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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2015
Análisis y evaluación del comportamiento microbiológico de dos Análisis y evaluación del comportamiento microbiológico de dos
biorreactores modificados FLOCAIRFP al 10% y 15% de aireación, biorreactores modificados FLOCAIRFP al 10% y 15% de aireación,
en la planta piloto de aguas residuales en la sede El Vivero de la en la planta piloto de aguas residuales en la sede El Vivero de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Eliana Mulford Santamaría Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Mulford Santamaría, E. (2015). Análisis y evaluación del comportamiento microbiológico de dos biorreactores modificados FLOCAIRFP al 10% y 15% de aireación, en la planta piloto de aguas residuales en la sede El Vivero de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/217
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Análisis y evaluación del comportamiento microbiológico de dos biorreactores
modificados FLOCAIRFP al 10% y 15% de aireación, en la planta piloto de aguas
residuales en la sede el Vivero de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas
Eliana Mulford Santamaría
Código. 41112704
Universidad de La Salle
Facultad de ingeniería
Programa de Ingeniería ambiental y sanitaria
Proyecto de grado
Bogotá D.C. 2015
Análisis y evaluación del comportamiento microbiológico de dos biorreactores
modificados FLOCAIRFP al 10% y 15% de aireación, en la planta piloto de aguas
residuales en la sede el Vivero de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas
Proyecto de grado para optar al título de
Ingeniera Ambiental y Sanitaria
Director
Julio Cesar Ramírez
Ingeniero Químico
Codirectora
Gloria Stella Acosta Peñaloza
Microbióloga, MSc.
Universidad de La Salle
Facultad de ingeniería
Programa de Ingeniería ambiental y sanitaria
Proyecto de grado
Bogotá D.C. 2015
Agradecimientos
Agradezco a Dios y el universo por cada día vivido para alcanzar este importante
logro, a mi familia por apoyar mis decisiones y estar incondicionalmente en cada
uno de los proyectos que emprendo, creyendo y confiando en mí. Agradezco a mi
padre por darme tantas herramientas para tomar las riendas de mi vida
profesional. A la profesora y amiga Gloria Acosta por aceptar y acompañarme en
este gran reto, por brindarme siempre su orientación con rigurosidad académica y
con profesionalismo ético. Al profesor Juan Pablo y a la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas por permitirme la participación en el proyecto de la
planta piloto y la utilización de los datos que han permitido el desarrollo de todo
este proyecto. A los estadísticos Henry Rujeles, Néstor Bernal y al profesor
Giovanni Bogotá por todos los aportes académicos brindados con el fin de
enriquecer el desarrollo del proyecto. Agradezco igualmente a la Universidad de
La Salle y a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas que me brindaron
todos los conocimientos para realizarme como tecnóloga y profesional y
permitieron que este proyecto de investigación fuera real.
Tabla de contenido
1 Introducción .................................................................................................... 9
2 Objetivos ....................................................................................................... 11
2.1 Objetivo general ..................................................................................... 11
2.2 Objetivos específicos ............................................................................ 11
3 Marco Teórico: .............................................................................................. 12
3.1 Tratamiento de aguas residuales.......................................................... 12
3.1.1 Reactor de flujo pistón ....................................................................... 13
3.1.2 Lodos activados ................................................................................. 14
3.1.2.1 Microorganismos presentes en lodos activados ............................. 15
3.1.2.2 Predominios relativos de microorganismos ................................... 18
3.2 Descripción del Problema: .................................................................... 20
3.3 Formulación del problema .................................................................... 20
4 Justificación .................................................................................................. 21
5 Metodología ................................................................................................... 23
5.1 Toma de muestras y seguimiento a los reactores .............................. 23
5.2 Tratamiento de la información .............................................................. 24
5.2.1 Herramientas estadísticas ................................................................. 24
5.3 Comparación de los reactores 1 (10% anóxico) y reactor 2 (15%
anóxico) ............................................................................................................ 26
6 Resultados y análisis de resultados ........................................................... 27
6.1 Caracterización del afluente .................................................................. 27
6.2 Frecuencia absoluta de aparición de los grupos microbianos .......... 28
6.2.1 Frecuencia absoluta de grupos microbianos en Reactor 1 (10%
anóxico) .......................................................................................................... 28
6.2.2 Frecuencia absoluta de grupos microbianos en ¨Reactor 2(15%
anóxico) .......................................................................................................... 30
6.3 Porcentajes de aparición de grupos microbianos .............................. 32
6.3.1 Porcentajes de aparición de microorganismos vs parámetros medidos
reactor 1 (10% anóxico). ................................................................................. 33
6.3.2 Porcentajes de aparición vs parámetros medidos reactor 2 (15%
anoxico) .......................................................................................................... 41
6.3.3 Comparación de predominios relativos en elreactor 1 (10% anóxico) y
el reactor 2(15% anóxico) (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142. ............ 47
6.3.4 Análisis de componentes de principales ............................................ 48
6.3.4.1 Análisis de componentes principales reactor 1 ( 10% anóxico) ...... 49
2
6.3.4.2 Análisis de componentes principales reactor 2 ( 15% anóxico) ...... 53
7 Conclusiones ................................................................................................ 57
8 Recomendaciones ........................................................................................ 59
9 Bibliografía .................................................................................................... 60
10 Anexos ....................................................................................................... 63
Índice de Figuras
Figura 1. Diagrama de predominios relativos .................................................. 19
Figura 2. Número relativo de microorganismos vs calidad del lodo .............. 19
Figura 3. Porcentaje de aparición de grupos microbianos vs DBO reactor 1
(10% anóxico) (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142. .................................. 34
Figura 4. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs nitrógeno
reactor 1 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142. ........................................... 37
Figura 5. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs fósforo reactor
1 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142. ........................................................ 40
Figura 6. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs DBO reactor 2
(a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142. ........................................................... 42
Figura 7. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs fósforo reactor
2 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142. ........................................................ 44
Figura 8. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs nitrógeno
reactor 2 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142. ........................................... 47
Figura 1. Componentes principales del reactor 1 (10% anóxico) ................... 52
Figura 1. Gráfico de componentes principales ................................................ 55
Índice de Tablas
Tabla 1. Microorganismos presentes en los procesos de lodos activados . 16
Tabla 2. Valores máximos permisibles vs valores máximos medidos ......... 28
Tabla 3. Frecuencias microbiológicas y Niveles de DBO5, N, y Pen el reactor
1 (10% anóxico) ................................................................................................... 29
Tabla 4. Frecuencias microbiológicas y Niveles de DBO5, N, y Pen el reactor
2 (15% anóxico) ................................................................................................... 31
Tabla 5. Matriz de correlaciones reactor 1 (10% anóxico) ............................. 50
Tabla 6. Matriz de correlaciones reactor 2 (15% anóxico) ............................. 53
Resumen
El tratamiento de las aguas residuales domésticas por medio de sistemas
biológicos de lodos activados es muy frecuente en la actualidad, siendo el caso de
la planta piloto para el tratamiento de una fracción de las aguas residuales de la
quebrada “Mi Padre Jesús” en la sede el Vivero de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
Esta planta piloto estaba compuesta por un sedimentador primario, dos reactores
biológicos aeróbicos FLOCAIRFP modificados al 10% y 15% de anoxia y un
sedimentador secundario para ambos reactores.
En un sistema de lodos activados las unidades fundamentales para la disminución
de la carga contaminante de las aguas son los biorreactores, motivo por el cual se
consideró necesario, dentro de la ejecución de este proyecto, realizar un
seguimiento microscópico a cada reactor, con el fin de monitorear el ecosistema
artificial que se generaba al interior de cada uno, permitiendo de esta forma una
identificación previa y preventiva de los microorganismos presentes en momentos
específicos, buscando indicadores de la calidad del lodo y del tratamiento como
tal.
Este proyecto buscó emplear toda la información recolectada en el tiempo de
estudio de la planta piloto para establecer el reactor con el mejor funcionamiento y
por ende con la mayor eficiencia de remoción de contaminantes por medio de la
identificación de los microorganismos registrados por día y en todo el tiempo de
estudio y la relación existente entre los predominios relativos de los
microorganismos, la calidad del lodo y las condiciones físico químicas del medio.
Finalmente se realizó la comparación entre los reactores y se pudo determinar que
el reactor que presentó una mejor calidad del lodo, identificado por la cantidad de
grupos microbiológicos registrados por día, y por el comportamiento del lodo en el
tiempo de estudio fue el reactor modificado con el 10% de anoxia, mientras que el
reactor modificado con un 15% de anoxia presentó pocos momentos de
estabilización y menos diversidad microbiológica por día, lo cual limitó la calidad
del lodo y la eficiencia en el tratamiento.
Palabras clave: Tratamiento de aguas residuales, microorganismos indicadores,
eficiencia de tratamiento, lodos activados.
Abstract
Treatment of domestic wastewater using activated sludge biological systems is
very common today, being the case of the pilot for the treatment of a fraction of the
wastewater plant ravine "My Father Jesus" at the headquarters Nursery of the
University Francisco José de Caldas.
The pilot plant consisted of a primary settler two aerobic bioreactors modified
FLOCAIRFP 10% and 15% of anoxia and a secondary settler to both reactors.
In an activated sludge system the fundamental units for reducing the pollution load
of water are bioreactors, why it was considered necessary, in the implementation
of this project, perform a microscopic track each reactor, in order to monitor
artificial ecosystem is generated within each thus allowing an earlier and
preventive identification of the microorganisms present at specific times, looking
quality indicators and treatment of sludge as such.
This project sought to use all the information collected at the time of the pilot plant
study to establish the reactor with the best performance and thus with the highest
pollutant removal efficiency through the identification of microorganisms registered
per day and around study time and the relationship between the relative
predominance of microorganisms, the quality of the sludge and the
physicochemical conditions of the medium.
Finally the comparison between the reactors was performed and it was determined
that the reactor provided a better quality of the sludge, identified by the number of
microbial groups registered per day, and the behavior of the sludge in time study
was modified reactor 10% of anoxia, while the reactor modified with 15% of anoxia
presented few moments microbiological stabilization and less diversity per day,
which limited the quality and efficiency of sludge treatment.
Keywords: Wastewater treatment, microorganisms indicators, efficiency of
treatment, activated sludge.
9
1 Introducción
La contaminación de las aguas por desechos domésticos es una de la principales
problemáticas que enfrentan las grandes ciudades a la hora de preservar el
ambiente en el que se encuentran ubicadas. Por tal motivo la necesidad de
encontrar y contar con tratamientos efectivos para la descontaminación de las
aguas se ha convertido en una de las principales tareas ambientales y sanitarias
de la actualidad. Es así que se hace necesario no solo la réplica de los
tratamientos establecidos si no la profundización en el conocimiento científico de
los tratamientos vigentes con el fin de mejorar su entendimiento y por ende su
funcionamiento, permitiendo mejores programas de control y seguimiento de las
Plantas de Tratamiento de Agua Residual (PTAR).
La mayor parte de plantas de tratamiento de agua residual cuentan con un
tratamiento primario, tratamiento secundario y tratamiento terciario (Zaror, 2000).
Dentro de los tratamientos que se le realizan a las aguas residuales, el tratamiento
secundario suele ser el más costoso y el que mayor control requiere por la
especificidad de condiciones que se deben tener en el proceso. Esto se debe a
que el tratamiento secundario está basado en la actividad metabólica de
microorganismos capaces de emplear como sustrato la materia orgánica presente
en el agua (Sawyer, McCarthy, & Parkin, 2001)existiendo en esta fase una clara
relación entre los microorganismos presentes, su abundancia en cada uno de los
biorreactores y el resultado de eficiencia de remoción del tratamiento en general.
Dicha relación es la que se buscó establecer en el desarrollo de este proyecto en
los reactores biológicos aeróbicos Flocairrfp modificados al 10% y 15% de anoxia
en la planta piloto para el tratamiento de una fracción de las aguas residuales de la
quebrada “Mi Padre Jesús” en la sede el Vivero de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
Cada reactor contó con un tiempo de retención hidraúlica de 6 horas establecidos
por el RAS 2000, 24 piezas de relleno plástico, 6 aireadores y con un caudal de 1
L/min. El arranque del sistema de lodos activados de cada reactor se realizó por
medio de la inoculación con lodos del sistema de tratamiento de aguas residuales
de Guatavita, el cual trabaja con zanjón de oxidación. El volumen inoculado en
cada reactor fue el equivalente al 30% del mismo.
10
La identificación y el análisis de la información que se desarolló en el presente
proyecto tomó como base los resultados de seguimiento microscópico y físico-
químico que se realizó en el marco del funcionamiento de la planta piloto.
La identificación de los microorganismos en grupos se realizó tomando como base
el registro fotográfico, permitiendo establecer la cantidad de veces que cada grupo
fue registrado en el tiempo de estudio. Esta información fue tratada
estadísticamente con las herramientas de frecuencias absoluta, frecuencia relativa
porcentaje relativo, estadística descriptiva y análisis de componentes principales,
lo que permitió identificar los predominios de cada grupo en cada día registrado en
todo el tiempo de estudio, y la correlación existente entre los parámetros físico-
químicos medidos y los grupos microbianos registrados.
Las variaciones de los grupos microbiológicos registrados por día fueron
comparadas con la información, aportada por el laboratorio certificado, que
registró las variaciones de Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), Nitrógeno,
(N) y Fósforo (P) a la entrada de los reactores durante todo el tiempo de estudio
para finalmente establecer el reactor que contó con una mejor calidad en el lodo y
por ende un mejor tratamiento de las aguas que ingresaron.
11
2 Objetivos
2.1 Objetivo general
Analizar los resultados del comportamiento microbiológico, con relación a las
condiciones físico-químicas y la eficiencia de remoción, obtenidos del estudio de
evaluación de los reactores biológicos aeróbicos modificados Flocairfp al 10% y
15% de aireación en la planta piloto en la sede el Vivero de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
2.2 Objetivos específicos
- Reconocer los microorganismos presentes en el proceso de seguimiento y
control de los reactores biológicos aeróbicos modificados Flocairrfp.
- Evaluar el comportamiento físico-químico de los reactores.
- Determinar las posibles relaciones entre las características de los
microorganismos presentes en los dos reactores y la eficiencia de remoción
de materia orgánica de los mismos.
12
3 Marco Teórico:
Se puede definir el agua residual dómestica como la combinación de los residuos
líquidos procedentes tanto de residencias como de instituciones públicas y
establecimientos comerciales a los que pueden agregarse, eventualmente, aguas
subterráneas, superficiales y pluviales (Orozco Jaramillo, 2014).
La carga contaminante presente usualmente en las aguas residuales aporta
características físico-químicas como sólidos suspendidos, sólidos sedimentables,
sólidos disueltos, aumento en la conductividad, variaciones en el pH, disminución
de oxígeno, entre otros. Buscando la remoción de estos parámetros indicadores
de contaminación y baja calidad se desarrollan diferentes tratamientos de las
aguas residuales (Zaror, 2000).
3.1 Tratamiento de aguas residuales
Las tecnologías de tratamiento de aguas residuales tienen como objetivo mitigar el
impacto ambiental que generan las descargas de estas aguas sin tratar, buscando
un vertimiento final de aguas residuales que cumpla las concentraciones de
contaminantes estipulados en la legislación vigente. Aquellos métodos de
tratamiento en los que predominan los fenómenos físicos se conocen como
operaciones unitarias, mientras que aquellos métodos en los que la eliminación de
los contaminantes se realiza con base en procesos químicos o biológicos se
conocen como procesos unitarios (Castillo Rodríguez , et al., 2005).
Existe una amplia gama de tecnologías que sirven para la remoción,
transformación o utilización de residuos, y la selección de las operaciones
unitarias o procesos unitarios que se requiere incluir en un sistema de tratamiento
de aguas residuales depende de factores tanto técnicos como económicos. Sin
embargo, todas las tecnologías para el tratamiento de las aguas basan sus
procesos de remoción en 3 clases de tratamientos principalmente que son:
tratamiento primario, que consiste en un tratamiento físico-químico; tratamiento
secundario, que tiene como objetivo la eliminación de los contaminantes por
procesos biológicos y el tratamiento terciario, relacionado con la eliminación de
sólidos inorgánicos disueltos por medio de filtración y desinfección de las aguas
(Zaror, 2000).
13
El tratamiento primario tiene como principal objetivo remover aquellos
contaminantes que pueden sedimentar, como por ejemplo los sólidos
sedimentables y algunos suspendidos o aquellos que pueden flotar como las
grasas. Este tratamiento cuenta con diferentes alternativas según la configuración
general y el tipo de tratamiento que se haya adoptado. Se puede hablar de una
sedimentación primaria como primer o último tratamiento o precediendo un
tratamiento biológico (Zaror, 2000).
