Medios de cultivo

Los flocs están conformados por microorganismos, materia orgánica e inorgánica, y algunos filamentos unidos por una matriz de glicocalix producida por bacterias como la Zooglea ramigera que en unión con las bacterias filamentosas participan en la conformación estructural de los flocs.

Existen diversos factores que influyen en la formación y sedimentación de los flocs, algunos son:  

• La edad de los lodos
• Presencia de metales
• Compuestos orgánicos
• Agentes tensoactivos
• La superficie química y densidad del floc
• La presencia de bacterias floculantes y filamentosas.

El bajo número o la ausencia de las bacterias filamentosas permiten la formación de flocs pequeños y débiles que no sedimentan produciendo un efluente turbio. Y el crecimiento excesivo de estas bacterias causan problemas de operación

• Bulking o aumento en el volumen de los sólidos sedimentados por mala compactación
• Foaming o formación de espumas debido a la presencia de microorganismos hidrofóbicos como Michothrix parvicella o actinomicetos ramificados Gram positivos del género Nocardia.

Las bacterias filamentosas más comúnmente encontradas en un sistema de lodos activados son: Sphaerotilus natans, Beggiatoa, Nocardia, Nostocoida limicola I, II y III, Thiothrix I y II, Tipo 021N, Tipo 0041, Tipo 1863 y Tipo 0211

Las bacterias acidogénicas convierten los azúcares y aminoácidos en dióxido de carbono, hidrógeno, amonio y ácidos orgánicos. Las bacterias acetogénicas entonces convierten estos ácidos resultantes en ácido acético, con la producción adicional de amonio, hidrógeno y dióxido de carbono. Finalmente, en la fase metanogénica se convierten estos productos en metano y dióxido de carbono, gas de alto poder calorífico conocido como biogás.

En el proceso de acidogénesis, las bacterias hidrolíticas forman una variedad de productos finales reducidos de la fermentación de un determinado sustrato. Una cuestión fundamental que se plantea se refiere a las características metabólicas que controlan el flujo de carbono y de electrones a un producto final reducido determinado durante el proceso de cultivo, y en cultivos metanogénicos mixtos de bacterias hidrolíticas.

El proceso de digestión anaerobia consiste en la transformación de la materia orgánica a través de una serie de reacciones bioquímicas, en un biogás con un alto contenido de metano (CH4), que puede ser aprovechado como fuente de energía y un efluente sólido, con excelentes características para ser utilizado como fertilizante para el suelo. Durante la primera etapa, participan las bacterias hidrolíticas, encargadas de romper los polímeros orgánicos (polisacáridos, proteínas, y lípidos) para convertirlos a monómeros tales como; los ácidos grasos volátiles de cadena larga, los alcoholes, el H2 y CO2; posteriormente intervienen las bacterias fermentativas o acidogénicas que transforman los productos formados durante la hidrólisis en ácido acético y compuestos intermedios como el etanol, el ácido láctico, el ácido propiónico, el ácido fórmico y el ácido butírico, además de H2 y CO2. Estos productos son convertidos en acetato, H2 y CO2 por las bacterias acetogénicas. Finalmente, el CH4 es producido por las bacterias metanogénicas a partir del acetato, el H2 y el CO2.

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