Biotecnologia

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Biotecnologia

  1. 1. Biotecnología<br />
  2. 2. Objetivos del proyecto<br /><ul><li>Disminuir los niveles de contaminación del agua y aire.
  3. 3. Evitar enfermedades relacionadas con estos problemas.
  4. 4. Dar a conocer a SANIC como una empresa responsable con el medio ambiente.
  5. 5. Crear conciencia sobre la contaminación del agua y aire.
  6. 6. Utilizar la biotecnología como método para tratar las aguas residuales.</li></li></ul><li>Descripción del proyecto<br />El proyecto consiste en tratar los niveles de contaminación del agua y aire por medio de bacterias digestoras que se insertan en los residuos de agua que se encuentran en los colectores municipales para combatir la contaminación y así disminuir considerablemente los desechos tóxicos (gases de ácido sulfhídrico) que son causantes de varias enfermedades.<br />
  7. 7. Biotecnología<br />Los avances en biotecnología son dirigidos a “formular” cultivos bacterianas superiores para productos biológicos, a través de:<br /><ul><li>Selección de bacterias específicas existentes en la naturaleza.
  8. 8. Adaptación selectiva de estas bacterias.
  9. 9. Mezclado sinergético de las bacterias.</li></li></ul><li>Bases de Microbiología<br />Las bacterias son los microorganismos encargados de descomponer toda la materia orgánica presente en el medio ambiente; ellas son responsables de la purificación de los lagos, ríos y suelo. <br />Estos microorganismos son también los principales catalizadores en los sistemas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales.<br />Este proceso es denominado digestión o biodegradación. Idealmente, el proceso de digestión debería continuar hasta la liberación de bióxido de carbono y agua.<br />
  10. 10. Bioaumentación<br /> El principio de la bioaumentación es de utilizar bacterias altamente especializadas para incrementar y mejorar, la capacidad de digestión total de la población bacteriana natural, presente en los sistemas de tratamiento de aguas residuales y suelos.<br />
  11. 11. Clasificación de las bacterias<br />AERÓBICAS.- Son las bacterias que requieren la presencia de oxígeno para desarrollarse o crecer. Este es el método más eficiente para la degradación de los nutrientes.<br />ANAERÓBICAS.- Son las bacterias que no pueden usar oxígeno para desarrollarse. El oxígeno puede en algunos casos matar estas bacterias.<br />FACULTATIVAS ANAERÓBICAS.- Estos organismos tienen la capacidad de usar el oxigeno cuando está presente, pero también pueden funcionar sin él.<br />
  12. 12. Temperaturas óptimas de crecimiento<br /><ul><li>Bacterias Termofílicas 55 - 75 °C
  13. 13. Bacterias Mesofílicas 30 - 45 °C
  14. 14. Bacterias psicrofílicas 15 - 18 °C
  15. 15. Bacterias Facultativas 25 - 30 °C</li></li></ul><li>Crecimiento bacterial<br />Celda Inicial<br />Elongación<br />Septum<br />Celdas Hermanas Iguales<br />
  16. 16. Función de las enzinas<br />Las enzimas producidas por las bacterias actúan como catalizadores que rompen los compuestos orgánicos complejos en fragmentos más simples<br />Las enzimas cambian la forma del desecho (DISUELVEN) de tal manera que pueda ser utilizado por las bacterias. Así mismo, las enzimas permiten a las bacterias trabajar más rápido ( 10 billones de veces más rápido).<br />
  17. 17. Enzimas<br />Enzimas Extracelulares.- Liberadas por las bacterias, cumpliendo su función en la parte externa de la celda.<br />Enzimas Intracelulares.- Permanecen unidas a la celda.<br />Entre aquellas que se encuentran en los sistemas de tratamiento de aguas residuales, tenemos:<br /><ul><li>Proteasa: Rompe las proteínas
  18. 18. Amilasa: Rompe los carbohidratos
  19. 19. Lipasa: Rompe los aceites
  20. 20. Celulasa: Rompe la celulosa
  21. 21. Ureasa: Rompe la urea</li></li></ul><li>1er. Etapa bacteria: Fabrica de enzinas<br />Productos de síntesis<br /> nuevas celdas<br />Productos de respiración agua<br />CO2<br />Oxígeno<br />Almacenamiento<br />Partícula<br />absorbida<br />Orgánicos<br />solubles<br />Partícula libre<br />Enzima extracelular<br />MEDIO LIQUIDO O SOLIDO<br />Fuente: Spartan Chemical<br />
  22. 22. Adaptación selectiva<br />Suministra una tasa de metabolismo incrementada para compuestos biodegradables.<br />Mejora la habilidad para degradar compuestos no biodegradables.<br />Aumenta la tolerancia a compuestos normalmente tóxicos.<br />Habilidad para operar bajo condiciones típicamente adversas como bajas temperaturas.<br />
  23. 23. El pastel de la contaminación<br />
  24. 24. Parámetros de crecimiento<br />
  25. 25. Tratamiento de aguas residuales<br />Agua<br />tratada a<br />desinfección<br />Agua<br />residual<br />REVISIÓN GENERAL<br />Sedimen-<br />tación<br />secundaria<br />Tratamiento<br />preliminar<br />Tratamiento<br />primario<br />Tratamiento<br />secundario<br />
  26. 26. Tratamiento de aguas residuales<br />TRATAMIENTO PRELIMINAR<br /><ul><li>Tratamiento mecánico
  27. 27. Remoción de partículas grandes y grasa
  28. 28. Adecuación del agua para posterior tratamiento
  29. 29. Cuando se requiere en sistemas industriales.
