ES2054344T5 - Un metodo para controlar y/o monitorizar procesos biologicos. - Google Patents
Un metodo para controlar y/o monitorizar procesos biologicos.Info
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Abstract
UN METODO PARA CONTROLAR Y/O OPTIMIZAR UN PROCESO EN EL QUE UN SISTEMA ACUOSO QUE COMPRENDE MATERIAL BIODEGRADABLE, UNO O MAS FLUOROPOROS BIOGENICOS Y OPCIONALMENTE OTRAS SUSTANCIAS SOLUBLES O INSOLUBLES, ES SOMETIDO A UNO O MAS PROCESOS DE SEPARACION Y/O REACCIONES QUIMICAS Y AL TRATAMIENTO BIOLOGICO, ASUMIENDO CULTIVOS MIXTOS DE MICROORGANISMOS PARA OBTENER AGUA PURIFICADA COMO PRODUCTO FINAL, QUE TIENE UN CONTENIDO MENOR DE MATERIA BIODEGRADABLE QUE DICHO SISTEMA ACUOSO. DICHO METODO COMPRENDE EL CONTROL DE LA ACTIVIDAD MICROBIOLOGICA DE DICHO SISTEMA BIOLOGICO Y/O SUS FLUCTUACIONES POR MEDIO DE UNAS MEDICIONES EN LINEA DE LA EMISION DE FLUORESCENCIA Y/O VARIACIONES DE ELLA POR AL MENOS UNAS DE LAS CARACTERISTICAS DE FLUOROESPORA BIOGENICA, POR EJEMPLO, NADH O NAD (P) H2 , PRESENTE EN CULTIVO MIXTO DE LOS MICROORGANISMOS DEL SISTEMA, CUANDO SON IRRADIADOS POR LA LUZ, Y CONTROLANDO UNO O VARIOS PARAMETROS DE DICHO PROCESO UTILIZANDO LOS RESULTADOS DE DICHA(S) MEDICION(ES) COMO MEDIADAS VARIABLES EN UN SISTEMA AUTOMATICO EN LINEA. UTILIZANDO ESTE METODO, SE PUEDEN REDUCIR LAS GRANDES FLUCTUACIONES EN EL CONTENIDO DE MATERIA BIODEGRADABLE PRESENTE EN EL AGUA RESIDUAL DE LAS FASES DEL TRATAMIENTO BIOLOGICO O LA PURIFICACION DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS LIQUIDOS Y, POR LO TANTO, SE PUEDE MEJORAR EL RENDIMIENTO GENERAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO.
Description
Un método para controlar y/o monitorizar procesos
biológicos.
La presente invención se refiere a un nuevo
método para controlar y/o optimizar un proceso en el que se trata
un sistema biológico acuoso con el fin de proporcionar agua
purificada con un contenido de material biodegradable
sustancialmente más bajo que dicho sistema biológico.
Hoy en día, la protección del medio ambiente es
un tema de gran preocupación para la humanidad. Una población
siempre creciente, así como una demanda general de acrecentada
calidad de vida, expresada como un medio ambiente saludable y
bello, y, al mismo tiempo, un estilo de vida basado en la
utilización de tecnología avanzada, ha acentuado la necesidad de
agua, especialmente agua pura, en todo el mundo, pero sobre todo en
las partes industrializadas del mundo.
En los países altamente industrializados,
especialmente los países con grandes concentraciones urbanas, es
necesario tratar las aguas residuales procedentes de las viviendas
y de la producción industrial con el fin de evitar un nivel
inaceptable de material contaminado y/o contaminante en el medio
ambiente, es decir, en los receptores de las aguas residuales, v.g.
lagos, ríos y otras vías de agua, el mar, etc. El material
contaminado y/o contaminante contiene toda una variedad de
sustancias, por ejemplo, sustancias orgánicas e inorgánicas, que
pueden descomponerse o no en la naturaleza. Entre el material
contaminante que suele estar presente en los efluentes de aguas
residuales, la materia orgánica descomponible y los metales pesados
son los de la máxima preocupación.
Una creciente cantidad de aguas residuales, que
se produce en todo el mundo, está sometida ahora a alguna clase de
tratamiento, siendo este tratamiento de naturaleza mecánica,
física, química o biológica, o cualquiera de sus combinaciones. En
general, se espera que en el futuro habrá un mayor enfoque todavía
sobre el tratamiento de las aguas residuales o de alcantarillado, a
medida que la conciencia pública de los peligros del medio ambiente
se vaya haciendo más fuerte que lo es hoy.
El principal propósito de la purificación de las
aguas residuales, urbanas e industriales, es el de reducir el
contenido de material biodegradable en las aguas residuales, es
decir, asegurar que las aguas residuales tratadas no contengan tales
cantidades de material biodegradable, es decir, materia degradable
orgánica y/o inorgánica, que conducirían a un inaceptable bajo nivel
de oxígeno en el receptor, debido a la cantidad de oxígeno
necesaria para la descomposición aeróbica del material (orgánico)
degradable.
En orden al cumplimiento de este propósito, es lo
más deseable ser capaces de controlar las diversas etapas del
proceso de purificación. Como antes se ha mencionado, estas etapas
son típicamente mecánicas y/o químicas y/o biológicas, siendo
generalmente el uso de etapas de tratamiento biológico, en un
proceso de purificación de aguas residuales, la parte más sensible
del proceso global. Hoy en día, muchas plantas de tratamiento de
aguas residuales, especialmente las plantas que comprenden etapas
de tratamiento biológico, utilizan alguna clase de control del
proceso. En general, el control de proceso de procesos industriales
se basa en el conocimiento de uno o más de los parámetros más
importantes del proceso en cuestión, estando dicho conocimiento
disponible en línea como una variable medida del proceso,
regulándose la variable o variables controladas sobre la base de
esta información en línea acerca de los valores de la variable o
variables medidas.
Como antes se ha bosquejado, el parámetro más
importante en el tratamiento de las aguas residuales urbanas e
industriales es el contenido, es decir, la cantidad y la calidad,
de material biodegradable. En el campo del tratamiento de aguas
residuales, este parámetro se mide convenientemente en términos de
la llamada demanda bioquímica de oxígeno (DBO). La DBO es una
medida de la cantidad de oxígeno necesaria para la descomposición
aeróbica de materias orgánicas. La demanda bioquímica de oxígeno
evalúa la demanda de oxígeno de los microorganismos que realizan la
descomposición. Sin embargo, es desventajoso que sea necesario
realizar el análisis de DBO sobre una muestra en condiciones de
laboratorio y, además, el análisis de DBO no proporciona ninguna
información precisa acerca de la energía potencial disponible para
la biomasa, es decir, el cultivo mixto de microorganismos que
realizan la descomposición, a medida que avanza la degradación
microbiológica del material biodegradable.
Así pues, el estado de la técnica es que el valor
real del parámetro más importante de un proceso de purificación de
aguas residuales ni puede ser determinado o monitorizado en línea,
ni puede ser utilizado como una variable medida en el sistema de
control del proceso. Hasta ahora, los diversos tipos de control de
procesos, en el campo de la purificación de aguas residuales, han
estado basados en medidas de parámetros tales como volúmenes,
caudales (tiempo de residencia), pH, contenido de oxígeno y/o de
sólidos suspendidos en las aguas residuales, y similares. En
particular, los procesos de purificación que comprenden una etapa
biológica son sumamente difíciles de operar, sobre la base de la
escasa información actualmente disponible acerca del estado y de las
condiciones reales del proceso, ya que los cultivos mixtos de
microorganismos responsables de la descomposición de la materia
orgánica y/o inorgánica, es decir, el material biodegradable
presente en las aguas residuales, son de lo más vulnerable a las
variaciones de la carga de material biodegradable de la etapa. Como
consecuencia de esto, el funcionamiento de tales plantas de
purificación de aguas residuales se basa, casi únicamente, en el
conocimiento empírico de los procesos químicos y/o biológicos que
actualmente tienen lugar en las diversas etapas del proceso.
Asimismo, es una desventaja de la mayor
importancia el hecho de que es imposible obtener información en
línea sobre la calidad del efluente final de una planta de
purificación de aguas residuales, es decir, el contenido real de
material biodegradable, por ejemplo, en el efluente que se envía a
los receptores ambientales, que se desconoce.
Por consiguiente, es un objeto de la presente
invención el proporcionar un método para la monitorización en línea
de la actividad microbiológica en sistemas biológicos acuosos y,
opcionalmente, el control de uno o varios de los parámetros de un
proceso en el que un sistema acuoso es sometido a tratamiento
mecánico y/o químico y/o biológico, a fin de obtener un producto
final de agua purificada, así como impedir la sobrecarga de la
capacidad microbiológica de la etapa de tratamiento biológico.
Es esencial que el método comprenda una medida
que tenga tiempos de respuesta cortos, de tal modo que la medida se
haga en línea o en tiempo real con respecto a los procesos actuales
de dicho sistema; que el método pueda ser realizado in situ
para evitar cualquiera de las desventajas usuales relacionadas con
el muestreo; y que el método sea adecuado para su empleo bajo una
variedad de condiciones, en especial con respecto a temperatura, pH,
salinidad, turbidez y otros parámetros que pueden variar en
función del particular sistema biológico acuoso en cuestión.
También es muy deseable que el método tenga un alto grado de
reproducibilidad y que el equipo utilizado en el método pueda ser
operado continuamente durante largos períodos de tiempo sin
necesidad de mantenimiento.
Otro objeto de la invención es el de proporcionar
un método para determinar cuantitativamente y/o cualitativamente el
contenido de material biodegradable en el sistema acuoso, a fin de
monitorizar, por ejemplo, efluentes de aguas residuales, efluentes
finales procedentes de plantas de tratamiento de aguas residuales,
receptores del medio ambiente y similares.
La presente invención concierne a un método nuevo
para controlar y/o optimizar un proceso en el que un sistema acuoso
que contiene material biodegradable, y opcionalmente otras
sustancias solubles y/o insolubles y/o suspendidas, es sometido a
uno a varios procesos de separación y/o a reacciones químicas y a
tratamiento biológico que utiliza cultivos mixtos de
microorganismos, con el fin de obtener como producto final un agua
purificada que tiene un contenido de materia biodegradable
sustancialmente más bajo que dicho sistema acuoso, cuyo método
comprende:
- monitorizar la actividad microbiológica de dicho sistema biológico y/o sus fluctuaciones por medida en línea de la emisión fluorescente y/o sus variaciones para al menos un fluoróforo biogénico característico presente en el cultivo mixto de microorganismos del sistema cuando se irradia con luz, y controlar uno o varios parámetros de dicho proceso utilizando los resultados de dicha medida como variable o variables medidas, en un sistema de automatización en línea.
La invención se basa en el descubrimiento de que
es posible obtener una determinación pertinente del contenido de
material biodegradable, en un sistema biológico complejo como el
anteriormente bosquejado, monitorizando la actividad biológica del
sistema y/o sus fluctuaciones por medidas en línea de la emisión
fluorescente y/o sus variaciones, como antes se ha explicado.
En otro aspecto basado en el mismo
descubrimiento, la invención se refiere a un método para determinar
cuantitativamente y/o cualitativamente el contenido de material
biodegradable en un sistema acuoso presente en el medio ambiente,
por ejemplo, agua de mar, agua de lago, agua de río u otras aguas
naturales o artificiales, o en aguas residuales que han de ser
sometidas a tratamiento mecánico y/o químico y/o biológico,
preferiblemente a tratamiento químico y/o biológico, especialmente
a tratamiento biológico, con el fin de obtener como producto final
un agua purificada que tiene un contenido de material biodegradable
sustancialmente más bajo que las aguas residuales de entrada, método
que comprende la medida de la emisión fluorescente de uno a más
fluoróforos biogénicos presentes en el cultivo mixto de
microorganismos del sistema acuoso, siendo capaces los fluoróforos
de actuar como indicadores del nivel de actividad microbiológica y,
con ello, de la cantidad de material biodegradable presente en el
sistema acuoso, cuando es irradiado con luz emitida a una longitud
de onda preferiblemente mas larga que 250 nm. Ejemplos preferidos
de fluoróforos biogénicos son los siguientes: proteínas que
contienen triptófano y tirosina, péptidos que contienen triptófano
y tirosina, derivados de aminoácidos que contienen triptófano y
tirosina, purinas, pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos, ácidos
nucleicos, esteroides y vitaminas. Cuando se irradian con luz
emitida a una longitud de onda preferiblemente más larga que 250
nm, especialmente en el intervalo de 250 a 780 nm, la emisión de
fluorescencia de los fluoróforos biogénicos se detecta
preferiblemente a longitudes de onda más largas que 250 nm, por
ejemplo, en el intervalo de 250 a 800 nm, y los valores medidos de
dicha emisión de fluorescencia se utilizan como base para la
determinación del contenido de material biodegradable.
En la descripción que sigue, la expresión "el
método de la invención" designa el método para controlar y/o
optimizar, a no ser que se indique de otro modo.
Utilizando el método de la invención, es posible
controlar un proceso, v.g. un proceso de purificación de aguas
residuales, que comprende etapas de tratamiento mecánico y/o
químico y/o biológico, para eliminar la sobrecarga de las etapas de
tratamiento biológico con material biodegradable, sobrecarga que
tiene lugar frecuentemente en la mayoría de las plantas de
purificación, proporcionando así una efectividad relativamente
constante de las etapas de tratamiento biológico, es decir,
preferiblemente condiciones de descomposición óptimas o casi
óptimas para los cultivos mixtos de microorganismos y opcionalmente
otros organismos que están presentes en las aguas residuales
sometidas a purificación biológica, y cuyos organismos son capaces
de descomponer materia orgánica y/o inorgánica.
Condiciones óptimas a casi óptimas pueden ser
proporcionadas, por ejemplo, por una carga controlada de material
biodegradable de la etapa biológica y/o una tasa controlada de
reciclado de lodo activado a la etapa de tratamiento biológico,
para crear una relación óptima o casi óptima entre el tipo deseado
de actividad microbiológica y la carga de material
biodegradable.
Una carga controlada de material biodegradable de
la etapa biológica puede proporcionarla, por ejemplo, una
precipitación química controlada (sedimentación) de material
biodegradable, especialmente material biodegradable en forma de
partículas coloidales, en una etapa de tratamiento químico anterior
a las etapas de tratamiento biológico. Tal control de proceso de la
mencionada etapa de tratamiento químico se basa en información en
línea sobre la actividad microbiológica real en la etapa o etapas de
tratamiento biológico.
