Show simple item record

dc.creatorMárquez Fontalvo, Nubia P.
dc.date.accessioned2021-03-16T20:41:27Z
dc.date.available2021-03-16T20:41:27Z
dc.date.issued2021
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11323/8021
dc.descriptionMaestría de Investigación en Desarrollo Sostenible Midesspa
dc.description.abstractThe fulfillment of the sustainable development objective (SDO) number six "Clean Water and Sanitation" is a global challenge in both developed and developing countries. Water pollution impairs economic growth and the physical and environmental health of billions of people. According to the world health organization (WHO), two million tons of wastewater are discharged into the environment annually without prior treatment. Therefore, the integrated management of water resources is a requirement for environmental preservation and economic development, the removal of nutrients being one of the main drawbacks. Unfortunately, global nitrogen discharge has increased due to intensification of agriculture, high levels of atmospheric deposition, and increased residual per capita discharge due to changes in the population's diet. In this work, the efficiency of a bacterial consortium (Ecobacter WP) consisting of 8 bacterial strains of the genus Bacillus subtilis, Bacillus licheniformus, Bacillus megaterium, Bacillus cerus, Arthorbacter sp, Acinetobacter paraffineus, Corynebacterium sp, Streptomyces globisporus; for the removal of nitrogen compounds in domestic wastewater in a plug flow system, extended aeration and bioaugmentation (FLAEBI). In order to promote the nitrification and denitrification processes, three treatments were tested to establish the optimal concentration of the bacterial consortium at laboratory scale and its subsequent application in a wastewater treatment plant (PTARD) under outdoor conditions. The evaluation period was 15 days for each treatment in the laboratory and PTARD. The physicochemical parameters monitored both at laboratory and real scale were pH, temperature, dissolved oxygen and removal of COD, BOD5, ammonium, nitrites, and nitrates. The results indicated that the optimal concentration of the consortium was 30 mg / L, with a removal percentage of 92% of nitrate on a laboratory scale and 62% on a real scale, a difference that is attributed to the mode of operation that gave rise to different residence times, volume ratios that caused different concentration gradients, in addition to the different construction materials (fiberglass for laboratory scale and concrete for real scale) that can influence the stability of the flows. The consortium studied can be used to promote nitrification and denitrification processes that intervene in the removal of nitrogen compounds in plants with similar operating conditions, without investment in restructuring or design modification of the PTARD.eng
dc.description.abstractEl cumplimiento del objetivo de desarrollo sostenible (ODS) número seis “Agua limpia y saneamiento” es un reto global tanto en países desarrollados como en los que están en vía de desarrollo. La contaminación del agua deteriora el crecimiento económico y la salud física y ambiental de billones de personas. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), dos millones de toneladas de aguas residuales son vertidas al ambiente anualmente sin previo tratamiento, por lo cual el manejo integrado del recurso hídrico es un requerimiento para la preservación ambiental y el desarrollo económico, siendo la remoción de nutrientes uno de los principales inconvenientes. Desafortunadamente, la descarga de nitrógeno global se ha incrementado debido a la intensificación de la agricultura, los niveles elevados de deposición atmosférica y el aumento en la descarga residual per cápita por