  30. 30. Ayuda a balancear los flujos de aguas.</li></li></ul><li>Tratamiento de aguas residuales<br />TRATAMIENTO PRIMARIO<br /><ul><li>Tratamiento físico.
  31. 31. Reducción en 40-60 % de </li></ul>los sólidos suspendidos, <br />por sedimentación.<br /><ul><li>Dosificación de aditivos químicos para mejorar la sedimentación hasta el 80 -90%.
  32. 32. Remoción de DBO 25-30 %.</li></li></ul><li>Tratamiento de aguas residuales<br />TRATAMIENTO SECUNDARIO<br /><ul><li>Tratamiento biológico.
  33. 33. Emplea microorganismos para la remoción del remanente de sólidos en suspensión y de sólidos disueltos.
  34. 34. Remoción de la DBO depende del tipo de sistema.</li></ul>Sólidos<br />Líquidos<br />
  35. 35. Tratamiento secundario<br />Clarificador<br />primario<br />Laguna<br />aireada<br />Sedimentador<br />Efluente<br />Descarga al <br />medio receptor<br />Planta<br />Esquema de tratamiento: Sistema con lagunaaireada<br />Clasificador<br />secundario<br />Clarificador<br />primario<br />Tanque<br />aireado<br />Efluente<br />Descarga al <br />medio receptor<br />Planta<br />Lodo a<br />secado<br />Recirculación de lodo<br />Lodo de desecho<br />Esquema de tratamiento: Sistema de lodoactivado<br />Fuente: Aids Wastewater Systems, M. Foster, BS and R.Whiteman<br />
  36. 36. Beneficios de la bioaumentación<br /><ul><li>Reducción de la DBO
  37. 37. Mejoramiento de la estabilidad del sistema
  38. 38. Reducción de espuma
  39. 39. Mejoramiento de la sedimentación de sólidos
  40. 40. Reducción del volumen de lodos</li></li></ul><li>Marco legal para la calidad del agua<br />Norma oficial mexicana NOM-003-ECOL-1997 que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en servicios al publico.<br />
  41. 41. Límites máximos permisibles de<br />contaminantes<br />Norma oficial mexicana NOM-001-ECOL-1997que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales.<br />(1) Instantáneo(2) Muestra Simple Promedio Ponderado(3) Ausente según el Método de Prueba definido en la NMX-AA-006.<br />P.D.= Promedio Diario P.M. = Promedio Mensual N.A. = No es aplicable.(A), (B) y (C): Tipo de Cuerpo Receptor según la Ley Federal de Derechos.<br />
  42. 42. Marco legal para la calidad del agua<br />(1) Instantáneo(2) Muestra Simple Promedio Ponderado(3) Ausente según el Método de Prueba definido en la NMX-AA-006.<br />P.D.= Promedio Diario P.M. = Promedio Mensual N.A. = No es aplicable.(A), (B) y (C): Tipo de Cuerpo Receptor según la Ley Federal de Derechos.<br />
  43. 43. Bio-remediación de suelos<br />Es la técnica a través de la cual, se restablecen las condiciones de una superficie no aptas para la vida animal o vegetal. <br />La bio-remediación es una técnica ensayada y probada en sitios contaminados con hidrocarburos; dentro de esta técnica encontramos cuatro subcategorías:<br /><ul><li>Bio-degradación
  44. 44. Bio-regeneración
  45. 45. Bio-aumentación
  46. 46. Bio-estimulación</li></li></ul><li>Biodegradación<br /><ul><li>Es la descomposición o rompimiento de una sustancia o compuesto con microorganismos vivos.
  47. 47. Los microbios y hongos son los degradadores naturales más comunes.</li></li></ul><li>Bio-regeneración<br /><ul><li>Es el restablecimiento o el retorno hacia un estado original empleando microorganismos vivos. La naturaleza tiene un balance en el sistema y lo verifica continuamente.