Por otra parte el objetivo del tratamiento secundario o biológico es remover la
Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) soluble que escapa a un tratamiento
primario, se intenta reproducir los fenómenos naturales de estabilización de la
materia orgánica, que ocurren en el cuerpo receptor. La ventaja es que en ese
proceso, el fenómeno se realiza con más velocidad para facilitar la
descomposición de los contaminantes orgánicos en períodos cortos de
tiempo. Un tratamiento secundario remueve aproximadamente 85% de la DBO y
los sólidos suspendidos (SS) (Sawyer, McCarthy, & Parkin, 2001).
Para el tratamiento de aguas residuales domésticas el tratamiento biológico
mayoritariamente empleado es el tratamiento por lodos activados por medio de
reactores de flujo pistón. Por este motivo se desarrollan a continuación los
conceptos necesarios para comprender el fundamento de un reactor de flujo
pistón y el tratamiento de lodos activados y su relación con el estudio.
3.1.1 Reactor de flujo pistón
El reactor de flujo pistón o flujo tubular es un reactor donde las partículas no se
mezclan a lo largo de su paso por el mismo, es decir, en este tipo de reactores no
hay dispersión. En la planta piloto para el tratamiento de una fracción de las aguas
residuales de la quebrada “Mi Padre Jesús” en la sede el Vivero de la Universidad
Distrital Francisco José de Caldas” se emplearon dos reactores biológicos
aeróbicos de flujo pistón, en los cuales todas las partículas tuvieron el mismo
tiempo de residencia, considerando que la dispersión es cero (Orozco Jaramillo,
2014; Romero Rojas, 2004).
En este tipo de reactor, la concentración del sustrato varía en función de la
distancia, lo que hace que el sustrato disminuya debido a que hay consumo del
mismo. La mayoría de sistemas de tratamiento secundario por lodos activados
emplean reactores flujo pistón, ya que se asume que una delgada capa de
sustrato completamente mezclada en sentido transversal atraviesa el reactor, de
14
forma alargada, ocurriendo de forma gradual la estabilización del sustrato
(Jiménez, 2013; Orozco Jaramillo, 2014).
En la Floculación Aireada a Flujo Pistón (FLOCAIRFP), los reactores son
optimizados y mejorados para permitir una alta eficiencia en la remoción de
contaminantes y constituyentes del agua residual. En estos reactores hay
formación de flóculos a partir de la materia finamente dividida, y con apoyo de la
aireación continua se busca generar las condiciones óptimas para el crecimiento y
metabolismo de los microorganismos que participan del proceso de lodos
activados simulando las condiciones de depuración natural (Castillo Rodríguez , et
al., 2005; Guitierrez & Rodriguez , 2011).
Realizando una comparación entre los reactores de mezcla completa, que se
caracterizan por la uniformidad de la características del licor en el tanque de
aireación, y los reactores flujo pistón, que se caracterizan por mantener el
gradiente de concentración en función de la distancia a la entrada del proceso, en
términos de la relación del caudal con la constante de remoción de DBO para
eficiencias de 85%, 90%, 95% y 98%, son mejores los reactores flujo pistón
debido a que no necesitan de grandes volúmenes para llegar a estos niveles de
remoción y los reactores de flujo pistón no necesitan grandes tiempos de retención
(Guitierrez & Rodriguez , 2011).
3.1.2 Lodos activados
El proceso de lodos activados fue desarrollado en Inglaterra en 1914. Este
proceso se basa en el contacto de las aguas residuales con “flocs” biológicos
previamente inoculados. Los lodos son una masa floculenta de microorganismos,
materia orgánica y materiales inorgánicos que tienen la propiedad de tener una
superficie altamente activa para la adsorción de materiales coloidales y
suspendidos, dentro de los grupos microbianos con usual presencia dentro de los
sistemas de lodos activados se encuentran las cianofitas, las euglenofitas, los
protistas ciliados, los protistas ameboides, los micrometazoos, las bacterias
filamentosas, las diatomeas y las clorofitas.(Romero, 2000).
La depuración biológica la llevan a cabo grandes cantidades de microorganismos,
en su mayor parte bacterias, que utilizan la carga orgánica del efluente para
formar biomasa celular y para reproducirse. La caracterización de estos
15
microorganismos en las distintas etapas de la depuración, indicará el estado de
funcionamiento de la planta y la eficiencia del proceso (Vilaseca, 2001).
3.1.2.1 Microorganismos presentes en lodos activados
Los microorganismos que intervienen en el tratamiento de las aguas residuales,
por medio de lodos activados y en general en el tratamiento biológico, son
aquellos que tienen la capacidad de degradar los contaminantes presentes en el
agua. En el sistema se favorece a diversas especies dependiendo de factores
como la composición fisicoquímica del agua residual a tratar, el tipo y las
características del tratamiento (aireación, tiempo de retención, etc.), y la
estacionalidad y volumenes de los vertidos.
Siendo así, la observación de los lodos o de muestras directas del agua de los
biorreactores flujo pistón son esenciales para conocer el estado y funcionamiento
de las plantas. Dichas observaciónes deben estar orientadas a la búsqueda de los
microorganismos presentes en los procesos de lodos activados que sean
indicadores del proceso (Tabla 1) (Zaror, 2000).
Las observaciones microscópicas se deben realizar teniendo presente que en un
alto porcentaje los microorganismos que componen los lodos son parte del
fitoplacton. El fitoplacton es un grupo variado de seres vivos micróspicos de origen
vegetal, en su mayoría compuesto por algas verdes, que se encuentra en función
de las condiciones naturales del lugar y de la presencia o ausencia de nutrientes.
Los grupos más abudantes dentro del fitoplacton son las diatomeas, las cianófitas
y los dinoflagelados (Agudelo, 2005).
De igual manera, los protozoarios son microorganismos indicadores del proceso
de lodos acivados, en su mayoría heterótrofos aerobios capaces de metabolizar
tanto sustratos solubles como insolubles. Estos microorganismos pueden llegar a
ser los más abundantes en los lodos activados, alcanzando valores medios de
5000 individuos/mL en los reactores biológicos, constituyendo aproximadamente el
5% del peso seco de los sólidos en suspensión del licor de mezcla (Vilaseca,
2001).
Los protozoarios actúan reduciendo el exceso de bacterias libres o no formadoras
de flóculos y reduciendo las concentraciones de materia orgánica, y su aparición y
abundancia reflejan distintas condiciones físico-químicas existentes en los tanques
16
de aireación. La presencia de protozoos en los fangos activados determina un
aumento de calidad del efluente, son contribuyentes de la formación de flóculos, y
reducen la concentración de bacterias y materia orgánica ayudando a que le
efluente sea más claro y de mejor calidad (Castillo Rodríguez , et al., 2005; Luna
Pabello, 2006; Agudelo, 2005).
Tabla 1. Microorganismos presentes en los procesos de lodos activados
Grupo Características
Cianofitas
Cuentan con la capacidad de soportar condiciones muy
extremas, son buenos indicadores de eutrofia (Luna
Pabello, 2006) y son capaces de generar mal olor y
sabor. Soportan relaciones fósforo:Nitrógeno muy altas
(Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999).
Diatomeas
Son algas unicelulares que tienen usual presencia en
medios oligotróficos y son empleadas como indicadoras
de buena calidad del agua (López Fuerte & Siqueriros
Beltrones, 2011).
Clorofitas
Son algas verdes, eucariotas y acuáticas que están
presentes en aguas eutróficas (Red de información
ambiental de Andalucía, 2007).
Euglenofitas
Son buenos indicadores de presencia de materia
orgánica, pudiendo indicar de igual forma eutrofia en un
sistema (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999).
Dinofitas
Muy presentes en aguas cargadas con materia orgánica,
no son buenas resistiendo condiciones desfavorables
(Rittmann & McCarty, 2001; Throrp & Covich, 2010).
Protozoarios
ameboides
Son protozoarios de 10-200 μm. Las amebas desnudas
suelen resistir altos niveles de materia orgánica, por lo
que usualmente se encuentran en las entradas de los
reactores, mientras que las amebas testáceas pueden
aparecer en instalaciones con buena nitrificación y carga
orgánica baja. Toleran oxígeno disuelto bajo, se
alimentan de bacterias y usualmente están relacionados
con problemas en las plantas o con la entrada de
productos tóxicos (Luna Pabello, 2006; Vilaseca, 2001).
17
Grupo Características
Protozoarios ciliados
Estos protozoarios son de gran importancia en los lodos
activados, ya que hay varios estudios que demuestran
que su presencia mejora la calidad del efluente.
Principalmente desarrollan actividades de floculación y
predación (son capaces de predar bacterias patógenas,
pequeños protozoos, algas y levaduras).Están
relacionados con buena calidad de efluente en Sistemas
de tratamiento aeróbico de aguas residuales. La ausencia
de este grupo indica concentraciones elevadas de DBO.
En las plantas de alto rendimiento este es el grupo más
abundante (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999).
Bacteria
Son microorganismos de aproximadamente 0,5 μm que
emplean la materia orgánica como fuente de carbono, son
el grupo de microorganismos mayoritarios, ya que sus
actividades bioquímicas como grupo les permiten
metabolizar la mayor parte de los compuestos orgánicos
que se encuentran en las aguas residuales. Normalmente
en los tratamientos aeróbicos, como el de lodos
activados, se encuentran bacterias aerobias y aerobias
facultativas.
Una característica importante de las bacterias en los
lodos activados es su capacidad de unirse unas a otras y
unirse a partículas orgánicas e inorgánicas, lo que origina
su capacidad de formar flóculos y así facilitar la
clarificación de las aguas. Las bacterias filamentosas
predominan cuando la concentración del oxígeno disuelto
no es lo suficientemente alta (menor a 0.22 mg/L) como
para oxígenar el flóculo, lo que ocasiona su crecimiento y
su expansión por el flóculo, ya que las filamentosas son
microorganismos oligótrofos encontrando una ventaja
sobre micoorganismos que se desarrollan en medios
eutróficos, creciendo de esta forma en sistemas con
cargas bajas de DBO y bajo oxígeno disuelto. Las
bacterias filamentosas son indicadores importantes de
fenómenos de hinchamiento de los lodos activados o
bulking (Rittmann & McCarty, 2001; Moeller & Tomasini
Ortíz, 2010; Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999;
18
Grupo Características
Serrano, et al., 2008; Vilaseca, 2001).
Micrometazoos
Son pluricelulares y de alimentación heterótrofa, su
presencia en los lodos activados es menor que la de los
protozoarios. Entre estos se encuentran los nemátodos,
que suelen encontrarse en plantas con retención media
alta, siendo predadores de bacterias dispersas y de
protozoarios, aunque también suelen alimentarse de
materia orgánica disuelta y en flóculos, microalgas,
bacterias o detritos (Vilaseca, 2001; Red de información
ambiental de Andalucía, 2007). Son indicadores de
hipertrofía. Indicadores de buenas calidades del efluente
y bajas DBO. Cuando hay poblaciones importantes de
estos pueden reducir el tamaño del flóculo y en
consecuencia perjudicar la sedimentabilidad de los
fangos. No siempre son malos indicadores ya que se
pueden encontrar en sistemas con una estabilización
buena y con oxígeno disuelto sobrante, indican tiempos
de retención medio altos, y algunas especies ayudan a la
conformación de los flóculos (rotiferos) (Benintende &
Sanchéz , 2012; Jiménez, 2013; Orozco Jaramillo, 2014)
3.1.2.2 Predominios relativos de microorganismos
Los diagramas de predominio relativos han sido construidos con el fin de ayudar a
entender los diferentes aspectos de importancia en el proceso de lodos activados
y la relación existente entre ellos. Estos diagramas se llevan a cabo suponiendo
unas condiciones ideales de 20°C, pH neutro y oxígeno disuelto de mínimo 2 mg/L
para biorreactores de lodos activados que trabajen por cochadas o baches, lo que
permite identificar claramente las etapas y comportamientos de los
microorganismos según la funcionalidad del proceso (Figuras1 y 2) (Romero
Rojas, 2004).
19
Figura 1. Diagrama de predominios relativos
Fuente: (Romero Rojas, 2004)
El diagrama de predominios relativos representa la edad del lodo o tiempo de
aireación en el eje “x” y se representa el número relativo de microorganismos en el
eje “y” (Figura 1). El diagrama de número relativo indica en el eje “x” la calidad del
lodo y el predominio relativo de microorganismos en el eje “y” (Figura 2). Por
medio de ambos diagramas se pueden encontrar la relación existente entre los
microorganismos presentes y la buena calidad del lodo asegurando un eficiente
tratamiento de las aguas.
Figura 2. Número relativo de microorganismos vs calidad del lodo
Fuente: (Romero Rojas, 2004)
20
El diagrama de predominios relativos y el número relativos de microorganismos
relacionado con la calidad del lodo muestran que el lodo con las mejores
condiciones para el asentamiento y con las mejores condiciones para ser activo es
aquel que cuenta con el mayor número de grupos microbianos y que estos
preferiblemente deben ser micrometazoos, protistas ciliados y protistas
ameboides.
3.2 Descripción del Problema:
La evaluación técnica de un sistema de tratamiento de aguas residuales consiste
en el seguimiento de las características, fisicoquímicas y microbiológicas del agua.
Para realizarla es necesario llevar a cabo un programa que permita generar un
control sobre los parámetros de interés, como lo recomienda el Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia –IDEAM-(2002)
(Wills, Vélez, Arboleda, & Garcés, 2010).
Por tal motivo se considera pertinente la evaluación de la relación existente entre
los microorganismos presentes en los biorreactores y la eficiencia de remoción,
así como de las condiciones fisicoquímicas de las aguas. Con base al seguimiento
realizado durante 6 meses en los reactores flujo pistón con aireación del 10 y 15%
en la planta piloto para el tratamiento de una fracción de las aguas residuales de la
quebrada “Mi Padre Jesús” en la sede el Vivero de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
3.3 Formulación del problema
¿Cuál es la relación que existe entre la variación de los microorganismos
presentes en los lodos activados y la eficiencia de remoción del tratamiento de una
fracción de las aguas residuales de la quebrada “Mi Padre Jesús” en la sede el
Vivero de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas”?
¿Los microorganismos presentes en los reactores biológicos de lodos activados
en el tratamiento de una fracción de las aguas residuales de la quebrada “Mi
Padre Jesús” en la sede el Vivero de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas” son buenos indicadores del estado y fase en el que se encuentra la planta
en cada una de sus etapas?
21
4 Justificación
El tratamiento de las aguas residuales domésticas es una de las más grandes
preocupaciones ambientales y de salud pública que en la actualidad inquietan a
las ciudades del mundo, esto se debe principalmente a que la disposición de las
aguas contaminadas sin ningún tratamiento no solo afectan la oferta de agua
potable sino que a su vez se convierte en nichos de vectores, infecciones y
contaminantes de difícil degradación que afectan fuertemente la salud de las
personas.
Hasta el día de hoy se ha llevado a cabo una investigación permanente de la
mayoría de las operaciones y procesos unitarios empleados en el tratamiento de
las aguas residuales, lo que ha llevado a avances significativos a nivel mundial,
desarrollando nuevas operaciones y procesos de tratamiento con el objetivo de
brindar más herramientas que maximicen los beneficios de los tratamientos y de
conseguir su adecuación a los crecientes y rigurosos requerimientos que se
establecen de cara a la mejora ambiental de los cuerpos de agua.
La importancia de todo los avances en el tratamiento de agua y de la
concientización de la necesidad del tratamiento se evidencia específicamente en
Colombia cuando la Asociación Nacional de Empresas de Servicios Públicos y
Comunicaciones-ANDESCO- en su informe de actualización de indicadores-sector
de servicio de agua potable y alcantarillado y saneamiento básico del 2012, indica
que para el lapso de 2010-2011 el 72.3% del país contaba con servicio de
alcantarillado, estando concentrado un 89.1% de este valor en las cabeceras
municipales y siendo finalmente el cubrimiento en zonas rurales de tan solo un
12.3%. Esta situación de baja cobertura de alcantarillado en zonas rurales y de
una falta de cobertura de casi un 30% en todo el país, se empeora cuando se
reconoce que el 70% de las aguas residuales en Colombia no se tratan
(Asociación Nacional de Empresas de Servicios Públicos y Comunicaciones-
ANDESCO , 2012). Esto sin lugar a duda pone como imperante necesidad
avanzar en el tratamiento de las aguas a nivel local y nacional para disminuir dicho
porcentaje.
Es así como se elige trabajar sobre una fracción de las aguas residuales de la
quebrada Mi padre de Jesús en la planta piloto ubicada en la sede Vivero de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, está quebrada presenta altos
niveles de contaminación debido a los vertimientos que realizan unas porquerizas
ubicadas aguas arriba, lo cual reduce significativamente la calidad del agua de la
22
cuenca desde casi sus inicios y la ubica como un problema de salud pública, ya
que sirve como nicho de múltiples vectores, emite fuertes olores a la atmósfera
debido al metabolismo de la población microbiana presente y por la volatilización
de contaminantes, entre otras.
