce;??brr.m e s t s r i l c3n

uao

--

z i n z u e s t é r i l zobri e l f r i t r d o de :anera que e l r e t f c u l o ( s i e q x c que c x i s t a ) d e l f i l t r c e s t é r r r i b a . Se colocz. e l e:?bcdo y

se

c i e - rr=. e l c i e r r e he b z y m e t e . Se v i o r t e l a

-westrz

de a,aa sobre

el

e!nbudo, se nbrc LI L x v e Ce IC? úzre ?.el f i l t r o se

xjsirr

e l 2--

&uz 2 trzvks d e l f i l t r o de aembr-m passzdo

h.

frasco Ze z q i r r c i d n .

Después de q u i t a r e l e l f i l t r o se continua la zs?iracrbn durlnte

5-10 aegvndos,

ZzrE

e l i n i m r e e l

filtro e l l i c u i d o jresellte s i n

-

d e j c r r-stros. XI. f i l @ o de :iezbreaJ. se c o l o c a con

una p i n z a

es--

térrl

con 12- ? a t e i n f e r i o r situada sobre

la m p e r f i c i e

de l a pla-

ca d e l medio de c u l t i v o y se incuba.

Los p i n c i g i o s a c t i v o s del

-

medio de c u l t i v o üifunlien e

trzvée

d e l f i l t r o y o f r e c e o 12 yosibi- lidird 2 l a s bP.cterias p e s e n t e s en l e parte superior de desarro-

l l a r s e

p r z

& c o l o n i a s v i s i b l e s .

r a t e 20!:

4

horas a

37

2

1.5'0.

-

a

i.?erzta

:ri.ier,..entc se e s t e r i l i z a .

.

.-

a

é s t e CESO el medio u t i l i z a d o ea

el

agar

ax)

y se incuba üu-

Las

b a c t e r i a s c o l i f o r m e s crecen

-

en f o r m de c o l o n i a s húmedas, r o j a s . Su especto e s brillante.

..

..

...-

c..

,. ,.

.

.,.

.^_

C."

indicacibn

de

los

resultados.

Se indica l a cantidad de agua i n v e s t i e d a , s?si como e l núme-

r o de l a s colonias de e l l a r e s u l t a n t e s de colifomes.

Eu

caso de

cue se k y a hecho diforenciacidn s e regortiin t a b i d 2 las colonias

de & c o l i Adeds s e indica e l ;?rocedbiento empleedo y

la

telo-

pereture de incubecidrr. 9

-Por ejemplo:

formes (procediriiento f i l t r o 6e nernbrzna, 37OC).

- .

.Zn 100

d.

de G~U s e detect-ron

45

c-lonizs de ñacterizs

coli--

-.

.<__

w.

c

I"

? '

.. ..

r- c C" C'

.

i,.

r .

L.

r-

ii

X e d i m t e

éstz

d e t e m i x z c i ó n se cuantific:! e l n h e r o de &me-

ncs tot?.les an LUXL me&= determincdz de %%a. Bajo h e r o de

-

gérzenes se entienee e l número de unidmies fom!2orz.s de colo ni^^^

en t o t a i ( lulmero t o t & de gérmnes), o de LUZ dete-mAnaitl ewe---

c i e , que se p e d e deterizimr en

una

deter!?Apxx?z cvlticlad (general-

mente 1

zl)

d e l .mteris?i

=

i n v e s t i z a r (en este ceso ague), bajo

--

condiciones de c u l t i v o definidnd y en un rredio de c v l t i v o d e t e n i -

Xi

- h e r o t o t d de Sémenee se denonha h e r o 8.e colonias 7 se

vecsz, que ::$ 6 e r z r r ? 7 l c z 2 fzrtir 6-e l r s bi7.ctcriz.s m e se

nado.

deSLze co:::o e l nr(.lero t e c o l o n i ~ s v i s i b l e s CI!I niaento 6.e lL1.p. de

6

a

eiicuentrzn

e?

c u l t i v o s i'e -l,icc.s con

riesi.:

&e m i t i v o es2ecifico,

incuk-dcs 7. L L ~ . &te+-im.c.?. - A .L.e:::er?-t7;.ri i? un ~-?eicrxiroC.o tie:::$o.

3l ~ é t o ¿ i c iItilizri<lc e n m e s t r o CESO es

eL

üe l e

:ilzcz

vertida.

P r o cedird snt o :

l e s 1 7 2 de l~. mertrr? de ?.pa. LEE men,trr?.s de q ~ i s ? f x r t e r i e n t e contmimd:?.s deben 2ilv.irse e c un^ s e r i e &e dih.ci6n Lecizal.