Asimismo, una carga controlada de material
biodegradable de la etapa de tratamiento biológico puede ser
proporcionada sobre la base de una determinación cualitativa,
preferiblemente determinación en línea, de la biodegradabilidad
(contenido de material biodegradable) del sistema acuoso, es decir,
las aguas residuales de entrada que han de ser tratadas para
convertirlas en agua purificada, junto con información en línea
sobre la actividad microbiológica real en las etapas de tratamiento
biológico, y se ajustan los parámetros de proceso pertinentes de
acuerdo con la información obtenida. Entre los diversos parámetros
de proceso que son útiles en este contexto, cabe mencionar la
cantidad total de lodo en el sistema, la tasa de reciclado de aguas
residuales tratadas mecánicamente y/o químicamente y/o
biológicamente (con el fin de rebajar la concentración de material
biodegradable, especialmente de material no fácilmente
biodegradable, en el volumen llevado a la etapa de tratamiento
biológico), la tasa de reciclado de aguas residuales no tratadas
(procedentes de los depósitos o estanques de almacenamiento), el
caudal de aguas residuales de entrada llevadas a los depósitos de
almacenamiento para su tratamiento posterior, la tasa de
dosificación de productos químicos para la precipitación química,
el tiempo de residencia y la adición de agentes capaces de aumentar
la descomposición del material no fácilmente biodegradable.
Así pues, mediante el uso del método de la
invención, es posible reducir o eliminar las
fluctuaciones/variaciones más importantes en la carga de material
biodegradable de una etapa de tratamiento biológico de una planta de
purificación de aguas residuales.
En su gran mayoría, las plantas de purificación
de aguas residuales comprenden al menos una etapa de tratamiento
químico y una etapa de tratamiento biológico. Cuando se utiliza en
conexión con tales plantas, el método de la invención puede conducir
a la consecución de una o varias de las ventajas siguientes:
- -
- se disminuye la demanda total de oxígeno,
- -
- puede reducirse el dimensionamiento de la etapa de tratamiento biológico (es decir, el volumen de los depósitos de aireación),
- -
- grado más alto de utilización de la capacidad total,
- -
- mejor control del proceso,
- -
- mejor base para el diseño del proceso de purificación debido al mejor control del proceso (eliminación de grandes fluctuaciones de la carga de material biodegradable que pasa a la etapa o etapas de tratamiento biológico/purificación), y
- -
- un proceso de purificación más eficiente, que puede expresarse en términos de una calidad más alta del efluente final: el agua.
En cuanto a las etapas de tratamiento biológico,
las ventajas que pueden obtenerse con el método de la invención
son, por ejemplo:
- -
- una composición microbiológica más estable del cultivo mixto de microorganismos, es decir, que puede proporcionarse y mantenerse una combinación óptima o casi óptima de especies microbiológicas,
- -
- mejor utilización del cultivo mixto de microorganismos (biomasa),
- -
- mejores propiedades de floculación, y
- -
- una sedimentación mejor en las etapas de sedimentación secundaria.
Así pues, utilizando el método de la invención
pueden obtenerse ventajas económicas. Además, utilizando el método
de la invención, puede obtenerse un conocimiento más profundo de
los procesos microbiológicos, es decir, la conversión
microbiológica que tiene lugar en la etapa de biodegradación de una
planta de purificación de aguas residuales.
El uso de medidas de la emisión fluorescente de
procesos biológicos es mencionado en las patentes de EE.UU.
n^{os}. 4.686.372 y 4.577.110. Sin embargo, ninguna de estas
patentes menciona el uso de medidas de la emisión fluorescente para
controlar la composición microbiológica de material biodegradable y
para determinar el contenido de material biodegradable en un
sistema acuoso.
Los dibujos constan de 12 figuras, entre las
cuales:
La figura 1 muestra un diagrama de flujo de la
planta de purificación de aguas residuales (Planta Central de
Purificación, ciudad de Holstebro, Dinamarca) en que fueron
realizados los experimentos prácticos de los ejemplos 1, 2 y 3.
La figura 2 muestra las condiciones de flujo de
uno de los depósitos de aireación en la Planta Central de
Purificación, ciudad de Holstebro, Dinamarca.
La figura 3 muestra el flujo actual de las aguas
residuales que entran en la Planta Central de Purificación, ciudad
de Holstebro, Dinamarca, en el período 1 a 30 de Abril de 1988.
La figura 4 muestra la emisión fluorescente
registrada (expresada en términos de unidades de fluorescencia
normalizada (UFN)) durante un período de 60 horas (correspondiente
a 60 horas del ensayo nº 18 del ejemplo 1).
La figura 5 muestra la emisión fluorescente
registrada (expresada en términos de unidades de fluorescencia
normalizada (UFN)) durante un período de 60 horas (correspondiente
a 60 horas del ensayo nº 19 del ejemplo 1).
La figura 6 muestra un sistema de control del
proceso para controlar el pH por adición de cal hidratada y
controlar la carga de material biodegradable por adición de sulfato
ferroso, sobre la base de los valores registrados de la emisión
fluorescente (detectada a una longitud de onda alrededor de 460 nm)
en una etapa de tratamiento biológico
(bio-reactor).
La figura 7 muestra el caudal de entrada de las
aguas residuales industriales procedentes de la corriente de
entrada separada designada "west" de la Planta Central de
Purificación, ciudad de Holstebro, Dinamarca, durante Marzo y Abril
de 1988.
La figura 8 muestra el caudal de entrada de las
aguas residuales industriales procedentes de la corriente de
entrada separada designada "west" de la Planta Central de
Purificación, ciudad de Holstebro, Dinamarca, durante Noviembre y
Diciembre de 1988.
La figura 9 muestra los valores registrados de la
emisión fluorescente (en UFN, detectada a una longitud de onda
alrededor de 460 nm) durante 90 horas, en cada uno de los períodos
Marzo-Abril de 1988 (por un procedimiento
convencional, es decir, sin ningún control de la carga de material
biodegradable del depósito de aireación de la Planta Central de
Purificación, ciudad de Holstebro, Dinamarca) y
Noviembre-Diciembre de 1988 (con control de la carga
de material biodegradable del depósito de aireación de la Planta
Central de Purificación, ciudad de Holstebro, Dinamarca, según la
presente invención).
La figura 10 muestra una comparación de los
valores registrados de la emisión fluorescente en el depósito de
aireación (en UFN, detectada a una longitud de onda alrededor de
460 nm) y los resultados del análisis de DBO_{5} en muestras
correspondientes de aguas residuales procedentes del depósito de
aireación de la Planta Central de Purificación, ciudad de Holstebro,
Dinamarca, durante un período de 24 horas.
La figura 11 muestra una comparación de las
variaciones diarias de la concentración de DBO_{5} en la entrada
de aguas residuales industriales separada ("west") a la Planta
Central de Purificación, ciudad de Holstebro, Dinamarca, durante un
período total de 5 días en Junio de 1988.
La figura 12 muestra los resultados de las
medidas de fluorescencia de NADH, contenido de oxígeno y pH en un
proceso de fermentación controlada, en donde se impone un impulso
repentino de glucosa, cf. ejemplo 11 más adelante.
Las figuras aparecen descritas de nuevo en los
ejemplos que siguen.
Tal como aquí se utiliza, el término
"control" denota el acto de regular o influenciar
deliberadamente una o más variables de un proceso sobre la base de
medidas de una o más de las variables del proceso. Estas últimas
variables reciben el nombre de variables medidas, mientras que las
variables mencionadas primero se denominan convencionalmente
variables controladas. El valor numérico deseado de la variable
controlada recibe el nombre de punto de referencia, mientras que
una variación de cualquier variable que pueda ser causa de que la
variable controlada del proceso varíe recibe el nombre de carga. Un
sistema de control de procesos utilizado para controlar un proceso
como el presente es, convenientemente, un sistema de
retroalimentación, en el que el valor medido de la variable
controlada es retornado a un dispositivo llamado comparador, en
donde la variable controlada se compara con el punto de referencia.
Si hay alguna diferencia entre la variable medida y el punto de
referencia, se genera un error. Este error entra en un controlador
que, a su vez, ajusta el elemento final de control, por ejemplo,
una válvula de control o un regulador de la velocidad de una bomba,
con el fin de que la variable controlada retorne al punto de
referencia.
La expresión "cultivos mixtos de
microorganismos", tal como aquí se utiliza, se refiere a
cultivos que contienen una pluralidad, normalmente una amplia
variedad, de especies de microorganismos, v.g. bacterias tanto
autótrofas como heterótrofas, aeróbeas, anaeróbeas o facultativas,
así como también organismos eucarióticos inferiores tales como
protozoos, levaduras, hongos y otros organismos usualmente
presentes en el lodo activado de la etapa de tratamiento biológico
de una planta de purificación de aguas residuales, por ejemplo,
organismos multicelulares como el slipper animalcula
(Paramaecium) y parásitos, especialmente parásitos
consumidores de bacterias. Tales cultivos mixtos de
microorganismos, como los antes definidos, pueden denominarse
también biomasa o lodo activado. La expresión "lodo activado"
se utiliza convencionalmente para cultivos mixtos de
microorganismos, como los antes definidos, que están presentes en
la etapa de tratamiento biológico con el fin de degradar el
material biodegradable, es decir, especialmente materia orgánica
y/o inorgánica descomponible. Tales cultivos mixtos de
microorganismos utilizan la nutrición en las aguas residuales a
tratar y, con ello, convierten materia orgánica e inorgánica en
biomasa y productos finales del metabolismo, v.g. nitratos,
nitrógeno, sulfatos, fosfatos, dióxido de carbono, etc. Esta
conversión puede tener lugar bajo condiciones anaerobeas, aerobeas o
anóxicas. La composición real de los cultivos mixtos de
microorganismos puede variar ampliamente, ya que la composición
depende mucho de las condiciones predominantes.
Tal como aquí se utiliza, la expresión
"material biodegradable" se refiere a materia orgánica y/o
inorgánica que es biológicamente descomponible, teniendo lugar tal
descomposición sometiendo la materia orgánica y/o inorgánica,
especialmente la materia orgánica, a un proceso de transformación
conducido por cultivos mixtos de microorganismos (biomasa, lodo
activado), teniendo lugar el proceso de transformación en un medio
ambiente acuoso, por ejemplo, agua, aguas residuales, aguas de
alcantarillado, agua de lago, agua de mar, agua de río y similares.
El cultivo mixto de microorganismos utiliza el material
biodegradable presente como fuente de nutrición y/o energía,
convirtiendo así el material biodegradable en biomasa adicional y
en productos finales de metabolismo, v.g. nitratos, nitrógeno,
sulfatos, fosfatos, dióxido de carbono, etc.
El término "fluorescencia" o la expresión
"emisión fluorescente" se refieren a la emisión de energía
radiante por una molécula o ión en estado excitado. La molécula o
ión alcanza el estado excitado por absorción de energía radiante.
La absorción de (o excitación por) radiación ultravioleta o visible
provoca una transición electrónica (en 10^{-18} s) de tal modo que
la molécula es excitada desde el estado electrónico fundamental
hasta algún subnivel vibracional del primer estado electrónico
excitado. Esta absorción de luz recibe usualmente el nombre de
excitación. Tras la excitación, la molécula debe emitir una
cantidad de energía equivalente a la absorbida, si ha de retornar al
estado electrónico fundamental. Esta energía puede tomar varias
formas, por ejemplo, luz, calor, etc. Cuando dicha cantidad de
energía es emitida en forma de luz con una longitud de onda más
larga (energía más baja) que la longitud de onda de la luz
utilizada para la excitación, y la escala de tiempos para esta
emisión de luz es aproximadamente de 10^{-8}s, entonces tal
emisión recibe el nombre de fluorescencia.
Tal como aquí se utiliza, la expresión
"fluoróforos biogénicos" denota sustancias sintetizadas por
material vivo (células vivas), siendo capaces las moléculas de
tales sustancias de fluorescer cuando son irradiadas con luz. Entre
los fluoróforos biogénicos (biológicos) se incluyen proteínas,
especialmente proteínas que contienen triptófano y tirosina,
péptidos que contienen triptófano y tirosina, derivados de
aminoácidos que contienen triptófano y tirosina,
co-factores, purinas, pirimidinas, nucleósidos,
nucleótidos, ácidos nucleicos, esteroides, vitaminas y otros. En
este contexto, el NADH (dinucleótido de nicotinamida y adenina) y
el NAD(P)H son ejemplos preferidos de fluoróforos
biogénicos. Otros ejemplos de sustancias biológicas capaces de
fluorescer son tirosina, triptófano, ATP (trifosfato de adenosina),
ADP (difosfato de adenosina), adenina, adenosina, estrógenos,
histamina, vitamina A, fenilalanina, ácido
p-aminobenzoico, dopamina
(3,4-dihidroxifeniletilamina), serotonina
(5-hidroxitriptamina), dopa
(3,4-dihidroxifenilalanina), quinurenina y vitamina
B_{12}.
Cada molécula bioquímica o química (fluoróforo
biogénico) tiene una excitación y un espectro de fluorescencia
característicos. Usualmente, el espectro de fluorescencia o banda
de fluorescencia se desdobla en dos picos o máximos, ocurriendo
cada pico a una longitud de onda específica. Para detectar la
emisión de fluorescencia de una molécula fluorescente, es una
necesidad detectar esta emisión a una longitud de onda que está
dentro de la envoltura de la banda de fluorescencia correspondiente
al fluoróforo, preferiblemente a una longitud de onda
correspondiente a un pico del espectro de fluorescencia. Asimismo,
el fluoróforo tiene que ser irradiado con luz emitida a una longitud
de onda que está dentro de la envoltura de la banda de excitación
correspondiente al fluoróforo, preferiblemente a una longitud de
onda correspondiente a un pico de la banda de excitación.
El término "característico", utilizado en
conexión con fluoróforos biogénicos, denota que el fluoróforo
biogénico es uno inherentemente producido por el material biológico
vivo en cuestión, es decir, el cultivo mixto de microorganismos, en
una cantidad que refleja la actividad biológica, por ejemplo la
actividad metabólica, del material vivo. Típicamente, los
fluoróforos biogénicos están presentes en los microorganismos como
sustancias intracelulares.
En la tabla que figura a continuación aparecen el
pico de excitación y el pico de fluorescencia, respectivamente, de
los fluoróforos antes mencionados.
Se prefiere que, en la utilización práctica del
método de la invención, la luz sea emitida a una longitud de onda
más larga que 250 nm, especialmente en el intervalo de 250 a 780
nm, por ejemplo alrededor de 340 nm, y que la emisión de
fluorescencia sea detectada a longitudes de onda más largas que 250
nm, preferiblemente en el intervalo de 250 a 800 nm, especialmente
en el intervalo de 280 a 500 nm, por ejemplo alrededor de 460
nm.
La expresión "medio ambiente acuoso", tal
como aquí se utiliza, se refiere a un líquido que contiene agua
como constituyente básico predominante, preferiblemente más de 80%
en peso, más preferiblemente más de 80% en peso, especialmente más
de 96% en peso, por ejemplo más de 97% en peso, lo más
preferiblemente más de 99% en peso, de agua, actuando el líquido
como medio disolvente y/o dispersante, y que contiene, pues,
sustancias solubles y/o insolubles y/o suspendidas y/o dispersadas,
material y/o cultivos mixtos de microorganismos, como los antes
definidos, creando con ello un sistema biológico.