El proyecto previo realizado buscó contribuir al tratamiento de estas aguas de una
forma eficiente por lo que se emplearon dos reactores Flocairfp al 10% y 15% de
aireación. Finalmente por medio de este proyecto se busca evaluar el tratamiento
de lodos activados, sus condiciones fisicoquímicas de funcionamiento y la
población microbiana que actuó sobre la materia orgánica presente.
23
5 Metodología
Este proyecto se origina de la oportunidad de utilizar y analizar un serie de datos
recolectados de una investigación realizada por la Universidad Distrital Francisco
José de Caldas (UDFJC) en una planta piloto de tratamiento de aguas residuales
con proceso de lodos activados, para el tratamiento de una fracción de las aguas
residuales de la quebrada “Mi Padre Jesús”, en la sede el Vivero de la UDFJC.
La investigación generada a partir de los datos recolectados fue una investigación
de tipo correlacional y descriptiva, ya que relacionó las condiciones físico-químicas
registradas con la presencia de ciertas poblaciones microbianas tanto del reactor
biológico 1 (10 % anóxico) como del reactor biológico 2 (15 % anóxico), y a la
descripción de los momentos y de las poblaciones microbianas de los mismos.
La información fue recolectada a partir de muestras tomadas periódicamente para
la medición de parámetros físico-químicos y la visualización microscópica.
5.1 Toma de muestras y seguimiento a los reactores
El objetivo del seguimiento microscópico fue la búsqueda de microorganismos
indicadores de eficiencia del proceso de depuración, realizando una identificación
preliminar y preventiva con el fin de identificar posibles problemas con la
abundancia de bacterias filamentosas en los floc que ocasionaran problemas en
los reactores, conocidos como el hinchamiento o bulking (Pacheco Salazar,
Jáuregui Rodríguez, Pavón Silva, & Megía Pedrero, 2003).
Los reactores fueron evaluados durante 142 días realizando mediciones de
parámetros físico-químicos, como la DBO5, Nitrógeno y Fósforo, del afluente y de
registros fotográficos recolectados mediante el seguimiento microscópico. Toda la
información fue almacenadadiscriminando hora y fecha de la muestra tomada para
poder realizar un seguimiento al comportamiento de las variables a lo largo del
tiempo de estudio.
Para la identificación de los microrganismos en el proceso de depuración se
tomaron muestras de cada reactor día de por medio en un frasco estéril ámbar de
500 mL, plenamente identificado con las características del reactor, la fecha y hora
de la toma de la muestra. Cada frasco mantuvo como mínimo un tercio vacío para
24
evitar condiciones de anoxia en el lodo (Rodríguez, Isac, Álvarez, Zornoza, &
Fernández, 2010).
Las muestras tomadas fueron llevadas al laboratorio de microbiología de la
Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales de la UDFJC y se mantuvieron
en refrigeración (4ºC) hasta su análisis. Las muestras se analizaron lo más pronto
posible, realizando visualización microscópica, con un microscopio de luz Primo
Star Zeiss®con adaptador para cámara digital Canon con la cual se llevó a cabo el
registro fotográfico, en montaje húmedo o con tinción de Gram.
La recolección de información de los parámetros físico-químicos se realizó por
medio de mediciones cada 8 horas de parámetros físico químicos de pH, oxígeno
disuelto y temperatura con elementos de campo y cada día de por medio se
realizó la toma de una muestra para análisis físico-químicos de nitrógeno, fósforo y
DBO5 realizados por el laboratorio certificado ANTEK S.A.
5.2 Tratamiento de la información
Una vez recolectada toda la información necesaria para la identificación,
clasificación taxonómica y el análisis de las poblaciones microbianas, se dio inicio
a la identificación realizando una comparación morfológica de los microorganismos
presentes en los registros fotográficos de cada reactor con los referentes
bibliográficos consultados con el fin de poder clasificarlos taxonómicamente en
grupos.
Esta identificación se realizó teniendo en cuenta el aspecto y características de la
estructura física observada, es decir, si se contaban con partes móviles, aparatos
bucales, divisiones septales, identificando el color con el que contaban las
estructuras físicas observadas, su aparente textura, si contaba con presencia de
flagelos o cilios y relacionando las estructuras físicas observadas con el floc o
como estructuras libres (Luna Pabello, 2006).
5.2.1 Herramientas estadísticas
Una de las herramientas estadísticas empleadas en este proyecto fue la
frecuencia absoluta, que permitió conocer el número de veces que se presentó un
25
grupo microbiano en cada día registrado y en todo el tiempo de estudio. La suma
de todas las frecuencias absolutas de los grupos microbianos es el tamaño de la
población de microorganismos observados (Fernández Fernández, Cordero
Sánchez, & Córdoba Largo, 2002).
Una vez identificado taxonómicamente cada microorganismo se procedió a hallar
la frecuencia absoluta de los grupos microbianos encontrados en todo el tiempo de
estudio para determinar cuáles habían sido predominantes dentro de cada uno de
los reactores con el fin de establecer las condiciones y las características
generales de los lodos activados, según el desempeño de los grupo microbianos
dentro de cada uno (Fernández Fernández, Cordero Sánchez, & Córdoba Largo,
2002).
Por otro lado se calculó la frecuencia absoluta de la cantidad de grupos
microbianos presentes en cada uno de los días en los que se realizó el
seguimiento y posteriormente se empleó la herramienta estadística de frecuencia
relativa.
La frecuencia relativa es el cociente entre la frecuencia absoluta y el tamaño de la
muestra, por lo tanto es una proporción entre el número de veces que se repite un
dato y el tamaño de la población (Gonzáles Manteiga & Pérez de Vargas Luque,
2012). Esta frecuencia relativa puede ser expresada como porcentaje relativo al
multiplicarse por cien (100). En este proyecto se empleó el porcentaje relativo
como porcentaje de aparición de cada grupo en cada uno de los días en los que
se realizó el seguimiento con el fin de hacer más fácil la percepción sobre los
diferentes grupos microbianos registrados por día.
La información brindada por el cálculo de los porcentajes de aparición fue
comparada con los resultados de las mediciones de los parámetros físico-
químicos realizadas por el laboratorio, con el fin de determinar la población
microbiana en las variaciones de DBO5, fósforo y nitrógeno permitiendo de esta
forma establecer rangos y tendencias de las poblaciones microbianas según se
transforman las condiciones físicas y químicas del medio.
Buscando poder establecer unas correlaciones claras, entre las variables de los
parámetros físico-químicos y los diferentes grupos microbianos registrados, se
realizó un análisis de componentes principales por medio del software IBM SPSS
Statistics 22.0, tomando como base la información recolectada y la estadística
descriptiva como media, desviación estándar y correlación de Spearman para los
resultados de cada reactor.
26
5.3 Comparación de los reactores 1 (10% anóxico) y reactor 2 (15%
anóxico)
La comparación de las características microbiológicas y físico-químicas de los
reactores se pudo llevar a cabo por medio de las gráficas de predominio relativo y
por medio del análisis de componentes principales.
La comparación de los reactores tomando como base las gráficas de predominio
relativo permitió la visibilización de los microorganismos presentes en los
momentos que los parámetros registraron su mayor y su menor concentración y
se determinaron las causas y consecuencias de la presencia de poblaciones
microbianas según las características del afluente por medio del análisis de las
condiciones registradas.
La comparación de los reactores tomando como referencia el análisis de
componentes principales permitió la identificación del sistema más estable, con las
correlaciones más fuertes entre los parámetros físico-químicos y los grupos
microbianos registrados y las correlaciones de presencia o ausencia entre los
grupos microbianos.
Finalmente, la información obtenida permitió determinar cuál de los dos reactores
contó con una mejor calidad en el lodo teniendo de esta forma un tratamiento de
lodos activados más eficiente. Esté resultado es producto del análisis de los
grupos microbianos presentes en momentos específicos y a lo largo del estudio,
tomando como base los diagramas relativos de microorganismos (ver numeral
3.1.2.2) de una planta con tratamiento biológico de lodos activados en donde se
identifica su proceso de arranque, estabilización y envejecimiento (Moeller &
Tomasini Ortíz, 2010).
27
6 Resultados y análisis de resultados
El análisis y evaluación del comportamiento microbiológico de los biorreactores
modificados FLOCAIRFP al 10% y 15% de anoxia se llevó cabo teniendo presente
cuales eran las condiciones y características de carga orgánica del afluente de la
planta piloto, ya que esta información permitió la clasificación de las aguas
ampliando el conocimiento sobre la oferta y demanda de sustrato dentro de los
reactores.
De igual forma para el análisis de los resultados se emplearon varias herramientas
estadísticas como la frecuencia absoluta de los grupos microbianos encontrados
en cada reactor a lo largo de todo el tiempo de estudio, y las frecuencias relativas
porcentuales de aparición de cada grupo microbiano identificado en cada día en
que se realizó el seguimiento, estadística descriptiva y análisis de componentes
principales de los resultados obtenidos en cada reactor.
6.1 Caracterización del afluente
La caracterización de las aguas que fueron tratadas en la planta piloto se realizó
por medio de la comparación de los máximos valores expresados en el estudio y
reportados por el laboratorio certificado con la resolución nacional 631 del 2015
expedida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS).
El afluente de la planta fue una fracción de la quebrada Mi Padre Jesús con
contaminación debida a vertimientos de aguas residuales domésticas y de
vertimientos provenientes de las porquerizas ubicadas en la parte alta de la
cuenca. Los valores límites máximos permisibles, para vertimientos por parte de
criaderos de porcinos y para aguas residuales domésticas, establecidos por la
resolución nacional 631 del 2015 expedida por el Ministerio de Ambiente y
Desarrollo Sostenible (MADS), se compararon con los valores máximos medidos a
la entrada de los reactores permitiendo la clasificación del agua a tratar (Tabla 2).
La comparación de valores máximos permitidos y los valores máximos registrados
(Tabla 2) evidencia que las concentraciones de los parámetros físico-químicos
medidos en el afluente antes de entrar a los biorreactores cumplían con los
requerimientos normativos de DBO aplicables a las porquerizas pero que superan
28
considerablemente el requerimiento normativo de DBO para las aguas
domésticas.
Tabla 2. Valores máximos permisibles vs valores máximos medidos
Parámetro (mg/L) Resolución 631 de 2015-
porquerizas
Resolución 631
de 2015-
domésticas
Máximo
medido
DBO5 450 90 189
Fósforo Análisis y reporte Análisis y reporte 1.88
Nitrógeno Análisis y reporte Análisis y reporte 18
Fuente: Autora
Al poder determinar que el afluente tratado tenía las características de un agua
residual doméstica y no las características de aguas de ganadería proveniente de
la crías de porcinos, se complementa el análisis de los resultados obtenidos
debido a que las aguas provenientes de la ganadería llegan a ser aguas con
cargas orgánicas demasiado altas para ser tratadas por un proceso de lodos
activados y se reafirma que el tratamiento de lodos activados por medio de un
reactor de flujo pistón satisface los requerimientos de tratamiento del agua.
6.2 Frecuencia absoluta de aparición de los grupos microbianos
Las frecuencias absolutas de aparición surgen como resultado de la identificación
de microorganismos en cada reactor (Anexo 1). A cada día de seguimiento
microscópico corresponden valores de medición de nitrógeno (N), fósforo (P) y
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) y por tal razón se pudo relacionar la
frecuencia absoluta de cada grupo microbiano y los rangos de cada parámetro
físico-químicos en los que se presentó (Tabla 3 y 4). De este modo se pudieron
identificar los grupos predominantes en general en el tiempo del estudio de los
reactores y los rangos de concentración de los parámetros físico-químicos
medidos.
6.2.1 Frecuencia absoluta de grupos microbianos en Reactor 1 (10%
anóxico)
El reactor 1(10% anóxico) mostró características microbiológicas diferentes en
todo el tiempo de estudio, registrando un mayor número de grupos microbianos lo
29
que indicó una mayor diversidad y mayor estabilidad de las cadenas tróficas
establecidas al interior del biorreactor. Esta información es evidenciada por el
cálculo de la frecuencia microbiológica (Tabla 3) registrada en el reactor.
Tabla 3. Frecuencias microbiológicas y Niveles de DBO5, N, y Pen el
reactor 1 (10% anóxico)
Grupo Frecuencia DBO5 (mg/L) N (mg/L) P (mg/L)
DBOmin DBOmáx Nmin Nmáx Pmin Pmáx
Cianofitas 75 13 189 0,6 18 0,023 1,88
Micrometazoos 37 14 189 0,6 18 0,02 1,88
Protistas
Ciliados 34 14 189 0,6 18 0,02 1,88
Protistas
ameboides 34 14 172 0,6 18 0,09 1,88
Diatomeas 32 14 189 0,9 18 0,02 1,88
Clorofitas 18 13 160 0,6 18 0,02 1,64
Bacteria 18 13 127 0,6 18 0,09 1,64
Euglenofitas 9 32 189 1,2 14 0,07 1,88
Dinofitas 6 41 189 1,1 5,4 0,02 0,38
Total 263
DBO: Demanda Bioquímica de Oxígeno; N:Nitrógeno; P:Fósforo
Fuente: Autora
Dentro del reactor 1 (10% anóxico) las cianofitas fueron el grupo con mayor
presencia (75 registros) en todo el tiempo de estudio en el reactor 1 (10 %
anóxico), manifestándose en rangos muy amplios de cada uno de los parámetros
físico-químicos evaluados (Tabla 3). La presencia de las Cianofitas es un
indicador de altas concentraciones de nitrógeno (N) y fósforo (P) pero de una
concentración de inestable y baja, ya que las Cianofitas resisten condiciones
extremas como las generadas en las etapas de arranque y estabilización de un
proceso de lodos activados.
La alta presencia de cianofitas explica la baja diversidad en el fitoplancton, debido
a que las cianofitas cuentan con capacidad de fijar nitrógeno de la atmósfera y
soportar altas cantidades de fósforo lo que permite que predomine sobre los
demás grupos algales, como las diatomeas o clorofitas que ocupan el 5 y 6 lugar
30
de frecuencia y son identificados como grupos microbianos del fitoplacton
(Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999; Red de Información Ambiental de
Andalucía, 2009).
Por otra parte los micrometazoos fueron el segundo grupo en frecuencia (37
registros) en el reactor 1 (10% anóxico), con presencia en los mismos rangos de
cada uno de los parámetros físico-químicos evaluados que las cianofitas (Tabla 3).
Los Micrometazoos tienen dos particularidades importantes, ya que pueden estar
presentes en momentos de estabilidad del reactor pero cuando su población es
significativa dan paso a una reducción del tamaño del flóculo, por su facilidad para
alimentarse de la materia orgánica, lo cual dificulta la sedimentación o suspensión
de los lodos y deteriora el tratamiento (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999;
Jiménez, 2013).Con base en mencionadas características, la dominancia de los
Micrometazoos en momentos específicos es un indicador claro de inestabilidad
dentro de la cadena trófica por lo que se genera una alteración en el tratamiento
de las aguas y un inconveniente en el sistema de lodos activados que puede llevar
a una pérdida importante de microorganismos y a la necesidad de una nueva
inoculación (Benintende & Sanchéz , 2012).
El grupo de los protistas ciliados al ser el tercer grupo más frecuente (34
registros), en el reactor 1 (10% anóxico) durante el tiempo del estudio, indica un
proceso de lodos activados que pudo llegar a una etapa de estabilización, ya que
los protozoos ciliados han sido comprobados como organismos eficientes que
intervienen en el proceso de depuración al eliminar cantidades significativas de
materia orgánica. Los ciliados son los microorganismos más frecuentes cuando el
tratamiento funciona correctamente y su capacidad de fijación o relación con el
flóculo supone una ventaja adaptativa en este sistema; los que no la poseen son
eliminados en el efluente (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999; Vilaseca, 2001).
En el reactor 1 los grupos que tuvieron frecuencias inferiores tienden a no
permanecer en rangos tan amplios de concentración de DBO, nitrógeno y fósforo,
siendo directamente proporcional la frecuencia del grupo con la diminución de la
amplitud de los rangos en los que se encuentran.
6.2.2 Frecuencia absoluta de grupos microbianos en ¨Reactor 2(15%
anóxico)
El reactor 2 (15% anóxico) mostró características microbiológicas de menor
diversidad microbiológica por día registrado, lo que permite identificar una menor
grupo de registros en todo el tiempo de estudio, ya que cuenta con 220 registros
31
(Tabla 4) y el reactor 1 (10% anóxico) cuenta con 263 registros. Esta información
permite observar que el reactor 2 (15% anóxico) mostró más dificultades para la
estabilización de su cadena trófica y así mismo presentó inconvenientes en la
estabilización del tratamiento de las aguas no era estable.