Luego sB. zzkdm

10

::>2

d.el zedin fi.e c u l t i v o eilfrildo coo'o mfiiit.:o 2

47OC, toüzvf?. tfcl.1.Ffi.0, y se zmzcl2.n con s i :>.US. bajo c:!jz de Z e t r i

c e r r d z aedi-nte .iovizientos

en

circulo. Se' incubm üiirmte

48

ho-

ran a

37

z

1.5OC

.

Uesgués de 12% incubí.ci6n se c-entm 12s colonirr

que se h-.n Pomedo. ?zedio de c u l t i v o utilizaclo ,l pirr. ésta Cieter-

n i m c i ó n es e l ?.ylr 6eshidrztedo i?arz enuneración fie cc~lonias

(og-'r con tristonc?, gLucoss y extracto de 1evc.du-a).

€ r i x e r m e n t e se intrcdncen con 1:ipeta e= cc.jz.s Ce P e t r i e s t é r i -

Indicacidn de

los

resultados:

Los

resLiltcdos se re;:ortaron en

hojas

&e detos

o

resultados

in-

cluyendo: l a fecha en que Me r e a l i z a d a _{l a} puebs!, l a

hora

en gue-

f ~ ~ é

tone.& 12 .mestrz, e l s i t i o en que ésts? f i é tonada, e s decir,

ia

d d a ü de trztamiento, lz cuenta de colo ni^^ por

d,

18 prOCe-- dencia d e l cgua -.liza&. 12 secuencie u t i l i z n d a en i a s unidades

*".

r.

....

r.

L.

ma

ANTECEDENTES

. . CARACTXRISTICAS

GENERALES:

FAMILIA BITROBACTERI ACME.

Las bacterias pertenecientes a data familia pueden s e r de

fog

bacilar, elipsoidai, esférica. e s p i r i l a r 0 lobular s i n endos-

p o r ~ s . Pueden presentar flagelo8 subp01,res 0 perftricoa

por 10 general casi siempre están ausentes. Son Gram Negativos.

L e

células obtienen su energfa a p a r t i r de l a oxidaciba de amo-

ni0 o n i t r i t o y satisfacen sus necesidades de carbono per l a fi- jación de COZ. Unicamente una s o l a especie (Nitrobncter

winogmig

k i ) muestran ser facuitativas quimio-organotrbiicns. h'o son pprh s i t o s y Re encuentran comúnmente en e l suelo, en aguas frescas y

em aguas de mar. Todos l o s organismos cue pertenecen a ésta fan& l i a son aerebios obligadas y no renuieren factores o r g h i c o s pa- moa aunque ne se han demostrados otros pigmentos.

pero

-e r a SU crecimiento. Este tipo de bacterias son r i c a s en c i t o o r o -

Los erganismas colecadoa en data familia sen c o m ~ e n t e refe- ridos como bacterias n i t r i i i c a n t e s y representan una comunidad

-

f i s i o i ó g i c a de organismos diferentes morfoibgicamente, tanta te- rrestres como acuáticos. Existen dos grupos fisiológicos: un prA

mer grupo que oxida amoni. y otro segundo g-po que oxida n i t r i - to. Cam0 se mencionó anteriormente todos sen quimiolitótrofoe.

GENERO NITROSOXONAS (BACTERIAS

QUE

OXIDAN

AMONIO).

LEIS bacterias de éste &&era son r i c a s en citocromos i o cual l e e imparte un color amarillento-rojieo cuando crecen en suspen-

sidn. Son q u i m i o l i t ~ t r o f o e obligados que oxidan amonio a n i t r i t o

Y f i j a n

m2

para satisfacer SUB neceeiUadee de energfa y de c a r - ' bono. Crecen en agua fresca, suelo 0 ama de m a r . Los medios de

cultivo desarrolladme para

6sfos

microorganiamoe debe riquecidoe con

amonio

y sales i n e r ea; no necesi orgánicos de crecimiento. Son e s t r i ente aerebioe

.

oxiEeno como aceptor f i n a i de electrones.

a

rango de tempera-

tura óptima de crecimiento pRra €stoa microorganismos e s de 25

-3OOC (aunque e l d e s a r r o l l o puede inducirse a p a r t i r de 5OC).