Tal como aquí se utiliza, la expresión "aguas
residuales" se utiliza como una designación común para efluentes
acuosos que contienen sustancias orgánicas y/o inorgánicas que
están presentes o se forman en un medio ambiente como consecuencia
de la presencia y/o la actividad de seres humanos, incluyendo la
actividad industrial en su sentido más amplio, que comprende v.g.
actividad doméstica e industrial, agricultura, silvicultura e
industria pesquera, y que se desea tratar para obtener agua
purificada que es menos contaminante que las aguas residuales, con
la principal finalidad de mantener y/o incluso mejorar el medio
ambiente y/o proporcionar una producción de agua purificada que
pueda utilizarse de nuevo como agua de grifo. Típicamente, las aguas
residuales se producen constantemente o estacionalmente.
Tal como aquí se utiliza, la expresión "medida
en línea" denota una medida que tiene tiempos de respuesta
cortos, y que es el valor numérico o la señal eléctrica obtenidos
como resultado de la medida real y que es registrado
momentáneamente, en esencia, con respecto al proceso.
Por la expresión "parámetro de proceso" se
entiende una magnitud física que, bajo ciertas condiciones,
permanece sin variación en contraste con otras magnitudes físicas
que pueden variar, y sometida al hecho de que la primera magnitud
física puede variar ella misma cuando las ciertas condiciones
cambian. Así, bajo determinadas circunstancias, un parámetro de
proceso es una variable de proceso. En un proceso de purificación
determinado, ejemplos de parámetros de proceso incambiables son las
capacidades volumétricas de los diversos depósitos, estanques,
etc., y el tamaño y la capacidad de otras piezas de equipo
utilizadas en el proceso. Ejemplos de parámetros de proceso que
pueden ser controlados durante la operación del proceso, es decir,
variables de proceso, son carga de material biodegradable
(concentración y calidad), concentración de oxígeno, pH,
temperatura, turbidez, tasa de dosificación de productos químicos de
precipitación, tasa de dosificación de enzimas capaces de
convertir material no fácilmente biodegradable que contiene carbono
en material fácilmente biodegradable que contiene carbono, tasa de
reciclado de lodo activado, caudal de entrada, caudal de salida,
velocidad de agitación, tasa de dosificación de oxígeno, tasa de
dosificación de aire (aireación), cantidad total de lodo activado
en el sistema y tasa de reciclado de lodo activado.
Sobre la base del conocimiento acerca del proceso
en cuestión y de la planta en que el proceso se realiza, el experto
en la técnica es capaz de seleccionar los parámetros de proceso
apropiados a controlar, sobre la base de las variaciones de la
emisión de fluorescencia y/o sus variaciones medidas en el
sistema.
Tal como aquí se utiliza, la expresión
"procesos de separación" se refiere a procesos en los que
materiales y/o sustancias son separados unos de otros,
especialmente aquellos procesos en los que los materiales y/o
sustancias a separar están presentes en estados físicos diferentes,
es decir, en fases líquida y sólida, respectivamente, o fases
gaseosa y sólida, respectivamente, o fases gaseosa y líquida,
respectivamente, pero también en procesos que separan dos fases
líquidas. Procesos de separación preferidos son aquellos procesos
que convencionalmente se utilizan en los tratamientos de
purificación de agua o aguas residuales y que son principalmente de
naturaleza mecánica, v.g. separación de materiales contaminantes
visibles (sólidos) de las aguas residuales de entrada a una gran
planta de purificación de aguas residuales; flotación y
sedimentación, por ejemplo, utilizando equipo como cedazos gruesos,
cedazos finos, trituradores, depósitos de despumación, cámaras de
arena, depósitos de asentamiento y depósitos de sedimentación.
Tal como aquí se utiliza, la expresión
"reacciones químicas" se refiere a reacciones químicas que
tienen material biodegradable, antes definido, como uno de los
reactantes, siendo otros reactantes, por ejemplo, los productos
químicos de precipitación capaces de reaccionar con material
biodegradable para formar precipitados que pueden sedimentarse del
líquido. Asimismo, la expresión "reacciones químicas"
comprende el proceso de floculación, especialmente la floculación
de sólidos coloidales y materia muy finamente dividida en
suspensión, que se hacen sedimentables por adición de coagulantes.
Estos son productos químicos que quedan dispersados en agua, en
forma de partículas finas que tienen una carga eléctrica positiva
que neutraliza el campo eléctrico de las partículas sólidas
naturales en suspensión coloidal. Como consecuencia de este
fenómeno, las suspensiones coloidales se apiñan juntas para formar
agregados, que se hacen más y más grandes a causa de la
floculación. Los agregados se sedimentan, separándose así del
líquido, debido a la fuerza gravitatoria, captando y arrastrando al
mismo tiempo partículas no presentes en los agregados.
Como productos químicos de precipitación y/o
coagulantes pueden utilizarse cal, cal hidratada y sales de metales
di y trivalentes, v.g. cloruro férrico, sulfato férrico, sulfato
ferroso, sulfato alumínico, aluminato sódico, cloruro alumínico,
carbonato hidróxido magnésico, carbonato cálcico, hidróxido cálcico,
silicatos activados, gomas guar, almidones, taninos, alginato
sódico, poli(sulfato de aluminio),
poli(hidroxicloruro de aluminio),
Bio-Flock^{R} polielectrolitos sintéticps, por
ejemplo, Zetag^{R}, Magnafloc, Superfloc^{R}, etc.
En lo que sigue, el proceso de precipitación
química de material biodegradable y el proceso de floculación y
sedimentación reciben comúnmente la denominación de precipitación
química. Asimismo, los productos químicos de precipitación y
coagulantes utilizados para estos procesos reciben comúnmente la
denominación de productos químicos de precipitación.
Con el fin de proporcionar condiciones óptimas o
casi óptimas para el proceso de precipitación química, el pH del
sistema biológico sometido a reacciones químicas debe mantenerse
dentro del intervalo de alrededor de 6,5 a alrededor de 11,0,
dependiendo el valor óptimo o casi óptimo del pH del producto
químico de precipitación utilizado. Así, el pH del sistema biológico
sometido a un proceso de purificación debe ser ajustado
continuamente con el fin de obtener los mejores resultados posibles
de la reacción química. Por ejemplo, cuando se utiliza sulfato
ferroso, el pH está preferiblemente en el intervalo de 8 a 11. La
temperatura es convenientemente la temperatura ambiente.
Por la expresión "tratamiento biológico",
tal como aquí se utiliza, se entiende un tratamiento de un sistema
acuoso para reducir sustancialmente el contenido de material
biodegradable en el sistema acuoso, sometiendo el sistema acuoso a
un proceso de biodegradación. Este proceso implica someter el
sistema acuoso al contacto con microorganismos capaces de degradar
el material biodegradable del sistema acuoso. Por ejemplo, el
sistema acuoso es introducido en un depósito, un estanque o
similar, que contiene cultivos mixtos de microorganismos, es decir,
lodo activado (biomasa), en donde el material biodegradable del
sistema acuoso a tratar es degradado o descompuesto por los
microorganismos presentes.
Normalmente, en este tratamiento biológico, los
microorganismos se floculan, y los microorganismos floculados
entran en contacto con el sistema a tratar. La distribución de los
microorganismos floculados en el sistema acuoso se obtiene por
medio de la aireación (en el caso de condiciones de descomposición
aeróbicas), opcionalmente en combinación con la agitación. Cuando
la descomposición microbiana del material biodegradable ha
terminado, los microorganismos floculados se separan usualmente de
la suspensión, permitiendo a menudo, simplemente, que la suspensión
se sedimente. De preferencia, una parte al menos del material
sedimentado, que contiene una cantidad sustancial de microorganismos
floculados, es reciclada a la entrada de la etapa de tratamiento
biológico, en donde se mezcla con el sistema acuoso que ha de ser
sometido a biodegradación. Lo más a menudo, es necesario separar
parte de la biomasa, es decir, los microorganismos producidos como
resultado de la descomposición, de la etapa de tratamiento
biológico. Este material se somete, por ejemplo, a filtración, y se
deposita fuera de cualquier forma conveniente.
Dependiendo de los cultivos mixtos de
microorganismos que están presentes en la etapa de tratamiento
biológico, puede ser necesario ajustar el pH del sistema acuoso a
tratar para obtener condiciones de descomposición óptimas o casi
óptimas. En general, se prefiere que el pH del sistema acuoso a
tratar esté dentro del intervalo de 6 a 8, ya que este intervalo
será tolerado por la mayor parte de los microorganismos. En la
mayoría de los casos, el intervalo de pH preferido es de 7 a 8. Si
fuera posible, también la temperatura del sistema acuoso a tratar
debería adaptarse a los cultivos mixtos de microorganismos
presentes. La mayoría de los microorganismos tolera temperaturas
dentro del intervalo de 10 a 70ºC; microorganismos psicrofílicos
muestran actividad a temperaturas en el intervalo de 5 a 25ºC,
microorganismos mesofílicos muestran actividad a temperaturas en el
intervalo de 25 a 40ºC, y microorganismos termofílicos muestran
actividad a temperaturas en el intervalo de 40 a 60ºC. En algunos
casos, puede ser ventajoso añadir más nutrientes al sistema acuoso a
tratar, en la etapa de tratamiento biológico, si éstos son
deficientes en ciertas sustancias esenciales o que aumentan la
biodegradación. En cualquier caso, el sistema acuoso a tratar debe
ser adaptado con el fin de obtener condiciones de crecimiento
óptimas, es decir, una tasa máxima de crecimiento específico para
los microorganismos presentes en los cultivos mixtos de
microorganismos. Estas condiciones óptimas pueden determinarse por
experimentos preliminares con equipo a escala de laboratorio o de
planta piloto.
Por la expresión "agua purificada que tiene un
contenido de materia biodegradable sustancialmente más bajo que el
sistema acuoso" se entiende agua que tiene una concentración de
materia biodegradable que es al menos 5 veces más pequeña que en el
sistema acuoso, preferiblemente al menos 10 veces más pequeña, más
preferiblemente al menos 20 veces más pequeña, y lo más
preferiblemente al menos 50 veces más pequeña, que en el sistema
acuoso. En muchos casos, el producto final es agua pura.
Por la expresión "agua pura" se entiende
agua con una concentración de componentes que contienen carbono,
nitrógeno y/o fósforo que están a un nivel tan bajo, que
prácticamente no hay ningún material disponible para el posterior
crecimiento biológico o microbiológico en la propia agua purificada
o en los receptores del agua purificada. Cualquier crecimiento
biológico o microbiológico en los receptores de agua pura no es
causado por la admisión del agua pura en el receptor. En términos de
la demanda biológica de oxígeno (DBO), la legislación danesa ha
establecido un límite superior de 15 mg/l en el efluente final de
las plantas de purificación de aguas residuales, es decir, para el
agua purificada, que puede entonces servir como guía numérica
práctica para definir aquí la expresión "agua pura". En lo que
respecta al contenido de sólidos en suspensión en agua purificada,
es posible separar sustancialmente todos los sólidos en suspensión
de las aguas residuales añadiendo una o varias etapas adicionales
del proceso de separación, por ejemplo filtros de arena, al proceso
total de purificación del agua.
Por la expresión "actividad microbiológica"
se entiende la actividad metabólica de los cultivos mixtos de
microorganismos presentes en el sistema acuoso y en la etapa de
tratamiento biológico. En todas las células vivas están presentes
los portadores electrónicos NADH y NAD(P)H. Estos
juegan un papel importantísimo en el metabolismo celular: el NADH y
el NAD(P)H juegan papeles clave en el metabolismo y
el anabolismo, respectivamente. Las células mantienen un fondo
común de estos nucleótidos de piridina reducidos para diversas
reacciones de reducción. Por ejemplo, en el metabolismo aeróbico, el
NADH producido en el ciclo del ácido cítrico dona sus electrones a
las enzimas de la cadena respiratoria. En cambio, en el metabolismo
anaeróbico, el NADH producido en la glicólisis dona sus electrones
a productos intermedios reducibles, tales como acetaldehído,
butaraldehído y etanol. Los microorganismos pueden estar presentes
en diferentes estados metabólicos que dependen de las condiciones
del medio ambiente. Los microorganismos que se desarrollan
aeróbicamente están en un estado metabólico diferente en
comparación con los que se desarrollan bajo condiciones
anaeróbicas. En los primeros, la ruta oxidativa/fosforilación es
activa, y la disponibilidad de oxígeno mantiene los microorganismos
en un estado metabólico más oxidativo en comparación con
microorganismos bajo condiciones anaeróbicas. Así, según el estado
metabólico, los microorganismos mantienen un fondo común de
NAD(P)H relativamente alto o relativamente bajo.
Sin quedar limitados a ninguna teoría, se cree
que, en caso de altas concentraciones de material biodegradable en
el sistema biológico acuoso, los microorganismos usan parte de su
fondo común de NADH, es decir, el fondo común de energía, en la
degradación del material biodegradable, mostrando así un alto nivel
de actividad que, a su vez, conduce a un bajo nivel de NADH. A
bajas concentraciones de material biodegradable en el sistema
acuoso, los microorganismos tienen la posibilidad de convertir la
energía liberada como resultado de los procesos de degradación en
energía ligada (potencial). Esta energía ligada puede estar
presente, por ejemplo, en forma de una cantidad acrecentada de
microorganismos o de una concentración acrecentada de sustancias
ricas en energía, v.g. NADH, en los microorganismos. Parecerían ser
relaciones como las aquí supuestas, combinadas con la sorprendente
posibilidad de utilizar las medidas fluorescentes en los sistemas
altamente mezclados y complejos aquí contemplados, lo que hace
posible la utilización de las medidas de fluorescencia para
controlar o determinar propósitos según la invención.
Además, se considera que la calidad de un
material biodegradable o, más típicamente, las fluctuaciones de la
calidad en términos de biodegradabilidad, pueden evaluarse mediante
el empleo de medidas de NADH. Más específicamente, las fluctuaciones
en la cantidad de NADH medida a partir de un cultivo de
microorganismos presentes en un sistema biológico, que también
contiene el material biodegradable, reflejan fluctuaciones en la
calidad del material biodegradable. Así, las cantidades relativas de
NADH medidas a partir de un sistema biológico, como antes se ha
definido, refleja la biodegradabilidad relativa del material
biodegradable presente en dicho sistema.
Por la expresión "cantidad relativa" se
entiende el aumento o la disminución de NADH medido en un sistema
biológico que contiene un cultivo mixto de microorganismos y
material biodegradable, siendo el aumento o la disminución una
consecuencia de las fluctuaciones en la biodegradabilidad o calidad
del material biodegradable. Dicho de otro modo, la cantidad
relativa de NADH puede evaluarse comparando el NADH medido a partir
del material biodegradable, cuya biodegradabilidad ha de ser
evaluada, con el NADH medido a partir de un sistema biológico que
contiene el cultivo mixto de microorganismos y un material de
biodegradabilidad conocida. En este último caso, la capacidad
biodegradante del cultivo mixto de microorganismos tendrá que ser
similar en las dos medidas de NADH.