Tabla 4. Frecuencias microbiológicas y Niveles de DBO5, N, y Pen el
reactor 2 (15% anóxico)
Grupo Frecuenci
a
DBO5 (mg/L) N (mg/L) P (mg/L)
DBOmin DBOmá
x Nmin Nmáx Pmin Pmáx
Cianofitas 63 13 172 0,6 18 0,016 1,88
Diatomeas 36 13 189 0,6 10 0,016 0,93
Protistas
ameboides 29 23 172 0,6 12 0,023 1,64
Micrometaz
oos 25 14 172 0,9 12 0,067 1,64
Protistas
Ciliados 23 14 189 0,89 14 0,160 1,64
Bacteria 13 13 142 0,6 12 0,103 1,03
Clorofitas 12 26 189 0,6 9,4 0,067 1,64
Euglenofitas 12 14 85 1,3 13 0,158 0,73
Dinofitas 7 36 160 2 12 0,016 0,83
Total 220
DBO: Demanda Bioquímica de Oxígeno; N: Nitrógeno; P:Fósforo
Fuente: Autora
En el reactor 2 (15% anóxico) al igual que en el reactor 1, las cianófitas fueron el
grupo microbiano con mayor frecuencia en el reactor 2 (63 registros). Este grupo
es de vital importancia en el óptimo proceso de lodos activados cuando hay
importantes niveles de nitrógeno, debido a la capacidad que tienen en la remoción
de nitrógeno y de fósforo. Su presencia no solo se debe al inóculo inicial sino que
también indica las cantidades significativas de nitrógeno y fósforo que están
presentes en las aguas y las bajas concentraciones de DBO registradas, ya que
resisten condiciones extremas que son las que un tratamiento biológico de lodos
activados atraviesa en su proceso de arranque y estabilización (Salvadó, Rius,
Amigo, & Gracia, 1999).
32
Por otro lado en el reactor 2, el segundo grupo con mayor frecuencia en el tiempo
del estudio fueron las diatomeas (36 registros), grupo que se ha constituido como
bioindicador de la buena calidad del agua, dado que constituyen excelentes
indicadores biológicos del grado de polución de las aguas donde se encuentran
(López Fuerte & Siqueriros Beltrones, 2011). Es importante anotar que las
cianofitas generan un ambiente propicio para el crecimiento de las diatomeas
debido a que llevan a cabo la reducción de los niveles de nitrógeno y fósforo en
las aguas y gracias a las bajas concentraciones de materia orgánica vinculada al
afluente en el momento de arranque de la planta se genera la calidad de agua
necesaria para un desarrollo importante de diatomeas.
El tercer grupo con mayor frecuencia dentro del reactor 2 fueron los protistas
ameboides (29 registros) que se caracterizan por tolerar concentraciones bajas de
oxígeno disuelto. Los protistas ameboides son buenos eliminando nitrógeno del
afluente y muchas veces están relacionados con el ingreso de sustancias tóxicas a
la planta (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999; Serrano, et al., 2008).
Los demás grupos microbianos presentes en el reactor 2 (15% anóxico) no
superan los 25 registros en todo el tiempo de estudios, siendo esta información
una muestra de la dificultad de estabilización que tuvo el reactor.
6.3 Porcentajes de aparición de grupos microbianos
Las frecuencias relativas porcentuales de aparición de cada grupo microbiano
identificado por día de seguimiento se realizó buscando encontrar el porcentaje
diario que ocupó cada grupo, en el día específico del seguimiento microscópico.
De igual forma dichos porcentajes de aparición fueron comparados con los
parámetros físico-químicos (N, P y DBO) a la entrada de cada reactor (Figuras 3 a
8). Las gráficas obtenidas permitieron la visualización de los grupos presentes en
cada uno de los valles y picos de los parámetros físico-químicos medidos y
mostraron el comportamiento de los grupos microbianos como causa o
consecuencia de las variaciones de las condiciones físico químicas de los
reactores.
Las poblaciones microbianas en los reactores estuvieron compuestas por
cianofitas, micrometazoos, protistas ciliados, protistas ameboides, dinofitas,
diatomeas, bacterias, euglenofitas y clorofitas.
33
6.3.1 Porcentajes de aparición de microorganismos vs parámetros medidos
reactor 1 (10% anóxico).
El porcentaje de aparición de los grupos microbianos por día fue comparado con
los resultados de las mediciones de los parámetros físico-químicos (Figura 3) con
el fin de determinar las poblaciones microbianas en las variaciones de DBO, P y N
permitiendo de esta forma establecer tendencias de las poblaciones microbianas
según se transforman las condiciones físicas y químicas del medio.
La comparación de los porcentajes de aparición diarios de microorganismos en el
reactor 1 (10% anóxico) y las condiciones físico-químicas del reactor permitió la
visualización de los microorganismos presentes en los momentos que los
parámetros registraron su mayor y su menor concentración y se determinaron las
causas y consecuencias de la presencia de poblaciones microbianas según las
características del afluente por medio del análisis de las condiciones registradas.
La población microbiana dentro del reactor 1 (10% anóxico) estuvo compuesta por
9 grupos de microorganismos que constituyeron la comunidad de este lodo
activado, como son las cianofitas, las diatomeas, los micrometazoos, las clorofitas,
las bacterias filamentosas, las euglenofitas, las dinofitas, los protistas ameboides y
los protistas ciliados.
Por medio de la comparación del porcentaje de aparición de los grupos
microbianos y la concentración de DBO en todo el tiempo de estudio (Figura 3) se
puede ver claramente que en los primeros 23 días de evaluación del reactor 1
(10% anóxico) se inició con concentraciones de DBO que no superaron los 60
mg/L dando paso a grupos como cianofitas, micrometazoos y protistas ameboides.
Estos grupos tienen en común la baja tolerancia a altas concentraciones de
DBO5,su función de bioindicadores de aguas con eutrofia e hipertrofia y su
capacidad de sorportar condiciones extremas, como una concentración baja de
oxígeno disuelto (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999).
34
a.
b.
Figura 3. Porcentaje de aparición de grupos microbianos vs DBO reactor
1 (10% anóxico) (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0
10
20
30
40
50
60
70
2 4 9 11 16 18 21 23 25 28 30 32 35 37 39 44 46 49 51 53 58 65 67 70
DB
O (
mg/
L)
Po
rcen
taje
de
apar
ició
n %
Tiempo (días) Cianofitas Micrometazoos Protistas Ciliados Protistas Ameboides DiatomeasClorofitas Bacteria Euglenofitas Dinofitas DBO
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Clorofitas Bacteria Euglenofitas Dinofitas DBO
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El grupo con mayor presencia en todo el tiempo de estudio fue el grupo de las
cianofitas, su ausencia o disminución estuvo ligada con los principales picos de
DBO que presentó el afluente; esto se debe a que las Cianofitas cuentan con la
capacidad de soportar relaciones de fósforo-nitrógeno altas pero bajas
concentraciones de materia orgánica expresada en DBO5 (Serrano, et al., 2008).
Por otro lado los Micrometazoos y los protozoarios ameboides, que también son
capaces de tolerar altas concentraciones de nitrógeno, se alimentan en buena
medida de bacterias (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999) por lo que en el
reactor 1 (10% anóxico) el mayor crecimiento de protozoarios ameboides y de
cianofitas esta precedido de un crecimiento de filamentosas y de concentraciones
bajas de DBO, lo que propicia el crecimiento de estos grupos de protozoarios y
lleva al ingreso de los protozoarios ciliados dentro de los microorganismos del
biorreactor.
Los protistas ciliados por su parte se manifiestan en momentos de aparente
estabilidad de la carga orgánica del afluente, es decir, en momentos sin
variaciones importantes de la concentración de DBO, lo que permite la
estabilización del grupo y le propicia el ambiente para su proliferación debido a
que los protistas ciliados se caracterizan por ser excelentes depuradores de las
aguas al contribuir directamente en la clarificación del agua tratada por su
participación activa en la floculación y la depredación. La presencia de los
protistas ciliados está altamente relacionada con un buen estado de los lodos y
con la estabilización de los mismos (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999).
De igual forma, las diatomeas al ser microorganismos indicadores de la buena
calidad del agua tienen participación importante cuando el proceso de lodos
activados está teniendo eficiencias de remoción óptimas (López Fuerte &
Siqueriros Beltrones, 2011). Por esta razón, cuando la DBO5 va en aumento las
diatomeas tienen a disminuir al no encontrar el oxígeno disuelto y las condiciones
óptimas para su crecimiento. Un punto importante para el análisis del
comportamiento de las diatomeas dentro del biorreactor es el día 95 donde se
identifica un pico en el porcentaje de aparición de diatomeas con un pico de
concentración de DBO(160 mg/L).En este punto es fundamental identificar que si
bien las diatomeas son el grupo microbiano con dominancia en este día también
se registró presencia de grupos microbianos como los micrometazoos, las
cianofitas, los protistas ameboides y las clorofitas, todos estos grupos se
encuentran en porcentajes bajos de aparición pero entre todos están
contribuyendo al acondicionamiento del entorno para que tenga lugar la
proliferación de diatomeas.
36
Los procesos de lodos activados cuentan con bioindicadores de las buenas
condiciones o de las características físico-químicas del afluente pero también
cuenta con bioindicadores que permiten identificar cuando el proceso de lodos
activados está presentando inconvenientes de funcionamiento para el tratamiento
de las aguas. Es así como las filamentosas por sus características de
supervivencia en ambientes oligotróficos y con bajos niveles de oxígeno tienen
una ventaja sobre los demás microorganismos, este grupo microbiano se ubica
principalmente en caídas significativas de los niveles de concentración de DBO
(Figura 3). Dentro de este reactor la presencia de filamentosas es un indicador
claro de una alteración en la microbiota por lo que la remoción de contaminantes
empieza a ser afectada y el tratamiento a ser deficiente (Pacheco Salazar,
Jáuregui Rodríguez, Pavón Silva, & Megía Pedrero, 2003).
El comportamiento delreactor1 (10% anóxico) muestra de una forma muy visible
que los valles o los puntos de DBO que oscilan entre 10 y 60 mg/L se ven ligados
a presencia de filamentosas, lo queestá muy relacionado con que las bacterias
filamentosas poseen mayor afinidad al sustrato debido a la gran área superficial
que poseen,lo que permite que a bajas relaciones alimento microorganismo (A/M
o F/M) las filamentosas posean más capacidad de sobrevivir (Jiménez, 2013).
De igual se puede observar que otro grupo microbiano con presencia los días en
los que se registraron filamentosas es el grupo de Micrometazoos, si bien este
grupo no se encuentra en cada uno de los valles presentes puede verse como
consecuencia de los mismos, debido a que los Micrometazoos son predadores de
bacterias y protozoos dispersos (Vilaseca M. , 2001). Dentro del sistema de lodos
activados el desequilibrio de la relación A/M es una de las principales causas de
dispersión de bacterias y protozoos en las aguas, ya que al disminuir la materia
biodegradable predominan en los flóculos las filamentosas y esta a su vez
promueve la desintegración de microorganismos sujetos a él (Jiménez, 2013)
(Isac, et al.).
El nitrógeno dentro del reactor 1 (10% anóxico) tuvo un comportamiento
generalmente opuesto al comportamiento de la DBO en diversos días donde se
registraron puntos altos de concentración de la DBO y se registraron de igual
manera concentraciones medias o bajas de nitrógeno (Figura 4).
37
a.
b.
Figura 4. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs nitrógeno
reactor 1 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142.
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Clorofitas Bacteria Euglenofitas Dinofitas Nitrógeno
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De forma contraria a lo que se evidencia en la comparación de grupos microbianos
con las concentraciones de DBO, los días que registraron altas concentraciones
de DBO registraron presencia de pocos grupos microbianos, en los picos de altas
concentraciones de nitrógeno se identifican diversos grupos microbianos, esto se
debe a que grupos microbianos como las cianofitas, los micrometazoos, los
protistias ameboides y los protistas ciliados son grupos microbianos que tienen la
capacidad de emplear el nitrógeno como sustrato (Serrano, et al., 2008) y por
tanto resisten las altas concentraciones de nitrógeno al mismo tiempo que
contribuyen a la eliminación de este parámetro en afluente (Figura 4).
Uno de los grupos más relevantes con respecto al comportamiento del nitrógeno
es el grupo de las diatomeas; este grupo incrementa su participación en los lodos
activados cuando las concentraciones de nitrógeno disminuyen en el afluente lo
que se debe a que las diatomeas son abundantes en medios oligotróficos y la
presencia de nitrógeno se convierte en un límitante para tu prolifereación. De igual
forma los Micrometazoos que tienden al crecimiento en los puntos de altas
concentraciones de DBO se presentan con mayor intensidad cuando las
concentraciones de nitrógeno se ven significativamente reducidas y cuando los
grupos microbianos registrados para esos días son escasos (López Fuerte &
Siqueriros Beltrones, 2011).
Es importante tener presente que el nitrógeno es un oligoelemento o
macronutriente (Romero Rojas, 2004) razón por la cual en las concentraciones
medias y altas de este parámetro suelen encontrarse la presencia de varios
grupos microbianos.
Por otro lado la comparación de los grupos microbianos presentes en el reactor 1
(10% anóxico) con las concentraciones de fósforo registradas en todo el tiempo de
estudio muestra que el fósforo tiene un comportemiento similar al del nitrógeno y
es el único parámetro que inicia con altas concentraciones en el afluente de la
planta (Figura 5). Usualmente, en la información obtenida en todo el tiempo de
estudio, luego de un punto de altas concentraciones de nitrógeno se da cabida a
un punto de altas concentraciones de fósforo con la presencia de Cianofitas y de
protistas ameboides.
Al igual que con el nitrógeno cuando el fósforo alcanza sus menores
concentraciones existe un notable incremento de Micrometazoos y diatomeas. La
presencia de micrometazoos y de diatomeas en los mismos días de estudio puede
ser posible gracias a que los Micrometazoos son predadores de bacterias y de
39
matería orgánica, incluso de la matería orgánica que se ha depositado en los
flóculos. Por esta razón, suele generarse una dominancia de los Micrometazoos
cuando el suministro alimenticio es insuficiente para soportar la masa microbial
existente, por lo que los microorganismos utilizan sus reservas alimenticias
reduciéndose la actividad microbiana y con la muerte por inanición de algunos de
ellos (Romero Rojas, 2004). El consumo de la matería orgánica por parte de los
micrometazoosabre el espacio para que las diatomeas tengan crecimiento
importantepor las características modificadas del entorno.
Los protistas ciliados en el reactor 1(10% anóxico) se registraron con mayor
frecuencia hacia los últimos días del estudio donde se evidenció una mayor
participación de grupos microbianos por día registrado, indicando la estabilización
de la cadena trófica dentro del reactor y por ende una estabilización del lodo y de
la eficiencia de remoción del mismo (Romero Rojas, 2004). Sin embargo se hace
claro que cuando los micrometazoos tienen la dominancia en días donde se
registran pocos grupos microbianos (Figura 5) están siendo indicadores de la
desestabilización de los lodos y de todo el sistema en general.
El comportamiento general del reactor 1 (10% anóxico) muestra que el arranque
de la planta corresponde a las características generales de un proceso de lodos
activados donde se pueden encontrar diversos grupos microbianos y no se
identifican dominancias de unos sobre otros (Figuras 1 y 2) según Romero
(Romero Rojas, 2004) el proceso de lodos activados, si se desarrolla en
condiciones ideales, debería mantener esta característica de no dominancias; es
decir, ningún grupo debería encontrarse en mayor proporción que otro o por lo
menos no de una forma significativa.
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a.
b.
Figura 5. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs fósforo
reactor 1 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142.
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6.3.2 Porcentajes de aparición vs parámetros medidos reactor 2 (15%
anoxico)
Al igual que para el reactor 1, se realizó la comparaciónde los grupos microbianos
encontrados en el reactor 2 (15% anóxico), con el fin de poder establecer la
relación existente entre los grupos microbianos registrados por día y las
condiciones físico-químicas medidas.
Los porcentajes de aparición microbiana se comparan con las concentraciones de
los parámetros físico-químicos medidos (Figura 6).
En el reactor 2 se identificaron nueve (9) grupos microbianos de los cuales se
evidencíaron dos (2) con presencia en una buena proporción de los días y con
altos porcentajes de aparición.
a.
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b.
Figura 6. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs DBO reactor
2 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142.
El comportamiento microbiano en el reactor 2 (15% anóxico) con respecto a la
DBO (Figura 6) inicia con varios grupos microbianos sin presentar dominancia
ninguna pero va disminuyendo el porcentaje de aparición de los grupos, lo que
permite evidenciar una relación A/M baja la cual se manifiesta por medio de la
presencia constante de filamentosas y de un pico de concentración de las mismas
en el día 14 del tiempo de estudio del reactor.
Las bacterias filamentosas en porcentajes de aparición bajos son recomendables
porque cumplen el papel de columna vertebral para la estructura del flóculo (Isac,
et al.) pero en cantidades excesivas mantienen las partículas floculentas
separadas dejando la estructura del flóculo abierta con muchos vacíos, lo que
provoca una pérdida de densidad del flóculo ocasionando dificultades para la
sedimentación (Romero Rojas, 2004; Orozco Jaramillo, 2014).