%l. rango de pH de crecimiento e s de 5.8-5.5. Su d e s a r r o l l o en

suspensidn por l o general es en forma de c é l u l a s aisladas, a-

que también pueden formarse pequeños agregados embebidos en

--

una matriz fmEoaa. Aparte de amonio, también son capaces de

-

oxidar h i d r o x i l m i n a . E l crecimiento ocurre con amonio más no con h i d r o x i l d n a . No requieren de cloruro de sodio para desa- r r o l l a r s e.

ii

GENHK)

NITROBACTER (BACTERIAS QUE OXIDAN N I T R I T O ) .

Por

io

general son organismos quirniolit6trofos obligados,

-

l o s cuales oxidan n i t r i i t o FL n i t r a t o y f i j s n C02 para satisfac- c e r sus necesidades de enerefa y carbono.

Zl

7iedio a u t o t r ó f i c o

consiste de agua f r e s c a o de mar enriquecida con KO2 y sales

-

in0rgánicp.s; no requieren de f a c t o r e s de crecimiento o r g h i c o s .

f i - p n o s t i p o s pueden c r e c e r h e t e r o t r ó f i c ~ m e n t e pero su v e l o c i

dad de d e s a r r o l l o 9s wenor n,ue cuando crecen autotróficmente.

Son neróbicos e s t r i c t o s usando al C 2 como oceptor t e m i n a i de

electrones.

i

Xi rango de pll de crecimiento es de 6.5-8.5 ( e l óptimo s e

-

encuentra de 7.5-8.0).

El

rango de temperaturn de crecimiento

ea de

5-4OoC

( e l óptimo _se encuentra entre 25-3OoC). Zn medio

l í q u i d o crecen fsnto l i b r e a como

en

pequeños e g m p m i e n t o s de

c61uiFts embebidas en una matriz fangosa. Los t i p o s marinos son

CXID.4CICN S I C L O G I C A 3E .;J..%NIO A XITIUiTC Y A NITBBTG

i _

La

n i t r i f i c a c i ó n b i o l ó g i c a e s

un

proceso de dos f a s e s las

3

cuales consisten en la o x i d ~ c i d n üe nitrógeno nmoniacai ( W

o

NH+)

a nitrdgeno d e n i t r i t o s ( N O ) por l a s especies de

los

4

géneros ??itrosomonn.s, Xitrorosnirn, Nitrosocystis y Nitroso-

a;

y le subsecuente oxidncidn dei nitrágeno de n i t r i t o s a

nitrógeno de n i t r a t o s (NO-) p o r especies de l o s Eéneros Nib

-

b w t e r y K i t r o c y s t i s . Las siguientes ecimciones explican 12.s

resccionen:

- -

3

LCluyner y 3onker conciqreron l a s i g i i e n t e secuer-cix de

--

reacción:

La oxidncidn de

T

l

₃ :r :Io2 t i e n e como o b j e t i v o ;?atisfacer

los reigerimientos cnergkticos de l a s c é i u i m ?;sctoricnns.

3e é s t a manerp- tenemos oue:

i.::itrosomonas requiere de oxidar

35

moles de

XI

₃ para f i j a r

1 mol de CC2

i i . X i t r o b a c t e r renuiere de oxidar aproximadamente 100 inoles

-

JUSTIFICACIOñ

Como se mencionó anteriormente, l a s bu.cterias n i t r i f i c a n -

t e s son n i c r o n r ~ ~ n i s m o s ~uimioautó.trofos, es d e c i r , que no

-

requieren de nutrinentos complejos paro au dese.rroiio y que u t i l i z a n cono fuente de carbono a i o d & n o t r o t i p o de

carbono i n o r c h i c o .

F o r

i o tanto, la exkstencia de una cqpa

de bu.cterias n i t r i f i c a n t e s en e l l e c h o de f i l t r e c i 6 n e s t 6

-

fund;lrnentn.da en los s i g u i e n t e s p n t o s :

1.- LR z n t r a x i t ñ , que es uno fie l o s a a t e r i r i l e s d e empanue

<el f i l t r o , .?porta. In fuente de c:xbono r.rle requieren lsls

--

bacteria.s p m n . su crecimiento.

LP.

c n t r w i t a es carbón natu

-

r9.l que contiene qwoximadmente

95$

de carbono en su cornpo- sición.

-.

-

2.- Estos niicroorge.nisnios s a t i s f a c e n sus necesidades de

-

e n e r z f a medimte 14. o x i d ~ c i d n de compuestos nitrogenados de

t i p o i n o r g h i c o , como i o son oi ~ T H + y e i NO;. Estas dos _{m o l e}

culas son consider8dñs como contaminpates normales fie Ins

-

R ~ U H S que se experinentan en 1% p l a n t a pi1ot.o.