En el presente contexto, el término
"biodegradabilidad", utilizado con referencia a la calidad de
un material biodegradable, significa la facilidad con que el
material biodegradable es descompuesto por un cultivo mixto de
microorganismo, v.g. en un sistema biológico como el antes definido,
en términos de la demanda de energía de tal descomposición. Así,
los materiales fácilmente biodegradables confieren una demanda de
energía relativamente baja al cultivo de microorganismos a
descomponer, mientras que los materiales menos fácilmente
biodegradables requieren una cantidad de energía mucho más alta para
ser descompuestos.
Es bien sabido que existen dos sistemas
principales para la captación de sustancias biodegradables por
microorganismos, es decir, un sistema basado en el principio del
transporte activo de la sustancia a través de la membrana celular o
pared celular y un sistema basado en el principio del transporte
pasivo a través de la membrana celular o pared celular. Se cree que
los materiales fácilmente biodegradables, es decir, los materiales
de alta biodegradabilidad, son asimilados fácilmente o
inmediatamente por los microorganismos del cultivo en cuestión, que
utilizan tanto el sistema de transporte activo como el sistema de
transporte pasivo. Así, tales materiales son considerados capaces de
difundir a través de la pared celular de los microorganismos del
cultivo, sin que tengan que ser modificados de una forma sustancial
que requiere entrada de energía procedente de los microorganismos,
y subsiguientemente ser descompuestos mediante procesos metabólicos
intracelulares en los microorganismos. Los materiales menos
fácilmente biodegradables son tales que no pueden difundir, ni por
transporte activo ni por transporte pasivo, a través de la pared
celular, sin que tengan primero que ser modificados. Se considera
que los materiales menos biodegradables son de dimensiones o
longitudes de cadena que no son adecuadas para atravesar la
membrana celular o pared celular, a causa tanto de su estructura
estérica como de su tamaño. Tales materiales han de ser
modificados, v.g. degradados en sustancias de una dimensión
adecuada, antes de que sean capaces de difundir a través de la
membrana o pared celular, y sometidos luego a la descomposición
intracelular. Se supone que la modificación comprende la
degradación o el desdoblamiento de los componentes del material
biodegradable en moléculas más pequeñas, v.g. por hidrólisis.
La dimensión o longitud de la cadena carbonada
crítica del material que puede atravesar la membrana celular o
pared celular es diferente para el transporte activo y pasivo,
respectivamente. En el caso de un material biodegradable que
contiene principalmente polímeros de carbono que han de ser captados
por transporte pasivo, éstos deben ser desdoblados, preferiblemente,
en compuestos carbonados que contienen un número más bajo de átomos
de carbono, v.g. una cadena carbonada de 2 átomos de carbono. Se
cree que los compuestos que contienen no más de 2 átomos de carbono
pueden atravesar la pared celular o membrana celular sin ninguna
dificultad, mientras que los compuestos que contienen una cadena
carbonada de más de 2 átomos de carbono tienen que ser modificados
antes de la difusión. En el caso de transporte activo, moléculas más
grandes, v.g. glucosa, pueden ser transportadas a través de la
pared celular o membrana celular sin que requieran cantidades de
energía demasiado altas.
Se considera que la modificación del material no
fácilmente biodegradable ha de ser realizada, al menos
parcialmente, por los microorganismos del cultivo. Así, se cree que
los microorganismos sintetizan sustancias, v.g. enzimas
proteolíticas o hidrolíticas, o enzimas extracelulares tales como
amilasas, lipasas o proteasas, que son capaces de modificar el
material biodegradable de la forma deseada. Esta síntesis requiere
energía, v.g. en forma de NADH. Así, midiendo la cantidad relativa
de NADH, es posible estimar el consumo relativo de energía de los
microorganismos, y evaluar así las fluctuaciones en la
biodegradabilidad del material biodegradable.
Se considera que una disminución de la cantidad
relativa de NADH, v.g. evaluada por medida de la emisión de
fluorescencia del NADH, procedente de un cultivo de
microorganismos, utilizando los principios de las medidas de la
emisión de fluorescencia aquí establecidos, indica que el material
biodegradable tiene una biodegradabilidad reducida, mientras que un
aumento de la cantidad relativa de NADH refleja una
biodegradabilidad acrecentada. Esto aparece indicado por los
resultados de los experimentos descritos más adelante en el ejemplo
11, en los cuales la emisión de fluorescencia del NADH procedente de
un cultivo de microorganismos aumenta fuertemente cuando los
microorganismos son alimentados con una fuente de carbono
inmediatamente asimilable (glucosa), cuyo consumo requiere una
menor cantidad de energía en comparación con otras fuentes de
carbono más complejas, cf. la teoría anterior.
De acuerdo con la explicación anterior, es
posible evaluar la biodegradabilidad de un material determinado por
un método que consiste en medir la cantidad de NADH presente en un
sistema biológico:
- a) que contiene cultivos mixtos de
microorganismos y el material cuya biodegradabilidad se quiere
evaluar,
- b) comparar la cantidad medida de NADH con la
cantidad de NADH presente en un sistema biológico que contiene un
cultivo mixto de microorganismos con una capacidad biodegradante
similar y un material biodegradable de composición conocida, y
- c) determinar la diferencia de las cantidades
de NADH presentes en los dos sistemas biológicos.
El material puede ser cualquier material
biodegradable, v.g. como el antes definido, y el método es
particularmente interesante en conexión con materiales que han de
ser descompuestos, v.g. utilizando el método de la invención.
La biodegradabilidad de un material biodegradable
alimentado a una planta de purificación de aguas residuales o de
alcantarillado puede ser un parámetro importante en el control de
dicha planta, en hacer posible adaptar con más precisión los
procesos de biodegradación de la planta a la biodegradabilidad del
material a tratar, y evitar así, por ejemplo, la sobrecarga de la
planta, v.g. controlando la cantidad de material alimentado a la
planta, o a determinadas etapas del proceso realizado en la planta,
o modificando el material antes de, o durante, el tratamiento de
biodegradación en la planta. Además, el método anterior de evaluar
la biodegradabilidad puede utilizarse en el análisis continuo de la
calidad de las aguas residuales procedentes de diversas fuentes,
v.g. la salida de diversos tipos de industrias. Por ejemplo, es
posible determinar la salida repentina de diversas sustancias
tóxicas, v.g. metales pesados, disolventes orgánicos, agentes
tensioactivos y otras sustancias químicas, que se piensa que
suponen una carga sobre el cultivo de microorganismos, y conducen
así a fluctuaciones en el valor del NADH de la misma forma que
antes se ha explicado, o incluso a la muerte del cultivo de
microorganismos.
En la utilización práctica del método, a menudo
se prefiere monitorizar la emisión fluorescente del sistema durante
un período inicial de ensayo, y monitorizar cuidadosamente el
efecto de aumentar o disminuir el tratamiento para reducir o
descomponer el material biodegradable, en parte sobre el propio
sistema y en parte sobre la emisión fluorescente, estableciendo así
una correlación entre el efecto y la interacción entre parámetros
del tratamiento, la condición del propio sistema y la medida de la
emisión fluorescente, para identificar las medidas de tratamiento
criticas y/o adecuadas que más eficientemente y/o más
económicamente puedan utilizarse para controlar el sistema sobre la
base de la emisión fluorescente medida. En la práctica, el
fluoróforo o fluoróforos medidos se seleccionan entre el grupo
formado por proteínas que contienen triptófano y tirosina, péptidos
que contienen triptófano y tirosina, derivados de aminoácidos que
contienen triptófano y tirosina, purinas, pirimidinas, nucleósidos,
nucleótidos, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas, y la medida
se realiza convenientemente utilizando un equipo sensor de
fluorescencia en línea, v.g. el equipo del tipo utilizado en los
ejemplos que siguen.
La luz con que se irradia el sistema es
adecuadamente luz emitida a una longitud de onda más larga que 250
nm, y la emisión de fluorescencia se detecta preferiblemente a una
longitud de onda de 280-500 nm. La longitud de onda
debe adaptarse, claro está, al sistema particular, en concreto a la
clase de fluoróforos presentes en el sistema.
De acuerdo con lo antes indicado, realizaciones
importantes del método son las realizaciones en que el fluoróforo
es un dinucleótido de nicotinamida y adenina, v.g. NADH o NADPH. En
este caso, la luz es emitida preferiblemente a una longitud de onda
alrededor de 340 nm, y dicha emisión de fluorescencia es detectada
a una longitud de onda alrededor de 460 nm.
Como antes se ha mencionado, NADH/NADPH son
elementos importantes de las rutas metabólicas, y así, estas
sustancias están directamente relacionadas con la capacidad de
todos los microorganismos para convertir metabólicamente sustancias
biodegradables en sustancias inofensivas, evacuables.
En el caso de que el fluoróforo sea NADH o NADPH,
y la calidad del material biodegradable conduzca a que la etapa de
tratamiento biológica sea tal que el material biodegradable no
consista predominantemente en sustancias fácilmente asimilables, el
control del proceso se realiza de tal modo que uno o varios de los
parámetros del proceso se controlan en la dirección de reducir el
contenido de material biodegradable en dicho sistema, especialmente
el contenido de material biodegradable presente en una parte del
sistema sometida a tratamiento biológico, cuando se registra una
emisión fluorescente reducida en la etapa de tratamiento biológico
y se controla en la dirección que permite un contenido acrecentado
de material biodegradable cuando se registra una emisión
fluorescente acrecentada en la etapa de tratamiento biológico.
En una realización particular del método, el
material biodegradable presente en las aguas residuales es
precipitado en una etapa de reacción química de una planta de
tratamiento de aguas residuales, preferiblemente en un depósito de
sedimentación de ésta, preferiblemente por adición de sales de
precipitación, y la tasa de dosificación de dichas sales añadidas a
las aguas residuales se controla sobre la base de la medida en
línea de la emisión fluorescente y/o sus variaciones, para uno o más
fluoróforos biogénicos presentes en el sistema, cuando se irradia
con luz. En este caso, las sales de precipitación pueden
seleccionarse adecuadamente entre el grupo formado por metales
divalentes o trivalentes, más preferiblemente sales de hierro,
sales de aluminio, sales de sodio, sales de magnesio y/o sales de
calcio o sus mezclas, lo más preferiblemente sulfato ferroso,
sulfato férrico o cloruro férrico.
Además, se considera que, con el fin de
proporcionar una efectividad relativamente constante de la etapa o
etapas de tratamiento biológico, es decir, condiciones óptimas o
casi óptimas para el cultivo mixto de microorganismos y
opcionalmente otros organismos presentes en las aguas residuales
sometidas a tratamiento biológico, y cuyos organismos son capaces
de descomponer materia orgánica y/o inorgánica (material
biodegradable), es ventajoso añadir agentes que favorezcan la
descomposición cuando las aguas residuales sin tratar tienen una
alta concentración de material no fácilmente degradable.
Como agentes que favorecen la descomposición
pueden utilizarse, por ejemplo, agentes modificadores de los
desechos, v.g. enzimas capaces de convertir el material no
fácilmente biodegradable en sustancias fácilmente asimilables. Las
enzimas pueden añadirse en forma de enzimas de grado técnico o como
un líquido de fermentación que contiene las enzimas deseadas en una
forma no recuperada. Otro ejemplo de agentes que favorecen la
descomposición lo constituyen las sustancias fácilmente
biodegradables que, según se cree, proporcionan el cultivo mixto de
microorganismos con la cantidad de energía necesaria para
descomponer el material más fuertemente degradable, ya que las
sustancias son fácilmente o inmediatamente asimilables por los
microorganismos, teniendo así únicamente la función de alimento que
proporciona nueva energía durante el metabolismo intracelular del
microorganismo.
En una realización preferida de la invención, las
aguas residuales industriales y urbanas son sometidas a un proceso
de purificación para aguas residuales o de alcantarillado que
comprende etapas de tratamiento mecánicas, químicas y biológicas.
El diseño de proceso actual de tal proceso de purificación de aguas
residuales, esto es, las operaciones unitarias y el equipo actuales
utilizados, puede variar ampliamente. Un ejemplo del diseño de
proceso de una planta de purificación de aguas residuales se
presenta en la figura 1. Las aguas residuales entrantes pueden
comprender una o más corrientes separadas de entrada. Si el proceso
de purificación de aguas residuales está diseñado para tratar
volúmenes relativamente grandes, v.g. más de 20% del volumen total
suministrado, de aguas residuales industriales con altas
concentraciones de material biodegradable, tales aguas residuales
industriales son preferiblemente suministradas al proceso (la
planta) en una o más corrientes de entrada separadas.
El equipo sensor de fluorescencia, capaz de
emitir luz a una longitud de onda preferiblemente más larga que 250
nm, especialmente alrededor de 340 nm, y de detectar la emisión de
fluorescencia a una longitud de onda de 280-500 nm,
especialmente alrededor de 460 nm, se coloca en el depósito de
aireación de la etapa de tratamiento biológico. La colocación
actual del equipo sensor de fluorescencia no es crítica. Sin
embargo, el equipo sensor de fluorescencia debe ser protegido de
"falsa" luz, ya que la luz solar puede interferir con, e
influir sobre, las medidas. Así, puede ser necesario blindar el
equipo sensor de fluorescencia para evitar la intrusión de
"falsa" luz en el equipo sensor. El equipo sensor de
fluorescencia utilizado es capaz de medir la emisión de
fluorescencia del dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADH).
Así, pues, la concentración de NADH en el depósito de aireación se
mide por medio del equipo sensor de fluorescencia. La concentración
de NADH es un indicador cuantitativo de la actividad microbiológica
en el depósito de aireación, y así, los resultados de las medidas
de la emisión fluorescente se utilizan como una medida del estado
actual de los cultivos mixtos de microorganismos presentes, es
decir, la actividad microbiológica. El equipo sensor de
fluorescencia es capaz de medir la emisión fluorescente del NADH en
términos de unidades normalizadas de fluorescencia (UNF), ya que
está calibrado con soluciones bien definidas de NADH. Una UNF
corresponde a una variación de fluorescencia causada por una
concentración 0,122 \muM a 30ºC, pH 8,0, en el intervalo de
concentración de 1,0 a 25,0 \muM de NADH. Los valores registrados
de UNF son proporcionales al contenido de NADH (forma reducida) en
los microorganismos presentes en el depósito de aireación.
El sensor debe colocarse, en el depósito de
aireación, en una posición de mezclado a fondo y sin ninguna
interferencia de "falsa" luz, es decir, luz diurna
(típicamente, son suficientes 10-15 cm por debajo de
la superficie del agua). Asimismo, es importante que la luz emitida
procedente del sensor pueda ser transmitida "libremente" en el
agua circundante. El sensor está equipado con una ventana de cuarzo
a través de la cual se transmite la luz al sensor y desde el
sensor. Al utilizar el cuarzo, se asegura que no tendrá lugar
ninguna vinculación durante la operación, que interfiera así con
los registros reales.
En general, los registros en UNF procedentes de
un solo sensor colocado en el dispositivo de aireación son
suficientes para obtener la información deseada, pero pueden
utilizarse más de un sensor en caso necesario, en función del diseño
actual de la etapa de tratamiento biológico.