cambios en la dieta de la población. En este trabajo se evaluó la eficiencia de un consorcio bacteriano (Ecobacter WP) conformado por ocho cepas bacterianas del género Bacillus subtilis, Bacillus licheniformus, Bacillus megaterium, Bacillus cerus, Arthorbacter sp, Acinetobacter paraffineus, Corynebacterium sp y Streptomyces globisporus para la remoción de compuestos nitrogenados en aguas residuales domésticas en un sistema flujo pistón, aireación extendida y bioaumentación (FLAEBI). Con el fin de promover los procesos de nitrificación y desnitrificación, se ensayaron tres tratamientos para establecer la concentración óptima del consorcio bacteriano a escala laboratorio y su posterior aplicación en una planta de tratamiento de aguas residuales (PTARD) bajo condiciones outdoor. El periodo de evaluación fue de 15 días para cada tratamiento en el laboratorio y PTARD. Los parámetros fisicoquímicos monitoreados tanto a escala laboratorio como real fueron pH, temperatura, oxígeno disuelto y remoción DQO, DBO5, amonio, nitritos, nitratos. Los resultados indicaron que la concentración óptima del consorcio fue de 30 mg/L, con un porcentaje de remoción del 92 % de nitrato a escala laboratorio y 62 % a escala real, diferencia que se le atribuye al modo de operación que dieron lugar a diferentes tiempos de residencia, relaciones de volumen que provocaron diferentes gradientes de concentración, además de los diferentes materiales de construcción (fibra de vidrio para escala laboratorio y concreto para escala real) que pueden influir en la estabilidad de los flujos. El consorcio estudiado puede ser utilizado para promover los procesos de nitrificación y desnitrificación que intervienen en la remoción de compuestos nitrogenados en plantas con condiciones similares de operación, sin inversión en reestructuración o modificación de diseño de la PTARD.spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.publisherCorporación Universidad de la Costaspa
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/*
dc.subjectBioaugmentationeng
dc.subjectNnitrogen compoundseng
dc.subjectBcterial consortiumeng
dc.subjectDenitrificationeng
dc.subjectNitrificationeng
dc.subjectWater resource managementeng
dc.subjectBioaumentaciónspa
dc.subjectCompuestos nitrogenadosspa
dc.subjectConsorcio bacterianospa
dc.subjectDesnitrificaciónspa
dc.subjectNitrificaciónspa
dc.subjectGestión del recurso hídricospa
dc.titleRemoción de compuestos nitrogenados de aguas residuales municipales usando un consorcio bacterianospa
dc.typemasterThesisspa
dcterms.referencesAPHA, AWWA, & WEF. (2017). 3120 B. Iductively Coupled Plasma (ICP) Method. In Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association.spa
dcterms.referencesArchaeology of Britain: An Introduction from Earliest Times to the Twenty-First Century: Second Edition § (2015).spa
dcterms.referencesATSDR. (2015). RESUMEN DE SALUD PÚBLICA Nitrato y Nitrito. División de Toxicología y Ciencias de La Salud, 8. Retrieved from https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs204.pdfspa
dcterms.referencesB. F., … Wang, R. C. (2011). Biological Nitrogen Removal from Domestic Wastewater. In Comprehensive Biotechnology, Second Edition (Vol. 6, pp. 329–340). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-088504-9.00533-Xspa
dcterms.referencesBID, & CEPAL, C. E. para A. L. y el C. (2018). Proceso Regional De Las Américas Foro Mundial Del Agua 2018. América Latina Y El Caribe / Resumen Ejecutivo. 3.spa
dcterms.referencesBioaugmentation treatment of nitrogen-rich wastewater with a denitrifier with biofilm- formation and nitrogen-removal capacities in a sequencing batch biofilm reactor.spa
dcterms.referencesBioresource Technology, 294(July), 122140. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122140spa