Luego del pico de bacterias filamentosas se dio paso al crecimiento de cianofitas,
protistas ciliados y Micrometazoos como consecuencias del exceso de bacterias y
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de un aumento considerable en la carga orgánica del afluente. Esto se debe a que
estos grupos suelen ser predadores de materia orgánica y de bacterias, lo que
genera más niveles tróficos y menos posibilidades de desestabilización de los
lodos. El aumento gradual de grupos microbianos presentes en cada uno de los
días es un excelente indicador de la calidad del tratamiento y de la estabilidad del
lodo (Romero Rojas, 2004).
Por esta razón los puntos de concentraciones de altas DBO dentro del reactor 2
van en su mayoría relacionados con un incremento en los grupos microbianos
registrados por día. Sin embargo se evidenciaron dos puntos de altas
concentraciones de DBO relacionados con Micrometazoos y diatomeas. En el
caso de las diatomeas este pico fue precedido por un aumento en el número de
grupos microbianos registrados por día y por un punto de concentración baja de
DBO lo que permite crear las condiciones óptimas para el crecimiento de
diatomeas debido a su abundancia en medios ologotróficos (Serrano, et al., 2008).
Por otra parte los Micrometazoos estuvieron presentes en casi todo el tiempo del
estudio lo que evidencia la hipertrofía del afluente y en los casos donde no fue
predominante la presencia de este grupo indicó buena calidad de los lodos y en
general del tratamiento. No obstante los puntos de alto porcentaje de aparición de
Micrometazoos que correspondierona puntos altos de concentración de DBO
(Figura 6), fueron indicadores de problemas en el tratamiento, ya que al estar a la
cabeza de la cadena trófica su abundancia indica un problema en la relación A/M
(Benintende & Sanchéz , 2012).
Esto se debe principalmente a que la alimentación de los micrometazoos se basa
en microalgas, bacterias y detritos o materia orgánica depositada en los flóculos
(Serrano, et al., 2008), lo que permite que la presencia abundante de
micrometazoos vaya eliminando o reduciendo significativamente las demás
poblaciones microbianas y el tamaño del flóculo imposibilitando su sedimentación
y generando lodos tipo alfiler que puedan salir como natas o material suspendido
en el efluente (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia, 1999; Jiménez, 2013) deteriorando
la calidad de las aguas afectando todo el sistema de tratamiento.
44
a.
b.
Figura 7. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs fósforo
reactor 2 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142.
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De igual forma el comportamiento microbiano con respecto a las concentraciones
de fósforo (Figura 7) evidenció como el principal grupo microbiano que presentó
porcentajes de aparición altos en los puntos de menos concentración del fósforo
fue el grupo de los Micrometazoos por la alteración de la relación A/M, ya
anteriormente descrita, donde se generaron las condiciones adecuadas para la
proliferación de este grupo, ya que el fósforo, como el nitrógeno y el nitrógeno son
elementos esenciales para el crecimiento biológico.
Un grupo que estuvo presente en todo el tiempo del estudio fue el grupo de las
Cianofitas; este grupo es un excelente indicador de condiciones extremas sobre
todo en relaciones nitrógeno-fósforo muy altas (Salvadó, Rius, Amigo, & Gracia,
1999), ya que emplea el fósforo y el nitrógeno como un sustrato para su
desarrollo. Así mismo los protistas ameboides, presentes en importantes
porcentajes de aparición en los puntos de menor concentración del fósforo y altas
cantidades de nitrógeno, cuentan como bioindicadores ya que este grupo
microbiano ha estado constantemente asociado con plantas que cuentan con
remoción de altos niveles de nitrógeno (Serrano, et al., 2008).
En cuanto al comportamiento microbiano con respecto a las concentraciones de
nitrógeno identificadas en el afluente (Figura 8) se evidenció que este elemento
tuvo un impacto importante sobre la población microbiana debido a que es un
oligoelemento, el cual es indispensable para el desarrollo normal del metabolismo
de todos los seres vivos (Benintende & Sanchéz , 2012), por tal motivo los picos
de nitrógeno están ampliamente relacionados con abundancia en grupos
microbianos registrados por día y por ende con la estabilidad de los lodos y del
tratamiento.
Sin embargo se presentaron grupos microbianos más afines a altas
concentraciones de nitrógeno, como fue el grupo de las Cianofitas y los protistas
ameboides. Ambos grupos son excelentes removiendo altas concentraciones de
nitrógeno presentes en las aguas a tratar por lo que los mayores porcentajes de
aparición de ambos grupos están precedidos por puntos de altas concentraciones
de nitrógeno (Serrano, et al., 2008; Red de Información Ambiental de Andalucía,
2009).
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Figura 8. Porcentajes de aparición de grupos microbianos vs nitrógeno
reactor 2 (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142.
Por otro lado estuvieronlos grupos microbianos que presentaron altos porcentajes
de aparición cuando las concentraciones de nitrógeno fueronlas más bajas de todo
el tiempo de estudio (Figura 8)donde el grupo que mayor porcentaje de aparición
registrófueel grupo de los Micrometazoos indicando claramente problemas en el
tratamiento por el desequilibrio de la cadena trófica y la desestabilización de los
lodos activados (Isac, et al.) al registrar en estos días poca diversidad microbiana.
6.3.3 Comparación de predominios relativos en elreactor 1 (10% anóxico) y
el reactor 2(15% anóxico) (a). Del día 2 al 70. (b). Del día 91 al 142.
Para la comparacióndel funcionamiento del sistema de lodos activados en los
reactores objeto del presente estudio se empleó como base el diagrama de
predominios relativos de microorganismos, explicado en el numeral 3.1.2.2 del
marco teórico.
Este diagrama brinda las herramientas para la identificación de las etapas por las
que atraviesan los lodos de ambos biorreactores, permitiendo la identificción de
los momentosde mejor funcionamiento o estabilidad de los lodos y los momentos
de desequilibrio que serían comparados con el comportamiento del lodo en el
mayor tiempo de aireación (Figuras 1 y 2).
Al ser los biorreactores del estudio reactores de flujo pistón, el diagrama de
predominio relativo (Figuras 1 y 2) permite identificar las características
microbiológicas de los momentos que se caracterizan por una relación A/M baja
(Romero Rojas, 2004). Así mismo, cuando la cadena trófica se ve alterada por la
dominancia de microorganismos con mayor oportunidad de supervivencia como
las bacterias filamentosas y los Micrometazoos, la identificación se lleva a cabo
por medio de la comparación con el comportamiento microbiano del lodo activado
a un mayor tiempo de aireación en un sistema de baches o cochadas.
Tomando como base la información suministrada por los diagramas de predominio
relativo y de número relativo al comparar con el comportamiento microbiano del
reactor 1 (10% anóxico) se identifica un momento de estabilización del lodo entre
los días 25 y 70 el cual finaliza despúes de uno de los puntos de concentración
48
bajos de nitrógeno, uno de los puntos de concentración más bajade fósforo y un
periodo altas concentraciones de DBO (Figura 3-5) .El comportamiento de
nitrógeno y del fósforo presenta una clara disminución en sus concentraciones
mientras la DBO presenta picos de altas concentraciones justo antes del
desequilibrio de lodo identificado por la baja diversidad de grupos microbianos y
por la dominancia de grupor microbianos como los micrometazoos y las
filamentosas.
Por otra parte del día 100 al 109 y del 123 al 130 se evidencia dominancia entre
los grupos microbianos por parte de los Micrometazoos y una disminución
significativa en la cantidad de grupos microbianos resgistrados por día (Figura 3-
5).
De igual forma en el reactor 2 (15% anóxico) se pueden identificar momentos de
estabilidad y de desestabilización con base a la información suministrada por los
diagramas de predominio y número relativo (Figura 1 y 2). Este reactor tuvo un
comportamiento diferente al comportamiento del reactor 1, ya que que como se
puede observar en el comportamiento microbiano (Figuras 6 a 8) la cantidad de
grupos registrados por día son escasos hasta el día 39 del estudio, lo que
evidencia un periodo de arranque del sistema de lodos activados complicado por
la baja diversidad de grupos microbianos y por la constante presencia de bacterias
filmanentosas y Micrometazoos, que muestran la baja relación A/M. Sin embargo
este no es el único periodo de desestabilización con el que reactor contó, ya que
del día 95 al día 100 se observaron porcentajes de aparición muy altos para el
grupo de Micrometazoos. Luego de este periodo se mantuvo la irregularidad en la
presenciade los grupos y la poca diversidad de los mismos en cada día registrado
hasta el día 119, y del día 121 en adelante fue claro un proceso de estabilización
de los lodos por el incremento de diversidad microbiana registrada por día y por la
poca dominancia de un grupo sobre otro.
6.3.4 Análisis de componentes de principales
El análisis de componentes principales permite identificar la relación que existe
entre las grupos microbianos encontrados en el estudio y las mediciones de
parámetros fisicoquímicos realizados con el fin de simplificar el análisis de la
información y encontrar relaciones entre los comportamientos de las variables que
brinden información importante para el análisis del comportamiento microbiano al
49
interior de los reactores y a su vez que permita identificar el reactor con mayor
estabilidad y mayor eficiencia de remoción.
El tratamiento estadístico para el análisis de componentes principales de la
información recolectada en todo el tiempo de estudio debe inicialmente realizarse
por medio de herramientas de estadística descriptiva, donde se muestren datos de
la información como las medias, las desviaciones estándar, el número de datos
evaluados y la correlación de Spearman entre cada variable para cada reactor.
El análisis de componentes principales (ACP) debe realizarse para cada reactor
por separado, ya que al ser un sistema diferente de tratamiento genera unas
condiciones diferentes para la vida y por ende una diferente microbiota. Poder
identificar las diferenciasentre las correlaciones que tiene cada uno de los
reactores fueuno de los objetivos de este proyecto, debido a que permite resaltar
el sistema biológico más estable y por ende las eficiencias de remoción más altas.
Para la construcción del análisis de componentes principales se parte de toda la
información recolectada sobre el proyecto de investigación (Anexo 2) y se realiza
por medio del programa estadístico la proyeccción de esta información en
componentes que buscan crear el mejor reflejo de los datos en una realidad
diferente que permita evidenciar las correlaciones de una forma simplificada y con
un grado de confiabilidad alto.
6.3.4.1 Análisis de componentes principales reactor 1 ( 10% anóxico)
La información recolectada por medio de los porcentajes relativos de aparición de
microorganismos por día para el reactor 1 y las mediciones de los parámetros
físico-químicos medidos por el laboratorio fue la información que se tomó como
base para la aplicación de la herramienta estadística ACP y para la estadísitica
descriptiva del reactor .
Una de las herramientas de la estadística descriptiva que permite identificar las
relaciones que existen dentro de las diferentes variables del estudio se encuentran
las correlaciones de Spearman (Tabla 5). Las correlaciones de Spearman entre
cada una de las variables del reactor 1 (10% anóxico) muestra no solo la
correlación existente dentro de los grupos microbianos y los parámetros físico-
químicos si no que a su vez permite observar la correlación de presencia o
ausencia que existe entre los diversos grupos microbianos registrados.
50
Tabla 5. Matriz de correlaciones reactor 1 (10% anóxico)
DB
O
Nitró
geno
Fó
sfo
ro
Cia
nofita
s
Mic
rom
eta
zoos
Pro
tista
s c
ilia
dos
Pro
tista
s
am
ebio
des
Dia
tom
eas
Clo
rofita
s
Bacte
ria
Eugle
nofita
s
Din
ofita
s
DBO 1 0,365 0,162 0,218 0,043 0,444 0,182 0,233 0,062 0,132 0,432 0,002
Nitrógeno 0,36 1 0,248 0,039 0,057 0,426 0,103 0,067 0,416 0,176 0,228 0,095
Fósforo 0,16 0,248 1 0,486 0,189 0,129 0,093 0,100 0,364 0,454 0,084 0,024
Cianofitas 0,22 0,039 0,486 1 0,000 0,152 0,433 0,014 0,087 0,142 0,043 0,456
Micrometazoos 0,04 0,057 0,189 0,001 1 0,248 0,224 0,314 0,016 0,322 0,178 0,036
Protistas
ciliados 0,44 0,426 0,129 0,152 0,248 1 0,040 0,003 0,020 0,267 0,068 0,183
Protistas
amebiodes 0,18 0,103 0,093 0,433 0,224 0,040 1 0,425 0,130 0,030 0,026 0,035
Diatomeas 0,23 0,067 0,100 0,014 0,314 0,003 0,425 1 0,331 0,170 0,158 0,454
Clorofitas 0,06 0,416 0,364 0,087 0,016 0,020 0,130 0,331 1 0,479 0,194 0,078
Bacterias 0,13 0,176 0,454 0,142 0,322 0,267 0,030 0,170 0,479 1 0,381 0,076
Euglenofitas 0,43 0,228 0,084 0,043 0,178 0,068 0,026 0,158 0,194 0,381 1 0,279
Dinofitas 0,01 0,095 0,024 0,456 0,036 0,183 0,035 0,454 0,078 0,076 0,279 1
La matriz de correlaciones indica todas las correlaciones, pero para fines de este
estudio se enfoca el análisis en las correlaciones existentes entre los parámetros
físico-químicos y la presencia o ausencia de grupos microbianos (Tabla 6).
La correlación más alta de DBO se presentó con los protistas ciliados (0.44)
mostrando que a un valor mayor de las concentraciones de DBO se generó un
incremento del grupo de los protistas ciliados, siendo la relación directamente
proporcional. Por otro lado la correlación más baja que se presentó fue entre la
DBO y las dinofitas (0.01) indicando una muy baja relación entre el incremento de
una variable y la otra, evidenciando una vez más lo baja linealidad de un sistema
de lodos activados.
51
De igual forma para el nitrógeno se evidencia una alta correlación con el grupo
microbiano de los protistas ciliados (0,426) y con las clorofitas (0,416). Estas
correlaciones altas fueron las esparadas, ya que estos grupos microbianos
presentan una relación importante con el nitrógeno y suelen ser buenos
indicadores de la calidad del tratamiento y presentarse en momentos de
estabilidad de los lodos, mostrando que una buena calidad de los lodos se da de
la mano con una buena relación microorganismo/alimento (Moeller & Tomasini
Ortíz, 2010). La menor correlación mostrada con el nitrógeno se observó con las
Diatomeas(0.067) explicada por las condiciones de oligotrofía que requieren las
diatomeas para su óptimo desarrollo (López Fuerte & Siqueriros Beltrones, 2011).
Finalmente la correlación más alta fue encontrada con el fosfóro con las cianofitas
(0,486), relación es muy importante debido a que las cianofitas son el grupo
microbiano que mayores relaciones Fosfóro: Nitrógeno tolera y por esta razón su
presencia es un indicador de altas concentraciones de fosfóro y nitrógeno en el
alfuente (Romero Rojas, 2004).
Se tomaron solo 3 componentes principales para la representación gráfica (Figura
9) de toda la informacion del reactor 1 (10% anóxico), laselección de la infomación
a tener cuenta la realiza el programa estadístico (Anexo 2).
52
Figura 1. Componentes principales del reactor 1 (10% anóxico)
En la figura de componentes principales se ven claramente 3 grupos construidos a
lo largo del espacio, uno de los grupos más definidos cuenta con la presencia del
fósforo, los protistas ciliados, las euglenofitas y las bacterias. Este grupo refleja la
alta correspondencia que existe entre todos estos grupos con las concentraciones
de Fosfóro.
Por otra parte se observa un grupo compuesto por los micrometazoos, las
diatomeas, los protistas ameboides, las dinofitas y la DBO. Este grupo es el más
grande, ya que cuenta con 5 variables, y muestra la correlación que existe entre
estas variables, y las relaciones significativas que existen entre DBO-
micrometazoos y DBO-diatomeas.
Finalmente se ubica un tercer grupo con tres variables; las cianofitas, las clorofitas
y el nitrógeno. Este grupo a su vez es reflejo de una de las relaciones más fuertes
que se ha encontrado en todo el desarrollo de este grupo como es la relación
53
nitrógeno-cianofitas por la característica que tienen las cianofitas de soportar
relaciones fosfóro:nitrógeno muy altas (Benintende & Sanchéz , 2012).
Este análisis de componentes principales permitió observar una estructura definida
de grupos que guardan relación entre sí, que puede traducirse en una cadena
trófica más o menos establecida con correlaciones determinadas e importante
interacciones dentro del reactor. El análisis de componentes principales permitió
por medio de herramientas estadísitcas observar relaciones biológicas que se
habían visivilizado por medio del análisis de frecuencias y de la comparación con
respecto a los predominios relativo, reafirmando de esta forma un funcionamiento
más estable dentro del reactor 1 (10% anóxico).
6.3.4.2 Análisis de componentes principales reactor 2 ( 15% anóxico)
La información de los porcentajes relativos de aparición de microorganismos por
día para el reactor 2 y las mediciones de los parámetros físico-químicos medidos
por el laboratorio fue la información que se tomó como base para la aplicación de
la herramienta estadística ACP y para la estadísitica descriptiva del reactor.