Antes de la etapa de tratamiento biológico (el
depósito de aireación), la entrada separada de aguas residuales
industriales con alta concentración de material biodegradable es
sometida, de preferencia, a una reacción química por adición de
sulfato ferroso. La finalidad de la reacción química es precipitar
cualitativamente y/o cuantitativamente el material biodegradable de
las aguas residuales, especialmente las sustancias de pura
biodegradabilidad, es decir, que no son fácilmente biodegradables,
por ejemplo ácidos grasos, sobre todo sustancias en forma de
partículas
coloidales.
coloidales.
Por precipitación química de una parte del
material biodegradable presente en las aguas residuales de entrada,
se reduce la diferencia entre la carga mínima y la carga máxima de
material biodegradable en el depósito de aireación. Esta reducción
de la posible variación en la carga de material biodegradable de la
etapa de tratamiento biológico conduce a mejores condiciones para
los cultivos mixtos de microorganismos presentes, y el proceso de
biodegradación funciona con más regularidad.
Los valores registrados de UNF en el depósito de
aireación se transmiten a un controlador. El punto de referencia
del sistema de control puede ser constante o preferiblemente, puede
variar según una función prefijada. Se prefiere determinar la
función prefijada para cada proceso individual de purificación de
aguas residuales, mediante el análisis de las variaciones horaria,
diaria, semanal y estacional de la carga de material biodegradable
de la planta de proceso de purificación. Así, las variaciones
prefijadas del punto de referencia son una cuestión de experiencia,
es decir, basada en hechos observados. Por ejemplo, el punto de
referencia puede variar, esencialmente, según las variaciones de la
carga de material biodegradable presentadas en la figura 11.
La señal de salida del controlador ajusta el
elemento de control final, es decir, un regulador de la velocidad
de una bomba, que provoca una variación de la tasa de dosificación
del sulfato ferroso añadido a la corriente separada de aguas
residuales industriales sometidas a la reacción química.
Se considera que la cantidad de productos
químicos de precipitación, es decir, por ejemplo, sulfato ferroso,
añadida a las aguas residuales en una etapa de reacción química con
el fin de precipitar material biodegradable y/o biológico, es de la
misma magnitud que en el caso de la adición de productos químicos
de precipitación basada en el contenido de fósforo (P) total en las
aguas residuales de entrada (aguas de alcantarillado crudas) y en el
efluente final (agua purificada). En el caso de una concentración
deseada de fósforo en el efluente final de 1-2 mg
P/l, la relación molar de ión metálico añadido y fósforo total en
las aguas residuales de entrada debe ser la siguiente:
- -
- Precipitación simultánea, Fe(II) o Al(III), relación molar = 1-1,5.
- -
- Pre-precipitación, Ca(II) + Fe(II), pH = 8-9, relación molar = 1
- o pre-precipitación, Al(III), relación molar = 1-2.
- -
- Post-precipitación, Al(III), pH 6,5-7,2, relación molar = 1-2.
En consecuencia, si la concentración deseada de
fósforo en el efluente final está en el intervalo de 0,3 a 0,5 mg
P/l, entonces la relación molar de ión metálico añadido y fósforo
total en las aguas residuales de entrada debe ser la siguiente:
- -
- Precipitación simultánea, Fe(II) o Al(III), relación molar = 2 + filtración de contacto Fe(II) o Fe(III), relación molar = 2.
- -
- Post-precipitación, Al(III), pH 5,5-6,5, relación molar = 2 + filtración de contacto, Fe(III), relación molar = 2.
- -
- Pre-precipitación, Ca(II) + Fe(II), pH 9-10, relación molar = 1,5 o Al(III), relación molar = 2.
Preferiblemente, la concentración de oxígeno y de
lodo activado (biomasa) en la etapa de tratamiento biológico, es
decir, en los depósitos de aireación, debe ser controlada con el
fin de mantener su concentración relativamente constante, y estos
niveles sólo deben dejarse fluctuar dentro de un intervalo muy
estrecho, al menos cuando se consideran cortos períodos de tiempo
(por ejemplo, horas, días). A largo plazo, los niveles de oxígeno y
de lodo activado pueden aumentar o disminuir lentamente, en cierto
grado, sin dañar gravemente la actividad microbiológica deseada de
los cultivos mixtos de microorganismos presentes en el depósito de
aireación. Como el oxígeno es esencial para el proceso de
biodegradación, fluctuaciones rápidas y grandes en la concentración
de oxígeno pueden destruir la composición deseada de la variedad de
especies de microorganismos presentes. Sin embargo, en ciertas
circunstancias, es decir, en el caso de modos de operación que
comprenden alternar condiciones óxicas y anóxicas en la etapa de
tratamiento biológico, también es aplicable el método de la
invención.
En otra realización de la invención, la relación
C/N (carbono/nitrógeno) de la etapa de desnitrificación de una
planta de tratamiento de aguas residuales o aguas de
alcantarillado, es decir, la conversión de
nitrato-nitrógeno en nitrógeno gaseoso
(atmosférico), puede ser controlada y/o optimizada sobre la base de
las medidas/registros de las fluctuaciones de NADH o NADPH presentes
en el cultivo mixto de microorganismos, de una forma similar a la
antes explicada para la realización de la invención en que las
medidas de la emisión fluorescente tienen lugar en el depósito de
aireación. En este caso, la luz es emitida preferiblemente a una
longitud de onda alrededor de 340 nm, y la emisión de fluorescencia
se detecta a una longitud de onda alrededor de 460 nm.
La relación C/N es un parámetro crítico en el
proceso de desnitrificación, y, preferiblemente, esta relación no
debe estar por debajo de cierto valor, que ha de ser determinado
empíricamente para cualquier etapa del proceso de desnitrificación
actual de una planta de purificación de aguas residuales. Una regla
empírica para la relación C/N deseada de la etapa de
desnitrificación es que, con el fin de asegurar un proceso de
desnitrificación satisfactorio, C/N debe ser preferiblemente al
menos 2,5, en caso de que el metanol sea la fuente de carbono, y
C/N debe ser preferiblemente al menos 10, en caso de que el lodo
activado procedente de la sedimentación primaria sea la fuente de
carbono.
Si existe un déficit de material biodegradable
que contiene carbono (que corresponde a "C" en la relación
C/N) en el proceso de desnitrificación, el valor registrado de UNF
es relativamente bajo a decreciente. Sobre la base de la información
adquirida por las medidas de fluorescencia, la relación C/N puede
controlarse mediante un ajuste apropiado de los parámetros
pertinentes del proceso, como antes se ha mencionado. Usualmente,
la relación C/N se acrecienta por adición, en la etapa de
desnitrificación del proceso, de material que contiene sustancias
carbonadas fácilmente biodegradables.
En otra realización, la presente invención se
refiere a un método de determinar cuantitativamente y/o
cualitativamente el contenido de material biodegradable o las
fluctuaciones en dicho contenido, en un sistema acuoso que comprende
un cultivo mixto de microorganismos, comprendiendo el método medir
la emisión fluorescente de uno o varios fluoróforos biogénicos
característicos presentes en el cultivo mixto capaces de actuar
como indicadores del nivel de actividad microbiológica del cultivo
mixto y, con ello, de la cantidad y/o la calidad de material
biodegradable presente en el sistema acuoso, preferiblemente
proteínas que contienen triptófano y tirosina, péptidos que
contienen triptófano y tirosina, derivados de aminoácidos que
contienen triptófano y tirosina, purinas, pirimidinas, nucleósidos,
nucleótidos, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas, cuando han
sido irradiados con luz emitida a una longitud de onda
preferiblemente más larga que 250 nm, especialmente de 250 a 780 nm,
siendo detectada dicha emisión de fluorescencia preferiblemente a
longitudes de onda más largas que 250 nm, por ejemplo, de 250 a 800
nm, y utilizando los valores medidos de dicha emisión de
fluorescencia como base para la determinación.
Preferiblemente, el fluoróforo biogénico
característico es el NADH o el NADPH, y las fluctuaciones en la
calidad del material biodegradable se determinan preferiblemente
por medidas en línea de la emisión de fluorescencia de uno o más
fluoróforos biogénicos característicos.
El método de la invención se puede realizar en
una planta de purificación de aguas residuales, o de aguas de
alcantarillado, para el tratamiento biológico y opcionalmente el
tratamiento mecánico y/o químico del material biodegradable
presente en un medio ambiente acuoso, cuya planta contiene, en la
parte del tratamiento biológico, al menos un sensor capaz de medir
la emisión de fluorescencia y/o sus variaciones para, al menos, un
fluoróforo biogénico característico presente en la parte de
tratamiento biológico que contiene un cultivo mixto de
microorganismos, y cuya planta comprende además:
- un medio de proceso de datos conectado al
sensor, siendo este medio de proceso de datos capaz de convertir la
señal registrada de la emisión de fluorescencia en un valor de
medida y de comparar este valor de medida con un punto de
referencia, y
- un medio de control conectado al medio de
proceso de datos, estando adaptado el medio de control para
controlar el tratamiento biológico, y eventualmente el tratamiento
mecánico y/o químico, del material biodegradable, sobre la base de
la señal obtenida del medio de proceso de datos como resultado de la
comparación allí realizada.
Preferiblemente, la planta de purificación de
aguas residuales comprende además una parte para determinar la
calidad y/o la cantidad del material biodegradable que ha de ser
tratado en la planta, cuya parte comprende:
- un sistema biológico que contiene un cultivo
mixto de microorganismos y una muestra del material biodegradable
y, al menos, un sensor capaz de medir la emisión fluorescente y/o
sus variaciones para, al menos, un fluoróforo biogénico
característico presente en el sistema biológico,
- un medio de proceso de datos conectado al
sensor, siendo este medio de proceso de datos capaz de convertir la
señal registrada de la emisión fluorescente en un valor de medida y
de comparar este valor de medida con un valor de medida previo para
evaluar las fluctuaciones en la cantidad y/o la calidad del material
biodegradable, y opcionalmente,
- un medio de control conectado con el medio de
proceso de datos, siendo este medio de control capaz de adaptar el
tratamiento biológico y opcionalmente el tratamiento mecánico y/o
químico del material biodegradable a la cantidad y/o la calidad del
material biodegradable, sobre la base de la señal obtenida del medio
de proceso de datos como resultado de la comparación allí
realizada.
Por ejemplo, un quimiostato dispuesto en conexión
con la entrada de las aguas residuales a la planta de purificación,
y operado según la invención, proporcionará información esencial
sobre la calidad de las aguas residuales con respecto al tipo de
material biodegradable presente, es decir, si el material es
fácilmente biodegradable (tipo de material de cadena carbonada
corta) o si no es fácilmente biodegradable (tipo de material de
cadena carbonada media/
larga).
larga).
Determinando la calidad y/o la cantidad de
material biodegradable presente en las aguas residuales de entrada,
o una parte de las aguas residuales de entrada, por ejemplo, las
aguas residuales procedentes de salidas industriales, las
fluctuaciones indeseadas y ocasionalmente devastadoras de la
actividad microbiológica, en la etapa o etapas de tratamiento
biológico de la planta de purificación de aguas residuales, pueden
ser niveladas emprendiendo las acciones necesarias según la calidad
y/o la cantidad actuales determinadas, es decir, controlando la
calidad y/o la cantidad del material biodegradable que se envía a
la etapa o etapas de tratamiento biológico. Este control puede
realizarse controlando uno o varios parámetros de proceso, como
antes ha sido mencionado y discutido.
La parte mencionada para determinar la calidad
y/o la cantidad del material biodegradable en las aguas residuales
a tratar (purificar) es también adecuada para detectar sustancias y
materiales indeseados en las aguas residuales de entrada, siendo
estas sustancias perjudiciales y nocivas (o tóxicas) para el
delicadísimo equilibrio microbiológico de una etapa de tratamiento
biológico, que es parte de una etapa de purificación de aguas
residuales. Entre estas sustancias nocivas, o incluso tóxicas, que a
menudo existen en las aguas residuales, cabe mencionar agentes
tensioactivos, disolventes orgánicos y compuestos o complejos de
metales pesados, todos los cuales tendrán una influencia
restrictiva sobre la actividad microbiológica, y que en casos
graves pueden llegar a producir la matanza del cultivo mixto de
microorganismos o, al menos, de aquellas especies del cultivo mixto
que usualmente muestran una actividad microbiológica deseada en la
descomposición de materiales y sustancias orgánicas.
Todavía en otra realización, la presente
invención se refiere a un método de modificar o descomponer un
material biodegradable presente en un medio ambiente acuoso, que
comprende el someter el material biodegradable a, al menos, un
tratamiento biológico, y opcionalmente a uno o varios procesos de
separación y/o reacciones químicas, en una planta de purificación
de aguas residuales o planta de descomposición de desechos como las
antes definidas. Preferiblemente, el material no fácilmente
biodegradable se modifica por adición de una cantidad efectiva de
una sustancia capaz de convertir o desdoblar el material no
fácilmente biodegradable en material que es fácilmente asimilable
por los cultivos mixtos de microorganismos, siendo la sustancia,
por ejemplo, una enzima, v.g. una enzima hidrolítica o
proteolítica, a saber, una lipasa, una proteasa, pepsina,
quimiotripsina, renina y una amilasa, o una esterasa, una
carboxilasa, una ureasa, una invertasa o pepsina; un agente
oxidante; un catalizador inorgánico; o microorganismos tales como
bacterias o levaduras.
Se realizaron ensayos a plena escala en la Planta
Central de Purificación de la ciudad de Holstebro, Dinamarca, una
planta de tratamiento de aguas residuales de tipo tradicional que
comprende etapas de tratamiento mecánico, químico y biológico. En la
figura 1 se presenta un diagrama de flujo. La planta, que se diseñó
originalmente para una carga de 150.000 PE, (PE = Personal
Equivalent, medida de material biodegradable producido por 1
persona en promedio. 1 PE = 60 g DBO) es capaz de tratar las aguas
residuales urbanas e industriales procedentes de la comunicad
vecina. Al tiempo de realizar los presentes experimentos, la planta
estaba tratando aguas residuales en una cantidad correspondiente a
225.000 PE, aproximadamente.
Una parte mayor de las aguas residuales
industriales a tratar se suministraba por una entrada separada
(designada "west") a la planta. Esta parte ascendía a 48%,
aproximadamente, basado en el volumen, y aproximadamente 60%, basado
en la DBO (demanda bioquímica de oxígeno), del suministro total.
Las variaciones horarias de la tasa de suministro
de agua y de material biodegradable (en términos de DBO) eran
fuertes. A lo largo del día, las mencionadas tasas de suministro
podían variar hasta 6 veces.
La parte de las aguas residuales industriales,
que se suministraba por separado, era sometida a precipitación
química por adición de cal hidratada y sulfato ferroso. Mediante
este tratamiento químico se reduce el contenido de material
biodegradable, en una primera etapa del proceso total de
purificación de aguas residuales, para facilitar el posterior
tratamiento biológico en los depósitos de aireación.
La finalidad de los ensayos era la de verificar
si el registro de NADH monitorizaba realmente el nivel de actividad
del cultivo mixto de microorganismos presente en el depósito de
aireación, y si una variación de la dosificación actual de los
productos químicos de precipitación tenía alguna influencia sobre el
registro de NADH en el depósito de aireación. Además, se investigó
el efecto de la colocación actual del equipo sensor para registrar
la emisión fluorescente del NADH en el depósito de aireación.