dcterms.referencesBioresource Technology, 303(7), 122905. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.122905spa
dcterms.referencesBoletín Climatológico. (2019).spa
dcterms.referencesCamargo, J. A., & Alonso, A. (2007). 457-875-1-Sm. 16(2), 98–110.spa
dcterms.referencesCárdenas, C., Perruolo, T., Ojeda, M., Chirinos, M., Yabroudi, S., Herrera, L., … Autor, *. (2006). Evaluación del proceso de nitrificación y desnitrificación en el tratamiento de aguas residuales utilizando un reactor por carga Evaluation of the nitrification and de- nitrification process in residual water treatment utilizing a charge reactor. Scientific Journal from the Experimental Faculty of Sciences, 14(1), 75–87.spa
dcterms.referencesCárdenas, C., Yabroudi, C., Benítez, A., Páez, K., Perruolo, T., Angulo, N., … Herrera, L. (2011). Performance of a Sequencing Batch Reactor (SBR) in the treatment of domestic sewage. Rev. Colomb. Biotecnol, 1(2), 111–120.spa
dcterms.referencesCardenas, G. L., & Sanchez, I. A. (2013). Nitrogeno En Aguas Residuales, Origenesspa
dcterms.referencesCarrasquero, ferrer S., Sierra, M. C. P., & Lizardo, N. C. R. (2013). Remoción de nutrientes en efluentes de tenerías utilizando un reactor por carga secuencial ( SBR ) Nutrient removal from tannery effluents using a sequencing batch reactor. 21(September), 131–142.spa
dcterms.referencesCarrera, J. M. (2000). Estudio De Los Parámetros Del Proceso Y Diseño De Una Depuradora Industrial. Tesis, 202.spa
dcterms.referencesCervantes-Carrillo, F., Pérez, J., & Gómez, J. (2000). Avances en la eliminación biológica del nitrógeno de las aguas residuales. Revista Latinoamericana de Microbiologia, 42(2), 73–82.spa
dcterms.referencesCervantes-Carrillo, Francisco, Pérez, J., & Gómez, J. (2000). Avances en la Eliminación Biológica del Nitrógeno de las Aguas Residuales. Revista Latinoamericana de Microbiología, 73–82.spa
dcterms.referencesClaro, B. J. A. (2012). Estudio del proceso de nitrificación y desnitrificación vía nitrito para el tratamiento biológico de corrientes de agua residual con alta carga de nitrógeno amoniacal (Vol. 601–602). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.04.177spa
dcterms.referencesCorrea, C. Z., Prates, K. V. M. C., de Oliveira, E. F., Lopes, D. D., & Barana, A. C. (2018).spa
dcterms.referencesDadrasnia, A., Azirun, M. S., & Ismail, S. B. (2017). Optimal reduction of chemical oxygen demand and NH3-N from landfill leachate using a strongly resistant novel Bacillus salmalaya strain. BMC Biotechnology, 17(1). https://doi.org/10.1186/s12896- 017- 0395-9spa
dcterms.referencesDe Fernícola, N. A. G. G. (2005). M Etahemoglobinemia Infantil Causada Por Nitratos. PAHO/WHO Institutional Repository for Information Sharing, (1). Retrieved from http://iris.paho.org/xmlui/bitstream/handle/123456789/17754/v106n1p32.pdf?sequenc e=1&isAllowed=yspa
dcterms.referencesDodds, W. K., & Whiles, M. R. (2020). Trophic State and Eutrophication. In Freshwater Ecology. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-813255-5.00018-1spa
dcterms.referencesEfectosy Mecanismos De Remocion Para Preservar El Ambiente Y La Salud Publica.spa
dcterms.referencesEkama, G. A. (2011). Biological Nutrient Removal. Treatise on Water Science, 4(August), 409– 526. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53199-5.00094-4spa
dcterms.referencesEnvironmental Technology (United Kingdom), 40(25), 3318–3327. https://doi.org/10.1080/09593330.2018.1472300spa
dcterms.referencesFernández Cirelli, A., Arumí, J. L., Rivera, D., & Boochs, P. W. (2009). Environmental Effects of Irrigation in Arid and Semi-Arid Regions. Chilean Journal of Agricultural Research, 69(December), 27–40. https://doi.org/10.4067/s0718-58392009000500004spa