4

3.-

Los minersales t r a z a (Fe,Kn,Ke,etc) que t r a e consigo

-

e l a@ua como contáminantes s i r v e n para s a t i s f a c e r e l r e s t o

-

da requerimientos n u t r i c i o n a l e s de 6stos microorganismos.

4.- Observaciones experimentales de muestras obtenidas de

l a u n i d a d de i i i t r a c i d n indican que e l agua de entrada a l

-

proceso (influente) presenta cantidades elevadas de

NH;

y

-

cantidades reducidas de

NQ;

y

NO;.

Mientras que e l agua de

-

salida ( e f l u e n t e ) presenta una disminucidn en l a cantidad de

NH;

y un aumento de NO' Este cambio en l a concentrac* de contaminentes se c r e e que ea producida p o r b a c t e r i a s d e l

t i p o n i t r i f i c a n t e s . 33- ha v i s t o que la cantidad de XQ; y NOT+ .

.

. -

r ..

no rebasa la norma establecida para sp;uas potables (5ppm).

*

Se pretende que la reaiizaci6n del presente estudio sirva

como una herramienta para la expiotacidn del lecho bacteria- .. .

--

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EVALUACION Da ACTIVIDAD BACTEiUANA NITRiFiCANTE EN T m LECHO DE FiLTRACION

. _

Zi p 1 m de t r a b a j o designalio parr. l a e v a i w c i d n Be los m i -

c r o o r p n i s m o s n i t r i f i c m t e s iiei lecho de f i l t r a c i ó n s e

iia

di- v i i i i d o en dos etapass

I

e- IDENTIFICACION Y AISLATGIENTO

DE

LOS KICROORGA??IS~OS

N‘ITRIFIC&NTBS.

Desiqna.cic5n tie I-m medio selectiivo r?ólido (plncp.)

-

c.decua.r:o Tars e l crecimiento, iCientificPción y -is- lamiento _(:e cada t i p o i,e 4dcroorp.niemo.

3 e s i ~ ~ c i d n de un Iiedio l í q u i d o e s p e c í f i c o de c r e c i miento ( c a l d o lie c u l t i v o ) .

ii. Pruebas r n o r f o i ó ~ i c n s y bioquimiczs ( s i

-

son p o s i b l e s (?e r e d i z a r ) par?. i d e n t i f i -

cp.r c?tIa t i p o de microorge.nismo.

11.- EVALUACION DE L A

ACTIVIDAD

DE LOS KICROORGANISbíOS

NI-

!TRIFICANTES.

a) % caidos de c i i l t i v o .

I . Desarrollo de curvas de crecimiento ( b i z

mam vs tiempo)

, . ,

üe R c t i v i o a a ( b i o

b )

En

e l iecho de f i l t r a c i b n .

i.

ii.

;-edición fie 'oiormsn por conteo en pisca

?e lrls inuestrFs tonadas en IC. unidrd <e T i l t m c i

6n.

C o r r e l ~ c i b n ite l a Eintcrior i ~ e 6 ~ i c i ó n cie

biornma ya s e a con los 5atos experimen-

t a l e s obteniüos de pruebr.s 3e jarrzs (7)

o bien, con resuitrdos de los nailisis

de muestr;is $.el 1r.toratorio c e n t r a l (le

control ( L . < ~ . c . )

(3).

i\1 P i n d i w r e1 tr?.bFljo de evniun.ci6n PF: .leberSn i n a i i z a r

i o a resultwios ebtenidos con el f i n <?e obtener concl.usiones

sobre l. actividF.3 tie l o s -.icroorE:+.nismos n i t r i f i c a . n t e s .

XZETODCLO GI.:

1.- IDENTI5'ICACION Y iUSLAMIE"0 DE

LOS

I.;ICROORGiirrLSIZOS NITRIFI- CAKTES.

T- L.1 I-" ,Y(!,: ITCC,- , ? T : , : ~ - ~ ~ : , ~ <

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1

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I : Ir

...

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F r e p m n r l o s s i m i e n t e s reactivos:

-

ira

...

30s v/v

r7a23i03

.

91-1~0

...

20.3

;a

h'a*3i03,

...

8.5 $

-

3ducibn e.cuo (:e s i l i c n t o 6e

_sodio

(Na2YiG ₃

1:

!

...

-

Cn.CC2 e s t é r i l ( - o i v o ) 5 2 . irrep..r.m Ir en

sorcio

i

-

nes + e

z.7

c.)