Los productos químicos de precipitación se
añadieron directamente a las aguas residuales, con una tasa de
dosificación constante, antes de la sedimentación primaria (cf.
Fig. 1).
En los ensayos se utilizó un equipo sensor de
fluorescencia (FluroMeasure® System, de la firma
BioChem-Technology Inc., patente de EE.UU. nº
4.577.110). Este equipo particular está diseñado para uso de
laboratorio. Como el equipo había de ser utilizado al aire libre,
se colocó en una caja a prueba de agentes atmosféricos. Se dotó
además esta caja con una unidad de calentamiento apropiada para
asegurar unas buenas condiciones de anticongelación en el equipo. Se
colocó la caja en el depósito de aireación (cf. Fig. 1 y Fig. 2) y
se registraron tanto el nivel de NADH como sus variaciones. La
sonda del equipo sensor fue colocada en una zona del depósito de
aireación donde las aguas residuales y el lodo activado entrantes
se mezclan totalmente, sobreviniendo así la biodegradación. Durante
los ensayos, los registros no han sido perturbados por errores de
ningún tipo. En el período de ensayo, el único mantenimiento
necesario del equipo sensor consistió en operaciones ocasionales de
limpieza de la sonda.
Los datos de operación fueron los siguientes:
| Entrada total: | aprox. 25.000 m^{3}/día (cf. Fig. 3) |
| aprox. 12.000 kg/día DBO (material biodegradable expresado como Demanda | |
| Bioquímica de Oxígeno) | |
| aprox. 10.000 kg/día SS (sólidos en suspensión) | |
| aprox. 350 kg/día P (fósforo) | |
| aprox. 1.200 kg/día N (nitrógeno) | |
| Entrada separada industrial: | aprox. 10.000 m^{3}/día |
Se añadió cal hidratada (del Solicitante,
Aktieselskabet Faxe Kalkbrud, Dinamarca) a las aguas residuales
antes de la floculación, con una tasa de dosificación adecuada para
mantener en las aguas residuales un pH de 8 (punto de
referencia).
En los depósitos de floculación se añadió sulfato
ferroso (del Solicitante, Aktieselkabet Faxe Kalbrud, Dinamarca) a
las aguas residuales, con una tasa de dosificación que corresponde
a aprox. 75 kg sulfato ferroso/h.
En los depósitos de aireación
(bio-reactores) se mantuvieron constantes los
niveles de oxígeno y de sólidos en suspensión, respectivamente, por
medio de equipo convencional.
Se realizaron en total 22 ensayos, desde mediados
de Febrero de 1988 hasta finales de Abril de 1988. La duración de
cada ensayo se muestra en la tabla II, y durante estos intervalos
de tiempo fueron registrados los datos.
\newpage
En cada ensayo, el equipo sensor de fluorescencia
emitía luz a una longitud de onda de 340 nm, y la emisión
fluorescente debida a la presencia de NADH era registrada a una
longitud de onda de 460 nm. La emisión fluorescente se registró en
términos de UNF (unidades normalizadas de fluorescencia).
Se conectó el equipo sensor, vía una interfase,
con un ordenador personal IBM dotado de software capaz de acopiar
los datos, así como de crear las presentaciones gráficas de estos
datos en función del tiempo.
En todos los experimentos de ensayo se
registraron las variaciones de UNF.
Sobre la base de las gráficas que muestran la
emisión fluorescente de NADH en función del tiempo, se leyó el
tiempo del día para registrar el valor máximo y mínimo,
respectivamente, con el fin de establecer una pintura de las
variaciones de la carga de material biodegradable en la entrada de
las aguas residuales.
Los ensayos n^{os} 1-6 fueron
ensayos preliminares con la finalidad de obtener una indicación
preliminar de la posibilidad de utilizar el mencionado equipo
sensor en el ambiente de una planta de tratamiento de aguas
residuales. Estos ensayos resultaron ser satisfactorios: el equipo
registró ciertamente una variación en la emisión fluorescente del
NADH, y las variaciones diarias fueron registradas a
20-35%.
En el ensayo nº 7, el equipo sensor fue colocado
en tres puntos diferentes del depósito de aireación. Las
variaciones de los valores registrados fueron inferiores a 10%, lo
que implica un registro relativamente uniforme en el depósito de
aireación.
La finalidad de los ensayos n^{os}
8-17 y 20-22 era la de reunir más
registros de la emisión de fluorescencia del NADH, en condiciones
normales (variables) de la planta, para poder comparar estos datos
con otros datos operacionales de la planta. Esta comparación
permitió verificar que los registros de emisión fluorescente
reflejan realmente el nivel de actividad de los microorganismos que
están presentes, en cualquier momento, en el depósito de aireación.
Además, como resultado de los registros, se investigaron las
variaciones diaria y semanal de la carga con material biodegradable:
normalmente, los valores mínimos de UNF (carga fuerte de material
biodegradable) se registraron a últimas horas de la tarde, mientras
que los valores máximos de UNF se registraron a últimas horas de la
noche o primeras de la mañana (carga débil de material
biodegradable); y en los días laborables la carga es
significativamente más alta que durante los fines de semana.
En los ensayos n^{os} 18 y 19, se duplicó la
cantidad de sulfato ferroso añadida a las aguas residuales en el
depósito de floculación, antes de la sedimentación primaria, de
aprox. 75 kg sulfato ferroso/h a aprox. 150 kg sulfato ferroso/h,
durante un período de 24 a 48 horas después de comenzar cada ensayo.
Las figuras 4 (ensayo nº 18) y 5 (ensayo nº 19) muestran la emisión
fluorescente registrada (en UNF) en función del tiempo. Se ve en las
figuras que la cantidad duplicada de sulfato ferroso, añadida a las
aguas residuales, conduce a una disminución en UNF mucho menor en el
centro del día en comparación con los días precedente y siguiente,
respectivamente. El aumento de la precipitación parece haber
conducido a una reducción de la carga en la etapa de tratamiento
biológico, ya que los valores registrados de la emisión fluorescente
de NADH en el depósito de aireación aumentaron realmente. Este
efecto es muy interesante, puesto que, como resultado de él, será
posible controlar el sistema biológico y, con ello, obtener una
carga de material biodegradable más uniforme, así como una
purificación más eficiente de las aguas residuales.
A partir de los resultados de todos los ensayos
puede verse que el valor máximo registrado diariamente, en UNF, es
de 57-90 UNF, y que el valor mínimo es de
15-80 UNF. Es obvio que hay una amplia variación de
los valores mínimos de UNF.
La gran diferencia entre los valores mínimo y
máximo describe el grado de actividad de los microorganismos
presentes, y así, esta diferencia caracteriza la capacidad de la
biomasa. Los valores mínimos dependen de la carga de material
biodegradable del proceso biológico aireado. Aquellos de los valores
mínimos que son relativamente los más bajos han sido registrados en
los primeros días de la semana laboral. Puede verse que, en
general, estos valores mínimos tienden a aumentar a medida que la
semana avanza.
Los registros de la emisión fluorescente de NADH
están de completo acuerdo con la mencionada relación entre el NADH
y la carga de material biodegradable de la planta de tratamiento de
aguas residuales.
Los resultados del ensayo muestran que es posible
monitorizar las variaciones de la carga mediante el registro en
línea de las variaciones del contenido de NADH en el depósito de
aireación. En las condiciones operativas actuales, se ha demostrado
que la medida de NADH tiene una proporcionalidad inversa con la
carga real de material biodegradable. El grado de precipitación de
las aguas residuales entrantes puede estimarse sobre la base de tal
registro del contenido de NADH y de sus variaciones, proporcionando
este registro información en línea sobre el estado de los procesos
microbiológicos en marcha.
El objeto del experimento era verificar que es
posible controlar la carga de material biodegradable de las etapas
de tratamiento biológico en una planta de purificación de aguas
residuales, según el método de la invención, controlando la adición
de productos químicos de precipitación.
En Noviembre y Diciembre de 1988 se realizaron
ensayos a plena escala en la misma planta, y básicamente de la
misma forma, que los ensayos del ejemplo 1: se colocó en el tanque
de aireación la caja con el equipo sensor de fluorescencia y se
registró la emisión fluorescente de NADH.
Según el método de la invención, la carga de
material biodegradable de una planta de purificación de aguas
residuales puede monitorizarse en línea mediante el registro en
línea de la emisión fluorescente de NADH.
Asimismo, es posible disminuir la carga de
material biodegradable (carga con material biodegradable) de las
etapas de tratamiento biológico, es decir, los depósitos de
aireación, por precipitación química de, especialmente, las
partículas coloidales del material biodegradable.
Así, sobre la base de las relaciones anteriores,
se añadieron productos químicos de precipitación a las aguas
residuales de la planta, según el diagrama de control del proceso
esquematizado en la figura 6. Se añadió cal hidratada a las aguas
residuales de entrada, antes de la floculación, y se añadió sulfato
ferroso a las aguas residuales en el depósito de floculación I.
El controlador era un sistema de control
programable (SATT Control Unit (Satt Con 05-35)
procedente de Satt Control AB, de Suecia).
El resto del equipo (aparatos para la medida de
pH, medida de caudal, etc., sistemas de bombeo y similares) era
equipo utilizado convencionalmente en las plantas de purificación
de aguas residuales.
La cantidad, así como la composición, de la
entrada total de aguas residuales y de la entrada separada de aguas
residuales industriales, pH y nivel de sulfato ferroso añadido
fueron similares a los del ejemplo 1.
La tasa de dosificación de sulfato ferroso y la
tasa de dosificación de cal hidratada eran variables controladas en
el sistema de automatización de la figura 6; siendo controlada la
tasa de dosificación de cal hidratada sobre la base de caudal de
entrada y pH de entrada como variables medidas, y siendo controlada
la tasa de dosificación de sulfato ferroso sobre la base de caudal
de entrada y emisión fluorescente de NADH como variables medidas,
con el punto de referencia de esta última dosificación determinado
sobre la base del conocimiento previo de la carga de material
biodegradable "usual" (cf. los resultados del ejemplo 1 y de
la figura 11) de la planta, es decir, el punto de referencia varía
como una función prefijada del tiempo.
Con fines de comparación, las figuras 7 y 8
muestran el caudal de entrada separada de aguas residuales
industriales (cf. ejemplo 1) a la planta durante 90 horas (aprox. 4
días) de cada uno de los períodos Marzo-Abril de
1988 y Noviembre-Diciembre de 1988, respectivamente.
Para cada uno de los períodos anteriores, los valores registrados
de la emisión fluorescente de NADH (UNF) en el depósito de
aireación, en función del tiempo (horas), han sido representados en
la figura 9. Así, la figura 9 muestra una comparación de los
registros de emisión fluorescente, sin y con precipitación
controlada de material biodegradable (DBO), antes del tratamiento
biológico. A partir de los registros de la emisión fluorescente de
NADH, es obvio que el método de la presente invención puede
utilizarse para nivelar la carga de material biodegradable de las
etapas de tratamiento biológico, con el fin de conseguir una carga
relativamente uniforme durante todo el día. Sin embargo, debe
hacerse notar que la figura 9 muestra meramente una situación ideal
aproximada; las situaciones "sin" y "con" precipitación
controlada han de ser consideradas como situaciones límites, ya que
es casi imposible, en la práctica, asegurar una tasa constante de
entrada de material biodegradable.
Así, pues, una sedimentación primaria controlada
es muy valiosa para controlar la carga de las etapas de tratamiento
biológico (depósitos de aireación, bio-reactores)
de una planta de purificación de aguas residuales.
El material sedimentado del depósito de
sedimentación primaria, es decir, el material biodegradable
precipitado, puede utilizarse como fuente para la producción
anaeróbica de biogás. Una sedimentación primaria controlada
proporciona un aumento de la cantidad, así como también de la
calidad, del material biodegradable precipitado, y supone una gran
ventaja para la producción anaeróbica de biogás el hecho de que el
material biodegradable precipitado sea de alta calidad, es decir,
que el material biodegradable es de tal naturaleza que el proceso
de degradación biológica del material es de larga duración en
comparación con otros tipos de material biodegradable.
El objetivo del experimento era demostrar la
relación entre la carga de material biodegradable de una planta de
tratamiento de aguas residuales y la emisión fluorescente de NADH
en las aguas residuales.
El experimento se llevó a cabo en la misma
planta, y bajo las mismas condiciones, que en el ejemplo 1. Se
registró la emisión fluorescente de NADH (en UNF) en el depósito de
aireación. Se analizaron muestras del caudal de entrada de aguas
residuales para determinar el contenido de BDO_{5} (demanda
biológica de oxígeno, 5 días), y se compararon los resultados de los
análisis y los registros.
La figura 10 muestra una comparación entre los
resultados de un análisis de DBO_{5}y los correspondientes
registros de la emisión fluorescente, en función del tiempo. Un
aumento de la carga de material biodegradable (material
biodegradable) conducirá a una disminución de la emisión
fluorescente de NADH procedente del cultivo mixto de
microorganismos (biomasa, lodo activado) que está presente en las
aguas residuales. A medida que disminuye la carga de material
biodegradable, el nivel de la emisión fluorescente retornará al
nivel inicial.
Las variaciones horarias de la carga de material
biodegradable son debidas a las aguas residuales industriales (que
contienen concentraciones relativamente altas de material
biodegradable) que se tratan en la planta. La figura 11 muestra los
resultados de los análisis de DBO_{5} de muestras de aguas
residuales procedentes de la entrada. Las curvas ilustran las
variaciones de la carga de material biodegradable durante el día,
para un período de 5 días. Puede verse que solo hay ligeras
variaciones de la carga de material biodegradable durante los fines
de semana, mientras que las variaciones durante los días laborables
son similares unas a otras. Tales variaciones de la carga de
material biodegradable son representativas de las plantas de
tratamiento de aguas residuales que tratan aguas residuales urbanas
así como aguas residuales industriales que contienen grandes
cantidades de material biodegradable.
Además, se considera que es posible monitorizar
la carga de material biodegradable de una planta de tratamiento de
aguas residuales midiendo la emisión fluorescente de uno o más
fluoróforos, por ejemplo, proteínas que contienen triptófano y
tirosina, péptidos que contienen triptófano y tirosina, derivados
de aminoácidos que contienen triptófano y tirosina, purinas,
pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos tales como NADH y
NAD(P)H, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas, en
las aguas residuales de entrada a la planta, es decir, colocando la
sonda del equipo sensor de fluorescencia en la corriente de entrada
de las aguas residuales. Monitorizando las aguas residuales de
entrada según el método de la invención, se considera que es posible
reunir información sobre el contenido actual de, por ejemplo,
sustancias orgánicas y/o biodegradables, en las aguas residuales
entrantes. Tal información es muy valiosa y puede utilizarse como
base para el control de procesos de la planta de tratamiento de
aguas residuales, especialmente para controlar las reacciones
químicas y/o las etapas del proceso biológico. Con este fin, es
conveniente registrar la emisión fluorescente de más fluoróforos,
especialmente fluoróforos seleccionados entre el grupo de
fluoróforos antes mencionado.