De igual forma la correlación de Spearman se realiza con la información obtenida
del funcionamiento del reactor 2 (15% anóxico) no solo para las correlaciones
existentes entre los parámetros físico-químicos y los grupos microbianos si no
para la evidenciar las correlaciones entre todas las variables del estudio (Tabla 6).
Tabla 6. Matriz de correlaciones reactor 2 (15% anóxico)
DB
O
Nitró
geno
Fó
sfo
ro
Cia
nofita
s
Mic
rom
eta
zoos
Pro
tista
s
Cili
ados
Pro
tista
s
Am
eboid
es
Dia
tom
eas
Bacte
ria
Clo
rofita
s
Eugle
nofita
s
Din
ofita
s
DBO 1 -0,020 -0,133 -0,013 0,242 -0,302 0,108 0,164 -0,269 0,176 -0,204 0,047
Nitrógeno -0,02 1 0,116 0,500 -0,363 0,017 0,014 -0,256 -0,061 -0,138 0,064 0,175
Fósforo -0,13 0,116 1 0,073 -0,159 0,331 0,105 -0,384 0,209 0,175 -0,189 -0,144
Cianofitas -0,01 0,500 0,073 1 -0,264 0,046 -0,255 -0,408 -0,073 -0,390 0,013 -0,238
54
DB
O
Nitró
geno
Fó
sfo
ro
Cia
nofita
s
Mic
rom
eta
zoos
Pro
tista
s
Cili
ados
Pro
tista
s
Am
eboid
es
Dia
tom
eas
Bacte
ria
Clo
rofita
s
Eugle
nofita
s
Din
ofita
s
Micrometazo
os 0,24 -0,363 -0,159 -0,264 1 -0,284 -0,071 -0,016 -0,326 -0,064 -0,164 -0,028
Protistas
Ciliados -0,30 0,017 0,331 0,046 -0,284 1 -0,143 -0,237 -0,094 -0,095 -0,260 -0,097
Protistas
Ciliados 0,11 0,014 0,105 -0,255 -0,071 -0,143 1 -0,288 -0,007 -0,112 0,043 -0,068
Diatomeas 0,16 -0,256 -0,384 -0,408 -0,016 -0,237 -0,288 1 -0,059 0,028 -0,074 0,177
Bacteria -0,27 -0,061 0,209 -0,073 -0,326 -0,094 -0,007 -0,059 1 0,151 -0,174 -0,190
Clorofitas 0,18 -0,138 0,175 -0,390 -0,064 -0,095 -0,112 0,028 0,151 1 -0,072 0,207
Euglenofitas -0,20 0,064 -0,189 0,013 -0,164 -0,260 0,043 -0,074 -0,174 -0,072 1 -0,168
Dinofitas 0,05 0,175 -0,144 -0,238 -0,028 -0,097 -0,068 0,177 -0,190 0,207 -0,168 1
La matriz de correlaciones indica todas las correlaciones pero para fines de este
estudio se enfoca el análisis en las correlaciones existentes entre los parámetros
físico-químicos y la presencia o ausencia de grupos microbianos(Tabla 6).
La correlación más alta de DBO fue con las bacterias (-0,269), con una relación
inversa entre las dos variables, lo que se ha evidenciado a lo largo del estudio, ya
que el reactor 2 tuvo una presencia constante de bacterias filamentosas que
usualmente presentaron su mayor presencia cuando las concentraciones de DBO
cayeron y provocaron un desequilibrio entre la relación microorganismo/ alimento.
A diferencia de las correlaciones del reactor 1 las correlaciones del reactor 2 con
la DBO fueron bastante cercanas a cero, lo que muestra una muy baja correlación
entre todas las variables pudiendo ser un indicador de inestabilidad del lodo y del
tratamiento en general.
Por otro lado el nitrógeno presentó una correlación alta con las cianofitas (0,5)
pero al igual que la DBO el resto de correlaciones se presentaron con valores muy
cercanos a cero mostrando baja relación, estructuras tróficas no definidas e
inestabilidad del lodo.
Finalmente la correlación más alta encontradapara el fosfóro fue encontrada con
los protistas ciliados(0,331) y con las diatomeas (-0,384). Está relación es muy
55
importante debido a que los prostistas ciliados es el grupo microbiano que
mayores indices de estabilidad de lodos genera (Isac, et al.). Por otro lado, la
relación inversa con las diatomeas fue evidente, confirmando que las diatomeas
se desarollan en ambientes oligrotróficos y la presencia de fosfóro altera el
entorno para su proliferación (López Fuerte & Siqueriros Beltrones, 2011).
Se tomaron solo 3 componentes principales para la representación gráfica (Figura
9) de toda la informacion del reactor 2 (15% anóxico).la selección de la infomación
a tener cuenta la realiza el programa estadístico (Anexo 2).
Figura 1. Gráfico de componentes principales
En la figura de componentes principales se ven claramente 2 grupos construidos a
lo largo del espacio, uno de los grupos más definidos cuenta con la presencia del
Nitrógeno, las cianofitas y las euglenofitas. Este grupo refleja la correspondencia
alta que existe entre estos dos grupos microbianos con las concentraciones del
parámetro físico-químico de nitrógeno.
Por otra parte se observa un grupo compuesto por los micrometazoos, las
diatomeas, las dinofitas y la DBO que muestra la correlación que existe entre
estas variables. Anteriormente se ha mencionado en diversas ocasiones las
relaciones pronunciadas que existen entre DBO-micrometazoos y DBO-diatomeas,
ya que son grupos microbianos que tienen intervenciones importantes cuando
existen alteraciones de la relación microorganismo/alimento. Es importante
56
resaltar que este grupo con las mismas variables se evidenció en el gráfico de
componentes principales del reactor 1 reafirmando de esta forma la relación entre
las variables.
Sin embargo el reactor 2 no contó con un tercer grupo pero si con un buen número
de variables dispersas por el espacio, lo que mostró un sistema de lodos activados
débil con mayor inestabilidad y una ineficiente formación de la cadena trófica.
El análisis de componentes principales permite observar una vez más el reactor 2
(15% anóxico) evidencia un funcionamiento ineficiente por medio de la baja
calidad del lodo, y la falta de correlaciones dentro de sus variables da cuenta de
un tratamiento inestable. Mostrando un reactor con problemas de estabilización.
57
7 Conclusiones
En el análisis y seguimiento microscópico de los dos reactores flujo pistón al 10 y
15% de anoxia se identificaron 9 grupos microbianos que fueron las cianofitas, las
clorofitas, las diatomeas, los dinoflagelados, las bacterias filamentosas, las
euglenofitas, los micrometazoos, los protistas ciliados y los protistas ameboides.
El reactor 1 (10% anóxico) registró mayor cantidad de veces los grupos de
cianofitas, micrometazoos y protistas ciliados, y en el reactor 2 (15% anóxico) los
grupos microbianos registrados el mayor número de veces fueron las cianofitas,
las diatomeas y protistas ameboides. La presencia de cada grupo microbiano
indicó unas condiciones específicas de la calidad del lodo o las características
físico-químicas del medio. De igual forma el estudio permitió determinar diferentes
características con las que cuenta un proceso de lodos activados estable y
eficiente, ya que al ser este un sistema biológico de tratamiento la combinación de
variables como el sustrato y el funcionamiento de la cadena trófica son limitantes a
la hora de contar con un proceso óptimo.
Permitiendo observar que la relación entre los parámetros físico-químicos medidos
y un determinado grupo microbiano no sigue habitualmente un patrón rectilíneo.
La relación existente entre la abundancia de un grupo microbiano y un
determinado parámetro puede hallarse en un rango óptimo de concentración del
parámetro, así mismo puede hallarse una relación entre la cantidad y/o diversidad
de grupos microbianos resgistrados por día y la calidad de los lodos.
Es por esto que una de las características con las que cuenta un lodo activado con
un proceso satisfactorio de remoción de contaminantes es con diversidad de
grupos microbianos presentes, ya que esto permite tener cadenas tróficas más
elaboradas, sistemas más estables y mayor demanda de alimento.
Contar con altas demandas de alimento permite contar con remociones de
contaminantes más eficientes, es decir, que a mayor cantidad de grupos
microbianos registrados existe una mayor estabilidad del lodo y una mayor
eficiencia del tratamiento biológico, mostrando una relación directamente
proporcional donde se evidencia que una buena calidad de los lodos se da de la
mano con una buena relación microorganismo/alimento.
58
Para los reactores flujo pistón modificados al 10 y al 15% de anóxia se evidenció
una mayor establidad de los lodos y por lo tanto una mayor eficiencia de remoción
por parte del reactor 1 (10% anóxico), ya que en las comparaciones de
porcentajes de aparición con los parámetros físico-químicos medidos y en el
análisis de componentes principales mostró una mayor definición de la cadena
trófica por la participación de diversos grupos microbianos en cada uno de los días
registrados por el seguimiento microscópico.
La información sobre un sistema de tratamiento más estable en el reactor 1 (10%
anóxico) permite concluir que el porcentaje de anoxía del 10% para tratamientos
de lodos activados por medio de sistemas de reactores flujo pistón genera un
mejor tratamiento y una mayor eficiencia.
59
8 Recomendaciones
Se recomienda incrementar los niveles taxonómicos de identificación por medio de
técnicas confiables, ya que la capacidad indicadora de los microorganismos puede
aumentar al llegar niveles de identificación como la especie.
Con el fin de complementar el estudio sobre la calidad y estabilidad de los lodos
se recomienda realizar estudios gravimétricos sobre la sedimentabilidad de los
mismos en los días donde se realizan los seguimientos micróscopicos, obteniendo
de esta forma más información sobre la formación de flóculos para el análisis.
De igual forma realizar el seguimiento del pH y temperatura por parte de los
laboratorios certificados podría arrojar información importante sobre las
variaciones del afluente y de las poblaciones microbianas presentes en los
reactores.
60
9 Bibliografía
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61
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63
10 Anexos
Anexo 1. Identificación de los grupos microbianos presentes en los registros
fotográficos
Reactor 1
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
2 Protistas ameboides
Cercozoa 28 13 0,6 0,6 1,03 0,219
Protistas Ciliados
Ciliophora 28 13 0,6 0,6 1,03 0,219
Micrometazoos Rotifera 28 13 0,6 0,6 1,03 0,219
Protistas ameboides
Amoebozoa 28 13 0,6 0,6 1,03 0,219
Micrometazoos Rotifera 28 13 0,6 0,6 1,03 0,219
4 Protistas ameboides
Amoebozoa 43 25 0,6 0,6 0,662 0,993
9 Cianofitas Cyanophyta 30 18 7 5 0,304 0,133
Clorofitas Chlorophyta 30 18 7 5 0,304 0,133
10 Bacteria Bacteria filamentosa G(+)
25 38 10 11 0,681 0,186
11 Cianofitas Cyanophyta 23 65 2 22 0,78 0,223
Protistas ameboides
Cercozoa 23 65 2 22 0,78 0,223
Bacteria Bacteria filamentosa G(-)
23 65 2 22 0,78 0,223
14 - - 18 5 8 10 0,638 0,24
16 Protistas ameboides
Cercozoa 70 71 11 5 0,732 0,335
Cianofitas Cyanophyta 70 71 11 5 0,732 0,335
Protistas ameboides
Amoebozoa 70 71 11 5 0,732 0,335
18 Bacteria Filamentosas 61 67 13 10 0,173 0,157
Protistas ameboides
Amoebozoa 61 67 13 10 0,173 0,157
Clorofitas Chlorophyta 61 67 13 10 0,173 0,157
Clorofitas Chlorophyta 61 67 13 10 0,173 0,157
64
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Cianofitas Cyanophyta 61 67 13 10 0,173 0,157
Cianofitas Cyanophyta 61 67 13 10 0,173 0,157
21 Cianofitas Cyanophyta 38 31 0,6 14 0,561 0,483
Cianofitas Cyanophyta 38 31 0,6 14 0,561 0,483
Clorofitas Chlorophyta 38 31 0,6 14 0,561 0,483
Cianofitas Cyanophyta 38 31 0,6 14 0,561 0,483
Bacteria Bacteria filamentosa G(-)
38 31 0,6 14 0,561 0,483
Protistas Ciliados
Ciliophora 38 31 0,6 14 0,561 0,483
23 Clorofitas Chlorophyta 13 5 8 9,4 0,639 0,593
Bacteria Bacteria filamentosa G(-)
13 5 8 9,4 0,639 0,593
Cianofitas Cyanophyta 13 5 8 9,4 0,639 0,593
Clorofitas Chlorophyta 13 5 8 9,4 0,639 0,593
Cianofitas Cyanophyta 13 5 8 9,4 0,639 0,593
Cianofitas Cyanophyta 13 5 8 9,4 0,639 0,593
25 Protistas ameboides
Cercozoa 127 856 12 18 0,664 1,024
Diatomeas Heterokontophyta 127 856 12 18 0,664 1,024
Bacteria Filamentosas 127 856 12 18 0,664 1,024
Cianofitas Cyanophyta 127 856 12 18 0,664 1,024
Cianofitas Cyanophyta 127 856 12 18 0,664 1,024
Cianofitas Cyanophyta 127 856 12 18 0,664 1,024
28 Clorofitas Chlorophyta 37 105 10 11 0,351 3,65
Protistas ameboides
Cercozoa 37 105 10 11 0,351 3,65
Cianofitas Cyanophyta 37 105 10 11 0,351 3,65
Diatomeas Heterokontophyta 37 105 10 11 0,351 3,65
Clorofitas Chlorophyta 37 105 10 11 0,351 3,65
Cianofitas Cyanophyta 37 105 10 11 0,351 3,65
30 Cianofitas Cyanophyta 52 259 9 15 0,798 1,54
Cianofitas Cyanophyta 52 259 9 15 0,798 1,54
Cianofitas Cyanophyta 52 259 9 15 0,798 1,54
Clorofitas Chlorophyta 52 259 9 15 0,798 1,54
65
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Protistas ameboides
Cercozoa 52 259 9 15 0,798 1,54
Micrometazoos Annelida 52 259 9 15 0,798 1,54
32 Micrometazoos Rotifera 82 73 11 14 0,154 0,125
Protistas ameboides
Cercozoa 82 73 11 14 0,154 0,125
Cianofitas Cyanophyta 82 73 11 14 0,154 0,125
Cianofitas Cyanophyta 82 73 11 14 0,154 0,125
Diatomeas Heterokontophyta 82 73 11 14 0,154 0,125
35 Cianofitas Cyanophyta 41 74 12 14 0,204 1,14
Dinofitas Dinophyta 41 74 12 14 0,204 1,14
Cianofitas Cyanophyta 41 74 12 14 0,204 1,14