dcterms.referencesFleck, L., Ferreira Tavares, M. H., Eyng, E., & Orssatto, F. (2019). Optimization of the nitrification process of wastewater resulting from cassava starch production.spa
dcterms.referencesFu, G., Yu, T., Huangshen, L., & Han, J. (2018). The influence of complex fermentation broth on denitrification of saline sewage in constructed wetlands by heterotrophic nitrifying/aerobic denitrifying bacterial communities. Bioresource Technology. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.11.057spa
dcterms.referencesGarcía, S. C. (2011). Bacterias simbióticas fijadoras de nitrógeno. Ct, 3, 173–186.spa
dcterms.referencesGarrido Jara Rodrigo Osvaldo. (2019). Eliminación de compuestos nitrogenados en aguas residuales mediante nitrificación y disnitrificación.spa
dcterms.referencesGonzález, M., & Julio César Saldarriaga. (2008). Remoción biológica de materia orgánica, nitrógeno y fósforo en un sistema tipo anaerobio-anóxico-aerobio. 45–53.spa
dcterms.referencesHiren Trivedi, P. K. (1997). Reducción de Amoniaco a través de Bioaumentación. 0–3.spa
dcterms.referencesHong, P., Wu, X., Shu, Y., Wang, C., Tian, C., Wu, H., & Xiao, B. (2020).spa
dcterms.referencesIDEAM, & Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. (2019). Estudio Nacional del Agua 2018.spa
dcterms.referencesIDEAM, INVEMAR, & MINAMBIENTE. (2017). Protocolo de Monitoreo del Agua - Colombia. Ideam, 1–587. Retrieved from http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023773/PROTOCOLO_MONI TOREO_AGUA_IDEAM.pdfspa
dcterms.referencesInforme de síntesis del ODS 6 2018 sobre archivos de agua y saneamiento | ONU-Agua. (2018). Retrieved October 10, 2020, from UnWater website: https://www.unwater.org/publication_categories/sdg-6-synthesis-report-2018-on- water-and-sanitation/spa
dcterms.referencesJia, L., Jiang, B., Huang, F., & Hu, X. (2019). Nitrogen removal mechanism and microbial community changes of bioaugmentation subsurface wastewater infiltration system.spa
dcterms.referencesKhatri, N., & Tyagi, S. (2015). Influences of natural and anthropogenic factors on surface and groundwater quality in rural and urban areas. Frontiers in Life Science, 8(1), 23– 39. https://doi.org/10.1080/21553769.2014.933716spa
dcterms.referencesLevin, Morris A., and M. A. G. (1993). Biotreatment of Industrial and Hazardous Waste.spa
dcterms.referencesLi, B., Yang, Y., Chen, J., Wu, Z., Liu, Y., & Xie, S. (2018). Nitrifying activity and ammonia-oxidizing microorganisms in a constructed wetland treating polluted surface water. Science of the Total Environment. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.02.041spa
dcterms.referencesLimongi, D., Cárdenas-calle, M., Troccoli, L., & Erazo, C. (2018). Nitrogen compounds in the sediments of the san camilo mat : guayas. 13(1), 51–56.spa
dcterms.referencesLópez, Buitron, García, C. (2017). Tratamiento biológico de aguas residuales :spa
dcterms.referencesMetcalf & Eddy Inc, Asano, Takashi, Burton, F. L., Leverenz, H., Tsuchihashi, R., & Tchobanoglous, G. (2007). Water reuse: Issue, Technology and Application. In McGraw-Hill, Professional Publishing. Retrieved from http://ssu.ac.ir/cms/fileadmin/user_upload/Daneshkadaha/dbehdasht/markaz_tahghigh at_olom_va_fanavarihaye_zist_mohiti/e_book/wastewater_reuse/water_reuse/Untitled 14.pdf.pdfspa
dcterms.referencesMinisterio de ambiente y desarrollo sostenible. Resolución número 1207. , 2014 § (2014). Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Resolucion 0631 de 2015. , Thespa
dcterms.referencesNiño, & Martinez. (2013). ESTUDIO DE LAS AGUAS GRISES DOMÉSTICAS EN TRES NIVELES SOCIOECONÓMICOS DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ.spa
dcterms.referencesNitrification/denitrification of real municipal wastewater in an intermittently aerated structured bed reactor. Journal of Water Process Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2018.03.013spa