Como puede verse a partir de los resultados del
ejemplo 3, es posible obtener información cuantitativa en línea
acerca de los contenidos de material biodegradable en las aguas
residuales de entrada a una planta de tratamiento de aguas
residuales, monitorizando la emisión fluorescente de NADH en la
entrada, v.g. la entrada de las etapas de tratamiento biológico,
según el método de la invención.
Así, se considera que es posible controlar un
pretratamiento de las aguas residuales de entrada, por ejemplo, una
precipitación química de, especialmente, las partículas coloidales
de material biodegradable, con el fin de asegurar una carga óptima
de material biodegradable de los procesos biológicos que tienen
lugar en las etapas de tratamiento biológico. Esto conducirá a la
mejor calidad posible del agua purificada en el producto final.
Por ejemplo, el control del pretratamiento puede
tener lugar controlando la precipitación química, es decir, la tasa
de dosificación de los productos químicos de precipitación añadidos
a las aguas residuales, sobre la base de la información en línea
acerca de la concentración de material biodegradable de las aguas
residuales de entrada.
Utilizando el método de la invención, también es
posible monitorizar la emisión fluorescente de NADH en el lodo
concentrado. Este lodo concentrado es la salida de los depósitos de
aireación (bio-reactores de las etapas de
tratamiento biológico), en una planta de tratamiento de aguas
residuales que comprende etapas de tratamiento biológico (cf. Fig.
1). Tal monitorización proporciona información en línea acerca del
nivel de actividad del lodo, es decir, de los microorganismos
presentes.
Sobre la base de esta monitorización, será
posible controlar el caudal de lodo activado reciclado y la salida
(caudal) de lodo en exceso, con el fin de asegurar que los
depósitos de aireación (bio-reactores) contengan, en
todo momento, una cantidad de lodo activado que sea conveniente para
un tratamiento biológico óptimo.
El método de la invención puede utilizarse para
monitorizar el efluente o efluentes finales (salida o salidas de
agua purificada) procedentes de plantas de tratamiento de aguas
residuales, especialmente para monitorizar la adecuada separación de
microorganismos y material biodegradable que inevitablemente están
presentes en la entrada de aguas residuales a la planta. Entre los
microorganismos presentes en las aguas residuales de entrada hay
también microorganismos patógenos y otros microorganismos que suelen
indicar la presencia de microorganismos patógenos. Por ejemplo, el
E. coli puede actuar como indicador de la presencia de
microorganismos patógenos.
Colocando la sonda del equipo sensor de
fluorescencia, como se describe v.g. en el ejemplo 1, en el
efluente final de la planta, es posible proporcionar un registro en
línea de la emisión fluorescente procedente de uno o más
fluoróforos, v.g. proteínas que contienen triptófano y tirosina,
péptidos que contienen triptófano y tirosina, derivados de
aminoácidos que contienen triptófano y tirosina, purinas,
pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos como NADH y
NAD(P)H, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas. Tal
registro puede proporcionar información sobre el contenido de
microorganismos vivos, células, células degradadas, subproductos de
la producción celular y similares, en el efluente final. Se prefiere
que el contenido de este material en el efluente final sea tan
insignificante como sea posible y, sobre todo, que no exista ningún
contenido de microorganismos patógenos.
Es obvio que, al colocar la sonda del equipo
sensor de fluorescencia como antes se ha descrito, es posible
reunir información acerca del contenido de material biodegradable,
de material que contiene fósforo y similares, en el efluente final.
Tal información podría ser vital para monitorizar la eficiencia
global del proceso de purificación de aguas residuales.
Mediante una monitorización como la antes
descrita, puede seguirse de cerca el proceso de sedimentación
secundaria: es posible estimar si la sedimentación de sólidos en
suspensión y lodo (biomasa) progresa satisfactoriamente. Sobre la
base de esta información, es posible controlarse el grado de
reciclado del lodo procedente de la sedimentación secundaria, así
como también la entrada a ésta.
Se considera que es posible colocar el equipo
sensor de fluorescencia, capaz de registrar la emisión fluorescente
de uno o más fluoróforos tales como proteínas que contienen
triptófano y tirosina, péptidos que contienen triptófano y
tirosina, derivados de aminoácidos que contienen triptófano y
tirosina, purinas, pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos como NADH
y NAD(P)H, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas,
en una boya de medida, opcionalmente junto con otro equipo capaz de
monitorizar, por ejemplo, temperatura, pH, salinidad, concentración
de oxígeno, etc.
Esta boya puede disponerse en receptores tales
como el mar, lagos, ríos y otras vías de agua. Así, podrá
monitorizarse una posible actividad microbiológica en las aguas
próximas a la boya, por ejemplo, el crecimiento de algas.
El registro de la emisión fluorescente de uno a
más fluoróforos, v.g. proteínas que contienen triptófano y
tirosina, péptidos que contienen triptófano y tirosina, derivados
de aminoácidos que contienen triptófano y tirosina, purinas,
pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos como NADH y
NAD(P)H, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas,
según el método de la invención, puede proporcionar información
sobre, por ejemplo, la densidad celular y las condiciones de
crecimiento en las aguas.
Es a menudo una necesidad pretratar el agua para
uso como agua de grifo, ya que tal agua muestra actividad
microbiológica de niveles indeseados.
Este pretratamiento puede incluir, por ejemplo,
las siguientes etapas y/o equipo: captador de arena, cascada,
estanque de sedimentación, estanque de infiltración, floculación,
filtro de arena, filtro de carbón activo, pozo de inyección, galería
de percolación, pozo de extracción, aireación, dosificación con
polvo de carbón, filtración rápida, aireación secundaria, estanque
de recogida de agua de enjuague, filtro lento de arena y
deshidratación de lodo.
Según el método de la invención, la actividad
microbiológica del agua puede ser monitorizada colocando el equipo
sensor de fluorescencia, por ejemplo, en cualquiera de las etapas
de aireación, y así, es posible acopiar información sobre la
separación actual de material biodegradable del agua.
Asimismo, según el método de la invención, la
calidad del efluente final, es decir, el agua potable, puede ser
monitorizada en línea registrando la emisión fluorescente de uno o
más fluoróforos, v.g. proteínas que contienen triptófano y tirosina,
péptidos que contienen triptófano y tirosina, derivados de
aminoácidos que contienen triptófano y tirosina, purinas,
pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos como NADH y
NAD(P)H, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas, en
la salida de agua de grifo de un sistema de tratamiento de agua.
El equipo biolavador es capaz de separar material
sólido, sobre todo en forma de polvos o nieblas, de un gas, por
agregación húmeda, es decir, añadiendo o circulando un líquido que
es capaz de ayudar en el proceso de agregación, líquido que
contiene lodo activado. Los biolavadores pueden utilizarse para
fines tales como la purificación de gases de combustión.
Con el fin de monitorizar el nivel de actividad
microbiológica según el método de la invención, la sonda del equipo
sensor de fluorescencia puede colocarse en el depósito de lodo
activado.
El equipo de absorción de gases proporciona un
líquido que es capaz de absorber uno o más componentes solubles de
una mezcla de gases. En cuanto a los biolavadores, el equipo de
absorción de gases puede utilizarse como una parte integrada del
equipo utilizado para fines tales como la purificación de gases de
combustión, por ejemplo, para purificación de gases de combustión
procedentes de centrales de energía. Este equipo de absorción de
gases puede tener un diseño que corresponde a un biolavador, es
decir, el líquido utilizado para la absorción de gases contiene
preferiblemente lodo activado, siendo el lodo activado capaz de
degradar al menos algunas de las sustancias presentes en la mezcla
de gases, que son absorbidas en el líquido. Se considera que la
monitorización del nivel de actividad microbiológica, según el
método de la invención, puede realizarse de la misma forma que la
antes descrita para los biolavadores.
Así, pues, se considera que el nivel de la
emisión fluorescente de uno o más fluoróforos, v.g. proteínas que
contienen triptófano y tirosina, péptidos que contienen triptófano
y tirosina, derivados de aminoácidos que contienen triptófano y
tirosina, purinas, pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos como NADH
y NAD(P)H, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas, y
sus variaciones, puede registrarse con el fin de proporcionar
información en línea que puede utilizarse como base para controlar
parámetros de proceso tales como caudal de gas, salida del lodo en
exceso y grado de reciclado.
Una planta de tratamiento de aguas residuales que
comprende una etapa de tratamiento biológico incluye, típicamente,
una etapa de deshidratación del lodo (cf. Fig. 1). El objeto de
esta etapa de deshidratación del lodo es proporcionar lodo
deshidratado con un alto contenido de materia seca y separar el lodo
deshidratado del agua de rechazo.
Según el método de la invención, es posible
monitorizar el proceso de deshidratación del lodo colocando la
sonda del equipo sensor de fluorescencia en la salida del agua de
rechazo. Así, es posible registrar la emisión de fluorescencia de
uno o más fluoróforos, v.g. proteínas que contienen triptófano y
tirosina, péptidos que contienen triptófano y tirosina, derivados de
aminoácidos que contienen triptófano y tirosina, purinas,
pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos como NADH y
NAD(P)H, ácidos nucleicos, esteroides y
vitaminas.
Sobre la base de tales registros en línea, puede
estimarse si el proceso de deshidratación del lodo progresa
satisfactoriamente, es decir, al nivel óptimo, ya que niveles
crecientes de la emisión fluorescente de uno o más fluoróforos, v.g.
proteínas que contienen triptófano y tirosina, péptidos que
contienen triptófano y tirosina, derivados de aminoácidos que
contienen triptófano y tirosina, purinas, pirimidinas, nucleósidos,
nucleótidos como NADH y NAD(P)H, ácidos nucleicos,
esteroides y vitaminas, respectivamente, indican cantidades
crecientes de proteínas y microorganismos (lodo, biomasa) que hay en
circulación.
Se realizó un experimento con un cultivo
depauperado de levaduras en un reactor para verificar la teoría
anteriormente expuesta, a saber, que una disminución de la cantidad
relativa de NADH indica que el material biodegradable tiene una
biodegradabilidad reducida, mientras que un aumento de la cantidad
relativa de NADH refleja una biodegradabilidad acrecentada.
Las condiciones fueron las siguientes:
- Microorganismo:
- levadura (DGI 342 procedente de De Kanske Spritfabrikker A/S de Copenhagen, Dinamarca (levadura de panadero)); aislada de Saccharomyces cerevisiae).
- Fermentador:
- 1 litro de fermentador en un depósito especial de acero con agitador, dispositivo de control de pH, dispositivo para la medida de oxígeno (Ingold), dispositivo para la medida de temperatura (PR2202 con sensor Ptl00) y una bomba controlada externamente.
- Sustrato:
- estándar según Eglit*, basado en 1% en peso de glucosa como sustrato limitante (10 g/l de glucosa).
- Fermentación:
- temperatura: 25ºC
- \quad
- pH:4
- \quad
- D: 0,1 h^{1}(velocidad de dilución)
- \quad
- volumen: 700 ml.
- Análisis:
- OD
- \quad
- CTS
- \quad
- Glucosa (Yellow Springs Analyzer).
* Egli, Thomas: Wachstum von Methanol
assimiliarender Hefen, PhD Thesis, ETH, 1980.
Se operó un quimiostato según las condiciones
anteriores. El sustrato, que es alimentado continuamente al
fermentador, tiene una concentración que implica de depauperación
de los microorganismos. Tras un período de funcionamiento de 48
horas, se inyectó un impulso de 1,4 g de glucosa en el
fermentador.
La figura 12 muestra las correspondientes medidas
de UNF, pH y contenido de oxígeno (en tanto por ciento) en el
fermentador, en el período +40 horas a +75 horas.
En la figura se aprecia que el registro de UNF
aumenta inmediatamente, tras la inyección de glucosa, desde aprox.
270 UNF hasta aprox. 320 UNF. Este resultado hace destacar el
efecto de la adición de fuentes de carbono fácilmente biodegradables
(en este caso se utiliza glucosa) en la medida de la emisión
fluorescente de NADH: un marcado aumento del valor de UNF
registrado. A partir del valor máximo (el pico), la señal
registrada de UNF disminuye a lo largo de un período de aprox. 3
horas, y simultáneamente tiene lugar una disminución del contenido
de oxígeno; esto se debe a la transferencia de la energía disponible
como NADH a otras formas de energía que son más adecuadas bajo las
condiciones predominantes.
Los pequeños picos (registro de UNF) que aparecen
a las 52 y 54 horas, respectivamente, pueden atribuirse a productos
de degradación y están descritos en la bibliografía.
Claims (17)
1. Método para controlar y/o optimizar un proceso
de purificación de aguas residuales, en el que un sistema acuoso
que contiene material biodegradable se somete a biodegradación por
un cultivo mixto de microorganismos, con el fin de obtener como
producto final agua purificada que tiene una concentración de
materia biodegradable que es, al menos, 5 veces menor que en el
sistema acuoso, cuyo método comprende:
monitorizar la actividad microbiológica del
sistema biológico, constituido por el cultivo mixto de
microorganismos que biodegradan el material biodegradable, y/o las
fluctuaciones de la actividad, por medidas en línea de la emisión
fluorescente y/o sus variaciones correspondiente a un fluoróforo
biogénico característico, presente en el cultivo mixto de
microorganismos del sistema, por excitación, y
controlar uno o varios parámetros del proceso
utilizando los resultados de las medidas como variable o variables
medidas, en un sistema de automatización en línea.
2. Método según la reivindicación 1, en el que el
sistema acuoso es un sistema aeróbico o anaeróbico que tiene agua
como constituyente predominante.
3. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 2, en el que el sistema acuoso se selecciona
del grupo formado por aguas residuales urbanas, aguas residuales
industriales y agua de mar contaminada.
4. Método según las reivindicaciones 1 a 3, en el
que el cultivo mixto de microorganismos es lodo activado.
5. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el fluoróforo se selecciona del
grupo formado por proteínas que contienen triptófano y tirosina,
péptidos que contienen triptófano y tirosina, derivados de
aminoácidos que contienen triptófano y tirosina, purinas y
pirimidinas, nucleósidos, nucleótidos, ácidos nucleicos, esteroides
y vitaminas.
6. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la excitación se realiza con luz
emitida a una longitud de onda en el intervalo de 250 a 780 nm, y
la emisión de fluorescencia se detecta a una longitud de onda de 280
a 800 nm.
7. Método según la reivindicación 6, en el que la
emisión de fluorescencia se detecta a una longitud de onda
correspondiente a un pico del espectro de fluorescencia.
8. Método según la reivindicación 5, en el que el
fluoróforo es un dinucleótido de nicotinamida y adenina como el
NADH el NADPH.
9. Método según la reivindicación 8, en el que la
excitación se realiza con luz a una longitud de onda alrededor de
340 nm, y la emisión de fluorescencia se detecta a una longitud de
onda alrededor de 460 nm.