Protistas Ciliados
Ciliophora 41 74 12 14 0,204 1,14
Protistas ameboides
Cercozoa 41 74 12 14 0,204 1,14
Protistas Ciliados
Ciliophora 41 74 12 14 0,204 1,14
Bacteria filamentosa G(+) 41 74 12 14 0,204 1,14
Micrometazoos Annelida 41 74 12 14 0,204 1,14
Diatomeas Heterokontophyta 41 74 12 14 0,204 1,14
37 Protistas Ciliados
Ciliophora 81 46 18 14 0,085 0,114
Bacteria Filamentosas 81 46 18 14 0,085 0,114
Diatomeas Heterokontophyta 81 46 18 14 0,085 0,114
Diatomeas Heterokontophyta 81 46 18 14 0,085 0,114
Protistas ameboides
Cercozoa 81 46 18 14 0,085 0,114
Cianofitas Cyanophyta 81 46 18 14 0,085 0,114
Clorofitas Chlorophyta 81 46 18 14 0,085 0,114
Cianofitas Cyanophyta 81 46 18 14 0,085 0,114
Cianofitas Cyanophyta 81 46 18 14 0,085 0,114
Protistas ameboides
Amoebozoa 81 46 18 14 0,085 0,114
Diatomeas Heterokontophyta 81 46 18 14 0,085 0,114
Micrometazoos Rotifera 81 46 18 14 0,085 0,114
66
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
39 Cianofitas Cyanophyta 36 230 7 4 0,175 1,89
Cianofitas Cyanophyta 36 230 7 4 0,175 1,89
Protistas Ciliados
Ciliophora 36 230 7 4 0,175 1,89
Protistas Ciliados
Ciliophora 36 230 7 4 0,175 1,89
44 Protistas ameboides
Cercozoa 64 47 14 18 0,851 0,704
Euglenofitas Euglenophyta 64 47 14 18 0,851 0,704
Cianofitas Cyanophyta 64 47 14 18 0,851 0,704
Cianofitas Cyanophyta 64 47 14 18 0,851 0,704
Protistas Ciliados
Ciliophora 64 47 14 18 0,851 0,704
Micrometazoos Rotifera 64 47 14 18 0,851 0,704
Cianofitas Cyanophyta 64 47 14 18 0,851 0,704
46 Protistas Ciliados
Ciliophora 56 101 2,7 8,9 0,159 0,069
Cianofitas Cyanophyta 56 101 2,7 8,9 0,159 0,069
Protistas ameboides
Cercozoa 56 101 2,7 8,9 0,159 0,069
Cianofitas Cyanophyta 56 101 2,7 8,9 0,159 0,069
Protistas Ciliados
Ciliophora 56 101 2,7 8,9 0,159 0,069
49 Cianofitas Cyanophyta 63 44 8,9 8 0,235 0,448
Cianofitas Cyanophyta 63 44 8,9 8 0,235 0,448
Micrometazoos Rotifera 63 44 8,9 8 0,235 0,448
Protistas ameboides
Cercozoa 63 44 8,9 8 0,235 0,448
Cianofitas Cyanophyta 63 44 8,9 8 0,235 0,448
Diatomeas Heterokontophyta 63 44 8,9 8 0,235 0,448
Diatomeas Heterokontophyta 63 44 8,9 8 0,235 0,448
Bacteria Filamentosas 63 44 8,9 8 0,235 0,448
51 Cianofitas Cyanophyta 59 193 12 13 0,833 0,309
Cianofitas Cyanophyta 59 193 12 13 0,833 0,309
Cianofitas Cyanophyta 59 193 12 13 0,833 0,309
Protistas ameboides
Cercozoa 59 193 12 13 0,833 0,309
67
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Protistas Ciliados
Ciliophora 59 193 12 13 0,833 0,309
53 Protistas ameboides
Cercozoa 142 112 12 11 0,796 0,014
Protistas Ciliados
Ciliophora 142 112 12 11 0,796 0,014
Protistas Ciliados
Ciliophora 142 112 12 11 0,796 0,014
Cianofitas Cyanophyta 142 112 12 11 0,796 0,014
58 Protistas Ciliados
Ciliophora 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Bacteria Filamentosas 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Cianofitas Cyanophyta 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Micrometazoos Rotifera 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Euglenofitas Euglenophyta 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Diatomeas Heterokontophyta 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Cianofitas Cyanophyta 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Clorofitas Chlorophyta 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Diatomeas Heterokontophyta 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Protistas ameboides
Cercozoa 36 244 10 8,6 0,383 4,96
Cianofitas Cyanophyta 36 244 10 8,6 0,383 4,96
65 Clorofitas Chlorophyta 93 717 2 1 0,023 0,015
Cianofitas Cyanophyta 93 717 2 1 0,023 0,015
Protistas ameboides
Cercozoa 93 717 2 1 0,023 0,015
Cianofitas Cyanophyta 93 717 2 1 0,023 0,015
Bacteria Filamentosas 93 717 2 1 0,023 0,015
Clorofitas Chlorophyta 93 717 2 1 0,023 0,015
Diatomeas Heterokontophyta 93 717 2 1 0,023 0,015
Diatomeas Heterokontophyta 93 717 2 1 0,023 0,015
Micrometazoos RotiferoPhilodina 93 717 2 1 0,023 0,015
67 Cianofitas Cyanophyta 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
Diatomeas Heterokontophyta 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
Cianofitas Cyanophyta 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
Euglenofitas Euglenophyta 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
68
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Dinofitas Dinophyta 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
Protistas ameboides
Cercozoa 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
Cianofitas Cyanophyta 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
Micrometazoos Annelida 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
Diatomeas Heterokontophyta 189 28 1,2 5,4 0,067 0,011
70 Micrometazoos Annelida 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Cianofitas Cyanophyta 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Cianofitas Cyanophyta 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Dinofitas Dinophyta 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Cianofitas Cyanophyta 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Protistas ameboides
Cercozoa 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Protistas Ciliados
Ciliophora 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Diatomeas Heterokontophyta 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
Diatomeas Heterokontophyta 172 51 1,1 0,88 0,121 0,414
72 - - 26 43 0,8 0,1 0,263 0,1
91 Micrometazoos Annelida 160 111 2 2,8 0,016 0,695
Micrometazoos Annelida 160 111 2 2,8 0,016 0,695
Cianofitas Cyanophyta 160 111 2 2,8 0,016 0,695
Dinofitas Dinophyta 160 111 2 2,8 0,016 0,695
93 Protistas Ciliados
Ciliophora 61 241 2,8 4,7 0,175 1,07
Micrometazoos Annelida 61 241 2,8 4,7 0,175 1,07
Bacteria Bacteria gram (+) 61 241 2,8 4,7 0,175 1,07
Cianofitas Cyanophyta 61 241 2,8 4,7 0,175 1,07
Diatomeas Heterokontophyta 61 241 2,8 4,7 0,175 1,07
Cianofitas Cyanophyta 61 241 2,8 4,7 0,175 1,07
95 Micrometazoos Annelida 160 111 0,9 1,3 0,455 0,829
Diatomeas Heterokontophyta 160 111 0,9 1,3 0,455 0,829
Cianofitas Cyanophyta 160 111 0,9 1,3 0,455 0,829
Protistas ameboides
Cercozoa 160 111 0,9 1,3 0,455 0,829
Clorofitas Chlorophyta 160 111 0,9 1,3 0,455 0,829
69
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Diatomeas Heterokontophyta 160 111 0,9 1,3 0,455 0,829
Diatomeas Heterokontophyta 160 111 0,9 1,3 0,455 0,829
98 Micrometazoos Annelida 54 26 2,8 2 0,319 0,583
Protistas ameboides
Amoebozoa 54 26 2,8 2 0,319 0,583
Cianofitas Cyanophyta 54 26 2,8 2 0,319 0,583
Protistas ameboides
Cercozoa 54 26 2,8 2 0,319 0,583
Clorofitas Chlorophyta 54 26 2,8 2 0,319 0,583
Diatomeas Heterokontophyta 54 26 2,8 2 0,319 0,583
Micrometazoos Arthropoda 54 26 2,8 2 0,319 0,583
100 Protistas ameboides
Cercozoa 54 398 1,3 2,3 0,305 12,6
Micrometazoos Annelida 54 398 1,3 2,3 0,305 12,6
Micrometazoos Arthropoda 54 398 1,3 2,3 0,305 12,6
Diatomeas Heterokontophyta 54 398 1,3 2,3 0,305 12,6
Diatomeas Heterokontophyta 54 398 1,3 2,3 0,305 12,6
102 Protistas ameboides
Cercozoa 49 39 2 2,6 0,473 5,06
Micrometazoos Arthropoda 49 39 2 2,6 0,473 5,06
Micrometazoos Annelida 49 39 2 2,6 0,473 5,06
Diatomeas Heterokontophyta 49 39 2 2,6 0,473 5,06
Micrometazoos Platelmintos 49 39 2 2,6 0,473 5,06
105 Cianofitas Cyanophyta 49 39 1,3 0,9 0,372 5,06
Diatomeas Heterokontophyta 49 39 1,3 0,9 0,372 5,06
Clorofitas Chlorophyta 49 39 1,3 0,9 0,372 5,06
Euglenofitas Euglenophyta 49 39 1,3 0,9 0,372 5,06
Micrometazoos Annelida 49 39 1,3 0,9 0,372 5,06
Protistas ameboides
Cercozoa 49 39 1,3 0,9 0,372 5,06
Diatomeas Heterokontophyta 49 39 1,3 0,9 0,372 5,06
109 Micrometazoos Annelida 112 156 3,4 5 0,379 0,822
Micrometazoos Arthropoda 112 156 3,4 5 0,379 0,822
Cianofitas Cyanophyta 112 156 3,4 5 0,379 0,822
Dinofitas Dinophyta 112 156 3,4 5 0,379 0,822
70
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Cianofitas Cyanophyta 112 156 3,4 5 0,379 0,822
Cianofitas Cyanophyta 112 156 3,4 5 0,379 0,822
112 Micrometazoos Annelida 66 60 5,4 5,4 0,127 0,08
Protistas Ciliados
Ciliophora 66 60 5,4 5,4 0,127 0,08
Diatomeas Heterokontophyta 66 60 5,4 5,4 0,127 0,08
Euglenofitas Euglenophyta 66 60 5,4 5,4 0,127 0,08
Dinofitas Dinophyta 66 60 5,4 5,4 0,127 0,08
Cianofitas Cyanophyta 66 60 5,4 5,4 0,127 0,08
116 Protistas Ciliados
Ciliophora 85 74 4,7 5,4 0,306 0,944
Micrometazoos Annelida 85 74 4,7 5,4 0,306 0,944
Protistas ameboides
Cercozoa 85 74 4,7 5,4 0,306 0,944
Cianofitas Cyanophyta 85 74 4,7 5,4 0,306 0,944
Cianofitas Cyanophyta 85 74 4,7 5,4 0,306 0,944
Clorofitas Chlorophyta 85 74 4,7 5,4 0,306 0,944
119 Protistas Ciliados
Ciliophora 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
Cianofitas Cyanophyta 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
Micrometazoos Annelida 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
Protistas Ciliados
Ciliophora 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
Cianofitas Cyanophyta 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
Cianofitas Cyanophita 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
Protistas ameboides
Cercozoa 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
Protistas Ciliados
Ciliophora 60 68 5,4 3,4 0,709 0,794
121 Protistas Ciliados
Ciliophora 14 45 1,3 1,3 0,182 1,75
Micrometazoos Annelida 14 45 1,3 1,3 0,182 1,75
Protistas ameboides
Cercozoa 14 45 1,3 1,3 0,182 1,75
Cianofitas Cyanophyta 14 45 1,3 1,3 0,182 1,75
Diatomeas Heterokontophyta 14 45 1,3 1,3 0,182 1,75
71
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Cianofitas Cyanophyta 14 45 1,3 1,3 0,182 1,75
Bacteria Filamentosas 14 45 1,3 1,3 0,182 1,75
123 Micrometazoos Rotifera 104 221 9,4 6 0,927 0,936
Protistas Ciliados
Ciliophora 104 221 9,4 6 0,927 0,936
Bacteria Bacteria Gram (-) 104 221 9,4 6 0,927 0,936
Micrometazoos Annelida 104 221 9,4 6 0,927 0,936
126 Protistas Ciliados
Ciliophora 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
Protistas Ciliados
Ciliophora 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
Cianofitas Cyanophyta 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
Bacteria Filamentosas 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
Euglenofitas Euglenophyta 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
Clorofitas Chlorophyta 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
Micrometazoos Platelmintos 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
Protistas Ciliados
Ciliophora 120 211 4,1 3,4 1,64 1,59
128 Micrometazoos Arthropoda 105 108 8 5,4 0,103 0,503
Protistas Ciliados
Ciliophora 105 108 8 5,4 0,103 0,503
Protistas Ciliados
Ciliophora 105 108 8 5,4 0,103 0,503
Micrometazoos Platelmintos 105 108 8 5,4 0,103 0,503
Bacteria Filamentosas 105 108 8 5,4 0,103 0,503
Cianofitas Cyanophyta 105 108 8 5,4 0,103 0,503
130 Protistas Ciliados
Ciliophora 157 154 9,4 8,8 0,211 0,952
Micrometazoos Annelida 157 154 9,4 8,8 0,211 0,952
Protistas ameboides
Cercozoa 157 154 9,4 8,8 0,211 0,952
Cianofitas Cyanophyta 157 154 9,4 8,8 0,211 0,952
Micrometazoos Platelmintos 157 154 9,4 8,8 0,211 0,952
Cianofitas Cyanophyta 157 154 9,4 8,8 0,211 0,952
Micrometazoos Rotifera 157 154 9,4 8,8 0,211 0,952
72
Día Grupo Reactor 1
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
135 Protistas Ciliados
Ciliophora 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
Cianofitas Cyanophyta 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
Euglenofitas Euglenophyta 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
Cianofitas Cyanophyta 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
Micrometazoos Annelida 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
Protistas ameboides
Cercozoa 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
Diatomeas Heterokontophyta 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
Diatomeas Heterokontophyta 43 16 5,4 6,7 1,88 2,47
140 Euglenofitas Euglenophyta 32 39 3,4 5,4 0,406 0,926
Cianofitas Cyanophyta 32 39 3,4 5,4 0,406 0,926
Diatomeas Heterokontophyta 32 39 3,4 5,4 0,406 0,926
Bacteria Filamentosas 32 39 3,4 5,4 0,406 0,926
Protistas Ciliados
Ciliophora 32 39 3,4 5,4 0,406 0,926
142 Protistas Ciliados
Ciliophora 76 84 4,1 3,4 0,158 0,386
Micrometazoos Annelida 76 84 4,1 3,4 0,158 0,386
Bacteria Filamentosas 76 84 4,1 3,4 0,158 0,386
Protistas Ciliados
Ciliophora 76 84 4,1 3,4 0,158 0,386
Euglenofitas Euglenophyta 76 84 4,1 3,4 0,158 0,386
Protistas Ciliados
Ciliophora 76 84 4,1 3,4 0,158 0,386
DBOin: Demanda Bioquímica de Oxígeno de entrada; DBOout: Demanda
Bioquímica de Oxígeno de salida; Nin: Nitrógeno de entrada; Nout: Nitrógeno de
salida; Pin: Fósforo entrada; Pout: Fósforo de salida.