  48. 48. Si existe un exceso o muy poco de algo, la naturaleza emplea varias formas de los seres vivos para restablecer el equilibrio.</li></li></ul><li>Bio-aumentación<br />Esta técnica incorpora formas específicas de vida a un suelo contaminado, para incrementar o ayudar a alcanzar el efecto deseado.<br />
  49. 49. Bio-estimulación<br />Este tratamiento de un sitio o de una superficie, consiste en adecuar las condiciones de crecimiento de los microorganismos existentes o añadidos, para realizar una función deseada. <br />
  50. 50. Degradación de hidrocarburos<br />Oxigeno<br />Microorganismos<br />Alcohol<br />Parafina<br />Acido graso<br />Aldehído<br />CO2<br />Agua<br />SUELO<br />
  51. 51. Hidrocarburos<br />
  52. 52. Límites permisibles para la remediación<br />de suelos contaminados<br />
  53. 53. Límites máximos<br />
  54. 54. Guía para la remediación de<br />suelos contaminados<br /><ul><li>Actividad de microorganismos
  55. 55. Contenido de humedad
  56. 56. Requerimiento de nutrientes
  57. 57. Requerimiento de oxigenación
  58. 58. Efecto de la temperatura
  59. 59. Parámetros de control</li></li></ul><li>Remediación de suelos INSITU<br /><ul><li>Determinación de TPH
  60. 60. Preparación el suelo; arado manual o mecánico
  61. 61. Sembrado de microorganismos y nutrientes
  62. 62. Ajuste de humedad mediante riego
  63. 63. Aireación periódica y control de TPH</li></li></ul><li>Digestión de productos agrícolas<br />COMPOST<br />Es el producto homogéneo obtenido por un proceso biológico, a través del cual la materia orgánica existente en los residuos y desechos sólidos, provenientes de la actividad agrícola, agropecuaria y agroindustrial, como vegetación, hojas, tallos, corteza de frutos, estiércol de aves o ganado; es convertida en otra más estable, por la acción de microorganismos.<br />
  64. 64. Compostaje con microorganismos<br />VENTAJAS<br /><ul><li>El uso de microorganismos selectivos en el proceso de compostaje de desechos agrícolas, permite obtener el abono orgánico, en un período de tiempo de 25 a 30 días.
  65. 65. Este compost tiene un mayor contenido de nitrógeno, que aquel elaborado por el método natural, en el cual el tiempo de digestión varia entre 90 a 120 días.
  66. 66. Otro beneficio que se obtiene al utilizar microorganismos selectivos, es de llevar a cabo el proceso en un menor espacio o superficie de terreno.</li></li></ul><li>Esquema de una pila<br />Desechosagrícolas y/o estiércol<br />completamentepicado y húmedo<br />Bacteriasselectivas<br />max. 1.50m<br />1.60m<br />3.6m<br />
  67. 67. Productos para la bioaumentación<br />Concentrados líquidos<br />Concentrados sólidos<br />IMPORTANTE<br /><ul><li>Concentración de microorganismos
  68. 68. Número e identificación de microorganismos
  69. 69. Dosificación Inicial y de mantenimiento</li></li></ul><li>Aplicaciones<br /><ul><li>Trampas de grasa o interceptores de aceite
  70. 70. Filtros percoladores o filtros biológicos
  71. 71. Digestores
  72. 72. Tanques de aireación de lodos activados
  73. 73. Lagunas de aireación y lagunas facultativas
  74. 74. Lagunas de recreación
  75. 75. Piscinas camaroneras
  76. 76. Pozos sépticos</li></li></ul><li>Consume LIQ<br />Bacterias selectivas adaptadas diseñadas para tratamiento de efluentes, libre de bacterias patógenas.<br />800 billones de bacterias x gls, ph=8.5, <br />USDA Rating L2<br />LAGUNAS: 1 gal x 10,000 gls de flujo diario por 2 semanas<br />MANTENIMIENTO: ½ gl x 10,000 gpdls flujo diario<br />TRAMPAS DE GRASA: 6 gal iniciales/1500 gal de capacidad de la trampa<br />MANTENIMIENTO: 1 qt/1500 gal de capacidad de la trampa<br />
  77. 77. Lodos activados<br />
  78. 78. Consume POW<br />Bacterias selectivas adaptadas diseñadas para tratamiento de efluentes y lodos con hidrocarburos, libre de bacterias patógenas.<br />5 billones de bacterias x gramo, ph=8.5<br />LAGUNAS: 1.5 k x 50,000 gls de flujo diario por 2 semanas<br />MANTENIMIENTO: ½ kg x 100,000 gpd flujo diario<br />TRAMPAS DE GRASA: 1.5 kg/1500 gal. de capacidad de la trampa<br />½ kg/semana/1,500 gal. de capacidad de la trampa.<br />
  79. 79. Consume POW<br />
  80. 80. ¡ Gracias !<br />MUCHAS GRACIAS<br />Asistencia técnica <br />Ing. Juan Ramirez<br />www.sanic.org<br />

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