10. Método según la reivindicación 8 ó 9, en el
que uno o varios de los parámetros de los procesos de purificación
de aguas residuales se controlan en la dirección de reducir el
contenido de material biodegradable del sistema acuoso, cuando se
registra una emisión fluorescente reducida, y son controlados en la
dirección de permitir un contenido acrecentado de material
biodegradable cuando se registra una emisión fluorescente
acrecentada.
11. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, en el que los parámetros de proceso se
seleccionan entre el grupo formado por carga de material
biodegradable, concentración de oxígeno, pH, temperatura, turbidez,
tasa de dosificación de productos químicos de precipitación, tasa de
dosificación de agentes que favorecen la descomposición, tasa de
reciclado de lodo activado, caudal de entrada, caudal de salida,
velocidad de agitación, tasa de dosificación de oxígeno, tasa de
dosificación de aire (aireación) y cantidad total de lodo activado
en el sistema.
12. Método según la reivindicación 11, en el que
los agentes que favorecen la descomposición se seleccionan entre
enzimas, agentes oxidantes, catalizadores inorgánicos y
microorganismos.
13. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, que además comprende la adición al
sistema, antes de la degradación, de productos químicos de
precipitación o floculación.
14. Método según la reivindicación 13, en el que
el producto o los productos químicos se seleccionan entre el grupo
formado por cal, cal hidratada y sales de metales divalentes o
trivalentes, v.g. cloruro férrico, sulfato férrico, sulfato
ferroso, sulfato alumínico, aluminato sódico, cloruro de aluminio,
hidróxido-carbonato magnésico, carbonato cálcico e
hidróxido cálcico, silicatos activados, gomas guar, almidones,
taninos, alginato sódico, poli(sulfato de aluminio),
poli(hidroxicloruro de aluminio), polielectrolitos sintéticos
y coagulantes.
15. Método de determinar cuantitativamente y/o
cualitativamente el contenido de material biodegradable en un
sistema acuoso que comprende un cultivo mixto de microorganismos o
fluctuaciones del contenido, método que comprende medir, por medida
en línea, la emisión fluorescente de un fluoróforo biogénico
característico presente en el cultivo mixto de microorganismos y
capaz de actuar como indicador del nivel de actividad
microbiológica y, con ello, de la cantidad y/o la calidad del
material biodegradable presente en el sistema acuoso, cuando se
irradia con luz emitida a una longitud de onda en el intervalo de
250 a 760 nm, siendo detectada la emisión fluorescente a una
longitud de onda en el intervalo de 250 a 800 nm, y que utiliza los
valores medidos de la emisión de fluorescencia como base para la
determinación.
16. Método según la reivindicación 15, en el que
el fluoróforo característico se selecciona del grupo formado por
proteínas que contienen triptófano y tirosina, péptidos que
contienen triptófano y tirosina, derivados de aminoácidos que
contienen triptófano y tirosina, purinas, pirimidinas, nucleósidos,
nucleótidos, ácidos nucleicos, esteroides y vitaminas.
17. Método según la reivindicación 15 ó 16, en el
que el fluoróforo biogénico caracterizado es NADH o
NADPH.
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Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5948272A (en) * | 1986-04-29 | 1999-09-07 | Lemelson; Jerome H. | System and method for detecting and neutralizing microorganisms in a fluid using a laser |
| US5466604A (en) * | 1994-03-08 | 1995-11-14 | Biochem Technology, Inc. | Apparatus for monitoring biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof |
| US5552319A (en) * | 1993-07-20 | 1996-09-03 | Biochem Technology, Inc. | Apparatus and method for monitoring and controlling biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof |
| US5401412A (en) * | 1993-07-20 | 1995-03-28 | Biochem Technology, Inc. | Method and apparatus for monitoring biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof |
| EP0827430B1 (de) * | 1995-01-05 | 1999-11-03 | Roland Krahn | Biotechnologische sanierung von schwermetallhaltigen böden und wässern |
| ES2127014T3 (es) * | 1995-05-11 | 1999-04-01 | Biobalance As | Nuevo metodo para controlar la biodegradacion. |
| US5707524A (en) * | 1996-02-16 | 1998-01-13 | Shane Agra Corporation | Process for waste water treatment |
| FR2764089B1 (fr) * | 1997-05-29 | 1999-07-02 | Air Liquide | Procede de regulation de la teneur d'oxygene de l'eau en sortie d'un appareil de dissolution d'oxygene dans l'eau et appareil pour la mise en ouvre du procede |
| AU1144399A (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-31 | Biobalance A/S | Method for the control of biodegradation |
| US6106718A (en) * | 1998-07-01 | 2000-08-22 | Biochem Technology, Inc. | Enhanced denitrification process by monitoring and controlling carbonaceous nutrient addition |
| WO2000073869A1 (de) * | 1999-06-01 | 2000-12-07 | Aru Anlagen Für Recycling Und Umweltschutz | Verfahren zur steuerung der optimalen dosiermenge von zusätzen zu kontinuierlich strömenden fluiden |
| WO2001029539A1 (en) | 1999-10-20 | 2001-04-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Systems and methods for analyzing mixtures using fluorescence |
| AU2831501A (en) * | 2000-01-26 | 2001-08-07 | Shw Holter Wassertechnik Gmbh | Method for monitoring an aqueous system |
| JP2002035743A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-05 | Kurita Water Ind Ltd | 軟水装置 |
| ES2282286T3 (es) * | 2000-08-29 | 2007-10-16 | Glaxo Group Limited | Procedimiento y sistema para la determinacion por fluorescencia de elementos traza en tiempo real. |
| US7575685B2 (en) | 2000-11-10 | 2009-08-18 | Bion Technologies, Inc. | Low oxygen biologically mediated nutrient removal |
| US7431839B2 (en) | 2000-11-10 | 2008-10-07 | Bion Technologies, Inc. | Low oxygen biologically mediated nutrient removal |
| US6689274B1 (en) | 2000-11-10 | 2004-02-10 | Bion Technologies, Inc. | Low oxygen organic waste bioconversion system |
| US7229785B2 (en) * | 2002-04-19 | 2007-06-12 | Midwest Research Institute | Fluorescence technique for on-line monitoring of state of hydrogen-producing microorganisms |
| KR100483584B1 (ko) * | 2002-09-11 | 2005-04-19 | 한국바이오시스템(주) | 수질의 실시간 비오디 측정용 부표형 센서 |
| US20050072718A1 (en) * | 2003-10-07 | 2005-04-07 | Lacy William J. | System and device to treat sanitary and municipal wastewater and storm water run-offs |
| US7985574B2 (en) * | 2004-02-17 | 2011-07-26 | American Air Liquide, Inc. | Oxygen-assisted fermentation process |
| US20070221552A1 (en) * | 2004-05-18 | 2007-09-27 | Biomass Processing Technology, Inc. | System for Processing a Biomaterial Waste Stream |
| EP1832556A1 (de) * | 2006-03-07 | 2007-09-12 | Aqua Service Schwerin Beratungs- und Betriebsführungsgesellschaft mbH | Verfahren zum Betreiben einer biologischen Kläranlage |
| EP1996520B1 (en) * | 2006-03-10 | 2012-08-01 | Council of Scientific and Industrial Research | A bacterium consortium, bio-electrochemical device and a process for quick and rapid estimation of biological oxygen demand |
| US20080035036A1 (en) * | 2006-06-05 | 2008-02-14 | Bassani Dominic T | Environmentally compatible integrated food and energy production system |
| BRPI0704203A (pt) * | 2007-11-09 | 2008-05-20 | Paulo Roberto Barbosa Da Silva | sistema de recuperação de água de esgoto |
| EP2316016A4 (en) * | 2008-08-12 | 2012-01-25 | Palisades Capital Llc | POTENTIOSTATIC DATA CONNECTION |
| US8269192B2 (en) * | 2010-02-02 | 2012-09-18 | Mote Marine Laboratory, Inc. | Method and apparatus for determining the presence of optical brighteners in water samples |
| US20170305804A1 (en) * | 2011-05-03 | 2017-10-26 | NFusion Technologies, LLC | Soil enrichment systems and methods |
| US8525130B2 (en) * | 2011-11-21 | 2013-09-03 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Method for measuring biological contamination of sea water desalination facility and system thereof |
| EP2882691A4 (en) | 2012-08-10 | 2016-02-10 | Xylem Water Solutions Zelienople Llc | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING AND CONTROLLING OZONATION AND VENTED FILTRATION BY UV AND MEASURING A VISIBLE SPECTRUM AND AN OXIDATION REDUCTION POTENTIAL |
| US10155671B2 (en) * | 2012-12-13 | 2018-12-18 | Atlantium Technologies Ltd | System and method for controlling ultraviolet liquid disinfection |
| US20140229414A1 (en) | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Ebay Inc. | Systems and methods for detecting anomalies |
| US9108868B1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-08-18 | Premier Magnesia, Llc | Treatment of potable water |
| US9864823B2 (en) | 2015-03-30 | 2018-01-09 | Uop Llc | Cleansing system for a feed composition based on environmental factors |
| CN105784659A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 安徽建筑大学 | 利用荧光光谱测定反硝化除磷工艺中正磷酸盐浓度的方法 |
| US10545487B2 (en) | 2016-09-16 | 2020-01-28 | Uop Llc | Interactive diagnostic system and method for managing process model analysis |
| US10678272B2 (en) | 2017-03-27 | 2020-06-09 | Uop Llc | Early prediction and detection of slide valve sticking in petrochemical plants or refineries |
| US10754359B2 (en) | 2017-03-27 | 2020-08-25 | Uop Llc | Operating slide valves in petrochemical plants or refineries |
| US11130111B2 (en) | 2017-03-28 | 2021-09-28 | Uop Llc | Air-cooled heat exchangers |
| US10794644B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-10-06 | Uop Llc | Detecting and correcting thermal stresses in heat exchangers in a petrochemical plant or refinery |
| US10752845B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-08-25 | Uop Llc | Using molecular weight and invariant mapping to determine performance of rotating equipment in a petrochemical plant or refinery |
| US11396002B2 (en) | 2017-03-28 | 2022-07-26 | Uop Llc | Detecting and correcting problems in liquid lifting in heat exchangers |
| US10962302B2 (en) | 2017-03-28 | 2021-03-30 | Uop Llc | Heat exchangers in a petrochemical plant or refinery |
| US10663238B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-05-26 | Uop Llc | Detecting and correcting maldistribution in heat exchangers in a petrochemical plant or refinery |
| US10670353B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-06-02 | Uop Llc | Detecting and correcting cross-leakage in heat exchangers in a petrochemical plant or refinery |
| US10695711B2 (en) | 2017-04-28 | 2020-06-30 | Uop Llc | Remote monitoring of adsorber process units |
| US10913905B2 (en) | 2017-06-19 | 2021-02-09 | Uop Llc | Catalyst cycle length prediction using eigen analysis |
| US11365886B2 (en) | 2017-06-19 | 2022-06-21 | Uop Llc | Remote monitoring of fired heaters |
| US10739798B2 (en) | 2017-06-20 | 2020-08-11 | Uop Llc | Incipient temperature excursion mitigation and control |
| US11130692B2 (en) | 2017-06-28 | 2021-09-28 | Uop Llc | Process and apparatus for dosing nutrients to a bioreactor |
| US11194317B2 (en) | 2017-10-02 | 2021-12-07 | Uop Llc | Remote monitoring of chloride treaters using a process simulator based chloride distribution estimate |
| US11105787B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-08-31 | Honeywell International Inc. | System and method to optimize crude oil distillation or other processing by inline analysis of crude oil properties |
| US10901403B2 (en) | 2018-02-20 | 2021-01-26 | Uop Llc | Developing linear process models using reactor kinetic equations |
| FR3078076A1 (fr) * | 2018-02-21 | 2019-08-23 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Methode d'evaluation de la teneur en matiere organique biodegradable d'un echantillon aqueux et kit pour sa realisation |
| FR3078075A1 (fr) * | 2018-02-21 | 2019-08-23 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Methode d'estimation de la toxicite globale d'un echantillon aqueux, kit pour sa mise en œuvre et utilisation pour divers types d'effluents. |
| US10734098B2 (en) | 2018-03-30 | 2020-08-04 | Uop Llc | Catalytic dehydrogenation catalyst health index |
| US10953377B2 (en) | 2018-12-10 | 2021-03-23 | Uop Llc | Delta temperature control of catalytic dehydrogenation process reactors |
| CN116395828B (zh) * | 2023-04-10 | 2024-01-05 | 苏州市环境保护有限公司 | 一种用于污水厂的精准化加药控制方法 |
| DE102024121068A1 (de) * | 2024-07-24 | 2026-01-29 | A.P.F. Aqua System Ag | Verfahren zur Hygienisierung, Desinfektion oder Sterilisation |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3926737A (en) * | 1972-05-10 | 1975-12-16 | New Brunswick Scientific Co | Method and apparatus for control of biochemical processes |
| US4112741A (en) * | 1977-08-29 | 1978-09-12 | Environmental Devices Corporation | Scanning apparatus for septic effluents |
| US4385113A (en) * | 1978-03-20 | 1983-05-24 | Nasa | Rapid, quantitative determination of bacteria in water |
| US4260490A (en) * | 1979-11-09 | 1981-04-07 | Union Carbide Corporation | Biomonitor to safeguard water purification process from toxicants |
| DE3811097A1 (de) * | 1988-03-31 | 1989-10-12 | Orpegen Med Molekularbioforsch | Verfahren zur steuerung biologischer klaerstufen |
| US4577110A (en) * | 1983-04-11 | 1986-03-18 | Biochem Sensors, Inc. | Optical apparatus and method for measuring the characteristics of materials by their fluorescence |
| US4686372A (en) * | 1983-05-09 | 1987-08-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for measuring cell counts of Methanogens or methane producing activity thereof |
| US4684469A (en) * | 1983-05-17 | 1987-08-04 | Ecolab Inc. | Two component biocidal process |
| GB8317933D0 (en) * | 1983-07-01 | 1983-08-03 | Devon County Council Brown L | Sewage-treatment-plant operation |
| JPH07114685B2 (ja) * | 1983-07-28 | 1995-12-13 | 株式会社日立製作所 | 下水処理装置 |
| GB8409410D0 (en) * | 1984-04-11 | 1984-05-23 | Hydro Int Ltd | Water treatment |
| JPS60220199A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | メタン発酵処理方法 |
| GB8416045D0 (en) * | 1984-06-22 | 1984-07-25 | Unilever Plc | Carrying out microchemical and microbiological tests |
| DE3508126A1 (de) * | 1985-03-07 | 1986-09-11 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Verfahren und vorrichtung zur abwasserreinigung nach dem belebtschlammverfahren |
| JPS62175195A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | 微生物濃度または微生物活性の計測方法 |
| EP0244148A1 (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-04 | Calgon Corporation | Method and device for enumerating microorganisms |
| SE454358B (sv) * | 1986-08-05 | 1988-04-25 | Trion Forskning & Utveckling | Sett att overvaka fermentering jemte anvendning av settet vid styrning av fermenteringsbetingelser |
-
1989
- 1989-02-28 DK DK96989A patent/DK96989D0/da not_active Application Discontinuation
-
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