73
Reactor 2
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
2 Cianofitas Cyanophyta 28 16 0,6 0,6 1,03 0,824
Clorofitas Chlorophyta
Bacteria Filamentosas
Protistas ameboides
Cercozoa
9 Bacteria Filamentosas 30 16 7 4 0,304 0,612
Diatomeas Heterokontophyta
Euglenofitas Euglenophyta
Clorofitas Chlorophyta
Cianofitas Cyanophyta
11 Cianofitas Cyanophyta 23 74 2 22 0,78 0,223
Protistas ameboides
Cercozoa
Protistas ameboides
Amoebozoa
Bacteria Bacteria filamentosa G(+)
14 Bacteria Filamentosas 18 8 8 3 0,638 0,77
16 Cianofitas Cyanophyta 70 45 11 3 0,732 0,335
Cianofitas Cyanophyta
Euglenofitas Euglenophyta
Protistas Ciliados
Ciliophora
18 Cianofitas Cyanophyta 61 116 13 9 0,173 0,104
Euglenofitas Euglenophyta
21 Cianofitas Cyanophyta 38 39 0,6 0,6 0,561 0,804
Bacteria Bacteria filamentosa G(+)
Cianofitas Cyanophyta
23 Bacteria Bacteria filamentosa G(-)
13 5 8 11 0,639 0,774
Diatomeas Heterokontophyta
Cianofitas Cyanophyta
25 Diatomeas Heterokontophyta 127 452 12 22 0,664 1,754
74
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Protistas ameboides
Cercozoa
Diatomeas Heterokontophyta
Micrometazoos Rotifera
Cianofitas Cyanophyta
Cianofitas Cyanophyta
28 Cianofitas Cyanophyta 37 93 12 22 0,644 1,754
Cianofitas Cyanophyta
Protistas ameboides
Cercozoa
Diatomeas Heterokontophyta
30 Protistas ameboides
Cercozoa 52 281 9 18 0,798 1,54
Cianofitas Cyanophyta
32 Euglenofitas Euglenophyta 82 63 9 12 0,154 0,125
Cianofitas Cyanophyta
Cianofitas Cyanophyta
Protistas ameboides
Cercozoa
Protistas Ciliados
Ciliophora
Cianofitas Cyanophyta
35 Cianofitas Cyanophyta 41 78 12 14 0,204 0,978
Cianofitas Cyanophyta
Protistas Ciliados
Ciliophora
Protistas ameboides
Cercozoa
Protistas Ciliados
Ciliophora
Dinofitas Dinophyta
37 Cianofitas Cyanophyta 81 51 18 14 0,085 0,073
Cianofitas Cyanophyta
Cianofitas Cyanophyta
39 Micrometazoos Annelida 36 246 7 17 0,175 2,29
Protistas ameboides
Amoebozoa
75
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Diatomeas Heterokontophyta
Cianofitas Cyanophyta
44 Protistas ameboides
Cercozoa 64 53 14 16 0,851 1,869
Cianofitas Cyanophyta
Protistas Ciliados
Ciliophora
Protistas Ciliados
Ciliophora
Cianofitas Cyanophyta
46 Protistas Ciliados
Ciliophora 56 136 2,7 10 0,159 0,185
Cianofitas Cyanophyta
Cianofitas Cyanophyta
Protistas ameboides
Cercozoa
Protistas ameboides
Amoebozoa
Cianofitas Cyanophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Euglenofitas Euglenophyta
Diatomeas Heterokontophyta
49 Cianofitas Cyanophyta 63 41 8,9 9,6 0,235 0,388
Cianofitas Cyanophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Micrometazoos Rotífero Philodina
51 Cianofitas Cyanophyta 59 156 12 11 0,833 0,183
Protistas ameboides
Cercozoa
Dinofitas Dinophyta
Clorofitas Chlorophyta
53 Protistas Ciliados
Ciliophora 142 74 12 10 0,796 0,007
Bacteria Filamentosas
Cianofitas Cyanophyta
76
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Cianofitas Cyanophyta
58 Euglenofitas Euglenophyta 36 45 10 9,2 0,383 0,614
Micrometazoos Annelida
Cianofitas Cyanophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Cianofitas Cyanophyta
Protistas ameboides
Amoebozoa
Dinofitas Dinophyta
Bacteria Filamentosas
65 Cianofitas Cyanophyta 93 401 2 4 0,023 1,15
Protistas ameboides
Cercozoa
Diatomeas Heterokontophyta
67 Clorofitas Chlorophyta 189 342 1,2 4,7 0,067 0,055
Micrometazoos Annelida
Protistas Ciliados
Ciliophora
Diatomeas Heterokontophyta
70 Diatomeas Heterokontophyta 172 172 1,1 0,694 0,121 0,694
Cianofitas Cyanophyta
Micrometazoos Annelida
Protistas ameboides
Cercozoa
Protistas Ciliados
Ciliophora
Cianofitas Cyanophyta
72 Protistas Ciliados
Ciliophora 26 43 0,8 0,1 0,263 0,178
Clorofitas Chlorophyta
Protistas ameboides
Cercozoa
Protistas ameboides
Amoebozoa
Diatomeas Heterokontophyta
Diatomeas Heterokontophyta
77
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Bacteria Bacteria filamentosa G(+)
91 Protistas Ciliados
Ciliophora 160 43 2 2 0,016 0,065
Diatomeas Heterokontophyta
Cianofitas Cyanophyta
Cianofitas Cyanophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Dinofitas Dinophyta
Diatomeas Heterokontophyta
93 Cianofitas Cyanophyta 61 69 2,8 2 0,175 0,791
Protistas Ciliados
Ciliophora
Cianofitas Cyanophyta
Micrometazoos Annelida
Micrometazoos Arthropoda
Protistas ameboides
Cercozoa
Dinofitas Dinophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Clorofitas Chlorophyta
95 Micrometazoos Annelida 160 43 0,9 1,3 0,455 2,02
Cianofitas Cyanophyta
Micrometazoos Arthropoda
98 Protistas ameboides
Cercozoa 54 17 2,8 2 0,319 0,351
Micrometazoos Annelida
Cianofitas Cyanophyta
100 Cianofitas Cyanophyta 54 266 1,3 4,2 0,305 2,49
Micrometazoos Arthropoda
Micrometazoos Arthropoda
102 Protistas ameboides
Cercozoa 49 156 2 3,4 0,473 0,946
Cianofitas Cyanophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Clorofitas Chlorophyta
Euglenofitas Euglenophyta
78
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Micrometazoos Annelida
Protistas Ciliados
Ciliophora
Euglenofitas Euglenophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Diatomeas Heterokontophyta
105 Protistas ameboides
Cercozoa 49 27 1,3 0,7 0,372 4,94
Cianofitas Cyanophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Micrometazoos Annelida
Euglenofitas Euglenophyta
Diatomeas Heterokontophyta
109 Cianofitas Cyanophyta 112 183 3,4 4,6 0,379 0,852
Cianofitas Cyanophyta
Micrometazoos Annelida
Diatomeas Heterokontophyta
Diatomeas Heterokontophyta
112 Diatomeas Heterokontophyta 66 36 5,4 3,4 0,127 0,067
Micrometazoos Annelida
Diatomeas Heterokontophyta
Dinofitas Dinophyta
116 Micrometazoos Annelida 85 54 4,7 7,6 0,306 1,58
Diatomeas Heterokontophyta
Clorofitas Chlorophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Cianofitas Cyanophyta
Euglenofitas Euglenophyta
Cianofitas Cyanophyta
Protistas ameboides
Cercozoa
119 Cianofitas Cyanophyta 60 88 5,4 6 0,709 0,305
Protistas ameboides
Cercozoa
Cianofitas Cyanophyta
121 Micrometazoos Annelida 14 45 1,3 1,3 0,182 0,903
79
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Protistas Ciliados
Ciliophora
Cianofitas Cyanophyta
Euglenofitas Euglenophyta
Diatomeas Heterokontophyta
123 Cianofitas Cyanophyta 104 193 9,4 5,4 0,927 1,93
Diatomeas Heterokontophyta
Clorofitas Chlorophyta
Bacteria Bacteria filamentosa G(-)
126 Micrometazoos Rotifera 120 117 4,1 5,4 1,64 4,45
Cianofitas Cyanophyta
Protistas Ciliados
Ciliophora
Protistas Ciliados
Ciliophora
Clorofitas Chlorophyta
Micrometazoos Arthropoda
Protistas ameboides
Amoebozoa
128 Cianofitas Cyanophyta 105 47 8 2,6 0,103 0,269
Protistas Ciliados
Ciliophora
Protistas ameboides
Amoebozoa
Bacteria Bacteria filamentosa G(-)
Diatomeas Heterokontophyta
130 Micrometazoos Annelida 157 81 9,4 11 0,211 0,931
Micrometazoos Rotifera
Cianofitas Cyanophyta
Clorofitas Chlorophyta
Clorofitas Chlorophyta
Diatomeas Heterokontophyta
Dinofitas Dinophyta
Cianofitas Cyanophyta
135 Protistas Ciliados
Ciliophora 43 120 5,4 11 1,88 0,165
80
Día Grupo Reactor 2
(División-Filo) DBOin DBOout Nin Nout Pin Pout
Cianofitas Cyanophyta
Protistas ameboides
Cercozoa
Cianofitas Cyanophyta
Protistas ameboides
Amoebozoa
140 Protistas Ciliados
Ciliophora 32 25 3,4 1,3 0,406 0,926
Micrometazoos Rotifera
Protistas Ciliados
Ciliophora
Bacteria Filamentosas
142 Cianofitas Cyanophyta 76 73 4,1 5,4 0,158 1,01
Protistas Ciliados
Ciliophora
Micrometazoos Rotifera
Protistas Ciliados
Ciliophora
Euglenofitas Euglenophyta
DBOin: Demanda Bioquímica de Oxígeno de entrada; DBOout: Demanda
Bioquímica de Oxígeno de salida; Nin: Nitrógeno de entrada; Nout: Nitrógeno de
salida; Pin: Fósforo entrada; Pout: Fósforo de salida.
81
Anexo 2. Análisis de componentes principales
El análisis de los componentes principales se realizó tomando como referencia la
información del porcentaje relativo de aparición de los grupos microbianos por día
y cada una de las mediciones que realizó el laboratorio certificado de los
parámetros físico-químicos.
Reactor 1
Día
# Grupo por día
DBO Nitrógeno Fósforo Cianofitas
Micrometazoos
Protistas ciliados
Protistas amebiod
es Diatom
eas Clorofitas Bacterias
Euglenofitas
Dinofitas
2 3 28 0,6 1,03 0 40 20 40 0 0 0 0 0
4 2 43 7,0 0,662 50 0 0 50 0 0 0 0 0
9 2 30 2,0 0,304 50 0 0 0 0 50 0 0 0
11 3 23 8,0 0,78 33 0 0 33 0 0 33 0 0
16 2 70 11,0 0,732 33 0 0 67 0 0 0 0 0
18 4 61 13,0 0,173 33 0 0 17 0 33 17 0 0
21 4 38 0,6 0,561 50 0 17 0 0 17 17 0 0
23 3 13 8,0 0,639 50 0 0 0 0 33 17 0 0
25 4 127 12,0 0,644 50 0 0 17 17 0 17 0 0
28 4 37 10,0 0,351 33 0 0 17 17 33 0 0 0
30 4 52 9,0 0,798 50 17 0 17 0 17 0 0 0
32 4 82 10,0 0,154 40 20 0 20 20 0 0 0 0
35 7 41 12,0 0,204 22 11 22 11 11 0 11 0 11
37 7 81 18,0 0,085 25 8 8 17 25 8 8 0 0
39 2 36 7,0 0,175 50 0 50 0 0 0 0 0 0
44 5 64 14,0 0,851 43 14 14 14 0 0 0 14 0
46 3 56 2,7 0,159 40 0 40 20 0 0 0 0 0
49 5 63 8,9 0,235 38 13 0 13 25 0 13 0 0
51 3 59 12,0 0,833 60 0 20 20 0 0 0 0 0
53 3 142 12,0 0,796 25 0 50 25 0 0 0 0 0
58 8 36 10,0 0,383 27 9 9 9 18 9 9 9 0
65 6 93 2,0 0,023 22 11 0 11 22 22 11 0 0
67 6 189 1,2 0,067 33 11 0 11 22 0 0 11 11
70 6 172 1,1 0,121 33 11 11 11 22 0 0 0 11
91 3 160 2,0 0,016 25 50 0 0 0 0 0 0 25
93 5 61 2,8 0,175 33 17 17 0 17 0 17 0 0
95 5 160 0,9 0,455 14 14 0 14 43 14 0 0 0
98 5 54 2,8 0,319 14 29 0 29 14 14 0 0 0
100 3 54 1,3 0,305 0 40 0 20 40 0 0 0 0
82
Reactor 1
Día
# Grupo por día
DBO Nitrógeno Fósforo Cianofitas
Micrometazoos
Protistas ciliados
Protistas amebiod
es Diatom
eas Clorofitas Bacterias
Euglenofitas
Dinofitas
102 3 49 2,0 0,473 0 50 0 25 25 0 0 0 0
105 6 49 1,3 0,372 14 14 0 14 29 14 0 14 0
109 3 112 3,4 0,379 50 33 0 0 0 0 0 0 17
112 6 66 5,4 0,127 17 17 17 0 17 0 0 17 17
116 5 85 4,7 0,306 33 17 17 17 0 17 0 0 0
119 4 60 5,4 0,709 38 13 38 13 0 0 0 0 0
121 6 14 1,3 0,182 29 14 14 14 14 0 14 0 0
123 3 104 9,4 0,927 0 50 25 0 0 0 25 0 0
126 5 120 4,1 1,64 14 0 43 0 0 14 14 14 0
128 3 105 8,0 0,103 0 50 25 0 0 0 25 0 0
130 4 157 9,4 0,211 29 43 14 14 0 0 0 0 0
135 6 43 5,4 1,88 25 13 13 13 25 0 0 13 0
140 5 32 3,4 0,406 20 0 20 0 20 0 20 20 0
142 4 76 4,1 0,158 0 17 50 0 0 0 17 17 0
Fuente: Autora
Reactor 2
Día #
Grupo por día
DBO Nitrógeno Fósforo Cianofitas Micrometazoos
Protistas Ciliados
Protistas Ciliados
Diatomeas
Bacteria
Clorofitas
Euglenofitas
Dinofitas
2 4 28 0,6 1,03 25 0 25 0 0 25 25 0 0
9 5 30 2,0 0,304 20 0 0 0 20 20 20 20 0
11 3 23 8,0 0,78 25 0 50 0 0 25 0 0 0
16 3 70 11,0 0,732 50 0 0 25 0 0 0 25 0
18 2 61 13,0 0,173 50 0 0 0 0 0 0 50 0
21 2 38 0,6 0,561 67 0 0 0 0 33 0 0 0
23 3 13 8,0 0,639 33 0 0 0 33 33 0 0 0
25 4 127 12,0 0,644 33 17 17 0 33 0 0 0 0
28 3 37 10,0 0,351 50 25 25 0 0 0 0 0 0
30 2 52 9,0 0,798 50 0 50 0 0 0 0 0 0
32 4 82 10,0 0,154 50 0 17 17 0 0 0 17 0
35 4 41 12,0 0,204 33 0 17 33 0 0 0 0 17
37 1 81 18,0 0,085 100 0 0 0 0 0 0 0 0
39 4 36 7,0 0,175 25 25 25 0 25 0 0 0 0
44 4 64 14,0 0,851 40 0 20 40 0 0 0 0 0
46 5 56 2,7 0,159 33 0 22 11 22 0 0 11 0
83
Reactor 2
Día #
Grupo por día
DBO Nitrógeno Fósforo Cianofitas Micrometazoos
Protistas Ciliados
Protistas Ciliados
Diatomeas
Bacteria
Clorofitas
Euglenofitas
Dinofitas
49 3 63 8,9 0,235 40 20 0 0 40 0 0 0 0
51 4 59 12,0 0,833 25 0 25 0 0 0 25 0 25
53 3 142 12,0 0,796 50 0 0 25 0 25 0 0 0
58 7 36 10,0 0,383 22 11 11 0 22 11 0 11 11
65 3 93 2,0 0,023 33 0 33 0 33 0 0 0 0
67 4 189 1,2 0,067 0 25 0 25 25 0 25 0 0
70 5 172 1,1 0,121 33 17 17 17 17 0 0 0 0
72 5 26 0,8 0,263 0 0 29 14 29 14 14 0 0
91 4 160 2,0 0,016 29 0 0 14 43 0 0 0 14
93 7 61 2,8 0,175 22 22 11 11 11 0 11 0 11
95 2 160 0,9 0,455 33 67 0 0 0 0 0 0 0
98 3 54 2,8 0,319 33 33 33 0 0 0 0 0 0
100 2 54 1,3 0,305 33 67 0 0 0 0 0 0 0
102 7 49 2,0 0,473 11 11 11 11 22 0 11 22 0
105 5 49 1,3 0,372 17 17 17 0 33 0 0 17 0
109 3 112 3,4 0,379 40 20 0 0 40 0 0 0 0
112 3 66 5,4 0,127 0 25 0 0 50 0 0 0 25
116 6 85 4,7 0,306 25 13 13 0 25 0 13 13 0
119 2 60 5,4 0,709 67 0 33 0 0 0 0 0 0
121 5 14 1,3 0,182 20 20 0 20 20 0 0 20 0
123 4 104 9,4 0,927 25 0 0 0 25 25 25 0 0
126 5 120 4,1 1,64 14 29 14 29 0 0 14 0 0
128 5 105 8,0 0,103 20 0 20 20 20 20 0 0 0
130 5 157 9,4 0,211 25 25 0 0 13 0 25 0 13
135 3 43 5,4 1,88 40 0 40 20 0 0 0 0 0
140 3 32 3,4 0,406 0 25 0 50 0 25 0 0 0
142 4 76 4,1 0,158 20 20 0 40 0 0 0 20 0
Fuente: Autora
Una vez la información anterior fue ingresada al programa estadístico se generó
una gráfica de sedimentación, que simplemente es un reflejo de los múltiples
componentes que el programa puede generar tomando como base la información
suministrada. Esta gráfica permite observar que no todos los componentes a
generar son lo más cercano a la realidad, por esta razón los componentes que se
toman para el análisis son solos aquellos que superan la barrera del 1 en el
autovalor, como la que se muestra a continuación:
84
Reactor 1 Reactor 2
Finalmente en las tablas de componentes semuestran las coordenadas que cada
variable va a tener dentro del gráfico de 3 dimensiones con un componente en
cada eje.
Matriz de componentes reactor 1
1 2 3 4 5
DBO ,562 -,111 ,234 ,384 ,088
Nitrógeno -,502 ,026 ,021 ,368 -,194
Fósforo -,362 ,420 -,379 ,160 ,323
Cianofitas -,605 -,378 ,504 ,207 ,231
Micrometazoos ,718 ,000 -,249 ,169 -,423
Protistas ciliados -,043 ,782 ,187 ,293 ,036
Protistas amebiodes -,321 -,353 -,677 ,401 ,074
Diatomeas ,420 -,287 -,387 -,490 ,245
Clorofitas -,400 -,321 ,264 -,583 -,051
Bacterias -,159 ,461 ,112 -,317 -,603
Euglenofitas ,190 ,571 ,025 -,303 ,583
Dinofitas ,601 -,207 ,494 ,252 ,180
Método de extracción: análisis de componentes principales.
Matriz de Componentes reactor 2
1 2 3 4 5 6
DBO -,443 -,219 -,087 ,556 ,228 ,370
Nitrógeno ,544 -,381 ,393 ,241 ,393 ,012
Fósforo ,513 ,530 -,178 ,312 ,066 ,014
85
Matriz de Componentes reactor 2
1 2 3 4 5 6
Cianofitas ,658 -,536 ,126 ,158 -,117 ,377
Micrometazoos -,548 -,158 -,456 ,313 -,328 ,038
Protistas
Ciliados ,486 ,341 ,112 ,195 -,515 -,424
Protistas
Ciliados ,039 ,052 -,589 ,082 ,572 -,303
Diatomeas -,640 ,002 ,437 -,287 -,174 ,091
Bacteria ,235 ,563 ,026 -,399 ,172 ,519
Clorofitas -,282 ,571 ,214 ,133 ,370 ,104
Euglenofitas ,058 -,408 -,139 -,616 ,296 -,263
Dinofitas -,305 ,031 ,605 ,299 ,281 -,401
Método de extracción: análisis de componentes principales.
a. 6 componentes extraídos.