3-

.-

I

-

z

=.-

1

4.-

4.-

r

3.-

6

.-

7.-

Los medios sdlidos ,iiocirán s e r csteriiizz.8os I 1 3 lb/so,. i n

fie presión durmte 1 5 iiiin. o pueden s e r Fla.iaesd.os por l z + s ~ - ~

2 e r f i c i e. , . .

Cubrir l a s u p e r f i c i e d e

los

riedios m t e r i o r e s ya e

dos con 0.5 m i Iiei neüio de cultivo i f q u i a o :ireparado d e -

. . .

r i o m e n t e ?re

. .

- ...-

n

(1.- 33rocecier L inculmrlos r. 37'7 en imz iricubadorti

o

en

un

kor- n o c a l i e n t e , n'ur-rite 1 o 7 h o r w tarn permitir l;i eva.porF.--

c i 6 n (?el tixce~~o r:e i í q i i i d o .

9.- 1nociiLr.r l o s >.iedios sdlidos distribuyen30 soijre 1. suyerfi-

c i e (:e s i l i c a :>eqtieiín.s gotzs d e l in6c~ii.o. Zsto paede r e d i -

m r s e rne6innte e i empleo d.e 1.m :'.sa de inocui-ción o u t i l i - -

zando una piFeta de

1

m i e s t f r i l .

13.- 1nc.ihnr l o s vedior ya inociii.=.fios a 2j-3^/0t? durr.:-.te

'in

p e r f 2 d o 1 P 2 sewnas.

Las

colonias de Vitrosomonns env. son nuy :-.equeris.s,

c o m p c t r s , rn4s o menos riwdsmente d e f i n i d m :r ten-

?ientes s. Fer 6 e c o l o r

café.

LR,S colonias de Aitrobacter spn. son pe<!ueflas y

muy

denses.

12.- 3eai.izar obaervsciones

a

microscopio cie i a s colon .os

-

vadas

aplicando la t é c n i c e diferencicil

de

iirLun.

organismos son

Gram negetivos

d e forma bacilar, elip.soidzi, _{.. . ...}

. ,

.

.-

.-

.

.' *." ,--- e-

" ..

-",.

I- C _I I" I-

....

..

r-.

.. ~ da fria.

1.-

X s o l v e r 53 _{&e II en} u 1 1 ~ -ecuei:c. cs.ntiüzü cie agua 6 e s t i i - r

n

..-

2.- :,dicionar LUIR soiución satureda de I I ~ C I , ~ hasta forrar

un

?re

ciFit.?.do

.3

l u c i ó n de I:C:!

1.- 3isolver

0.7

g c?e cfifenilmina e3 una mezcla de 60 irii d e

--

H SO conc. y 28.8 m i de

;>.ma

destilada.

2

4

2.- %friar 6sta :;iezcle y adicionar lentamente 11.3 nl(:e HCi

-

conc. (navedad o peso especifico de 1.19). 3 e j a r reposar

una noche.

. .

-rh,

inostrando que e l

4.- 3ecantnr y nlmr.cenar

vos m t e r i o r e s .

1.-

2.-

z 3.-

4

.-

I

reactivo e s t 6 sn.ttlrñdo.

como s e hu. explicsdo Tara. l o s r e a c t i -

Colocm 70 m i rie Lneaio fie c u l t i v o e s t Q r i l en rnntraces d e

-

i i ) u

r n i t.mbién e s t é r i l e s .

1nocule.r c n d ~ iiiedio

<?.e

c u l t i v o con 13 ml Je inóculo ( e l i-

nóculr? ;:er:q. obtenido cono c'e :iencion6 en Ii *interior sec--

ción !;~.re. io.-

niedics

i e c u l t i v o sólidos).

A l finS1izz.r 1 semana 3.e incuS.c.ci6n r e n i i i r r ios F,icuientes

t e s t :

;.,) Fi-aeba 9zra h o n i o : Colocar

I,

:;II i,l.edio 7, ev,al.uLr

en un tubo fie ensayo peqiiezo, .%dicionarle- unz.3 cut-ritas

co--

indic?. IF. presenci,?. de aaonio.

L a J ~ s ;;el rezctivo da 2:essler. Iln c o l o r n m a r i l l . 2 oro profundo

b) Fruebfi para Nitritos: .irdicionxr 8 un tubo de ensayo-

pequeíio

3

gotas del r e a c t i v o s e

Trommsdorf,

1 gota

sulfirico diluido

(1:3)

y 1 m l del medio de c u l t i v o

1ue.r.

La

aparici6n de _- un c o l o r ~ z u i i n d i c a l a a r e s e

n i t ri t o s.

c ) 'Prueba para. i X t r R t

eoluciljn lie d i f