dcterms.referencesOMS. (2006). Guías para la calidad del agua potable.spa
dcterms.referencesPacheco Ávila, Julia Pat Canul, Roberto Cabrera Sansores, A. (2002). Ingeniería revista acad mica. Ingeniería, 6(3). Retrieved from http://www.redalyc.org/html/467/46760308/spa
dcterms.referencesPeñafiel, R., Moreno, C., & Ochoa-herrera, V. (2016). Eliminación de nitrógeno y contaminación orgánica de agua residual industrial pretratada en lagunas anaeróbicas mediante un biofiltro de arena. ACI Avances En Ciencias e Ingenierías, 8(1390–5384), 86–97.spa
dcterms.referencesRahimi, S., Modin, O., & Mijakovic, I. (2020). Technologies for biological removal and recovery of nitrogen from wastewater. Biotechnology Advances, 43, 107570. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2020.107570spa
dcterms.referencesRajta, A., Bhatia, R., Setia, H., & Pathania, P. (2020). Role of heterotrophic aerobic denitrifying bacteria in nitrate removal from wastewater. Journal of Applied Microbiology, 128(5), 1261–1278. https://doi.org/10.1111/jam.14476spa
dcterms.referencesRathna, R., & Nakkeeran, E. (2020). The intertwined facets of membrane technology for industrial effluents. In Biovalorisation of Wastes to Renewable Chemicals and Biofuels. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-817951-2.00007-9spa
dcterms.referencesRetrieved from http://www.labamerex.com/images/1997-Proteccion-ambiental- Triverdi-MSChE.pdfspa
dcterms.referencesRetrieved from https://www.cepal.org/sites/default/files/news/files/informe_regional_america_latina_ y_caribe.pdfspa
dcterms.referencesRomanelli, A., Soto, D. X., Matiatos, I., Martínez, D. E., & Esquius, S. (2020). A biological and nitrate isotopic assessment framework to understand eutrophication in aquatic ecosystems. Science of the Total Environment, 715, 136909. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.136909spa
dcterms.referencesRomero, M., Caldas, U. De, Vaca, R., Plata, U. De, & Plata-argentina, L. (2018). Maestría en Tecnología e Higiene de los Alimentos. 1–66.spa
dcterms.referencesRuan, X., Yin, J., Cui, X., Li, N., & Shen, D. (2020). Bioaugmentation and quorum sensing disruption as solutions to increase nitrate removal in sequencing batch reactors treating nitrate-rich wastewater. Journal of Environmental Sciences (China), 98(3), 179–185. https://doi.org/10.1016/j.jes.2020.06.007spa
dcterms.referencesRuscalleda Beylier, M., Balaguer, M. D., Colprim, J., Pellicer-Nàcher, C., Ni, B. J., Smets,spa
dcterms.referencesSagrario Castillo Gustavo. (2015). Eliminación De Nutrientes Mediante Tratamientos Biopelícula.spa
dcterms.referencesSaldarriaga, J. C., Hoyos, D. Á., & Correa, M. A. (2013). Evaluación De Procesos Biológicos Unitarios En La Remoción Simultánea De Nutrientes Para Minimizar La Eutrofización (Evaluation of Biological Unit Processes in the Simultaneous Removal of Nutrients To Minimize Eutrophication). Revista EIA, 8(15), 129–140. Retrieved from http://repository.eia.edu.co/revistas/index.php/reveia/article/view/251spa
dcterms.referencesSantillán, L., & Paredes, L. (2018). Remoción de ácido sulfhídrico por microorganismos sobre lodos activados en aguas residuales de la industria alimentician aguas residuales de la industria procesadora de alimentos. La Granja, 27(1), 112–123. https://doi.org/10.17163/lgr.n27.2018.09spa
dcterms.referencesShe, Z., Zhao, L., Zhang, X., Jin, C., Guo, L., Yang, S., … Gao, M. (2016). Partial nitrification and denitrification in a sequencing batch reactor treating high-salinity wastewater. Chemical Engineering Journal, 288, 207–215. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.11.102spa
dcterms.referencesStatPoint Technologies. (2010). STATGRAPHICS Centurion XVI. Manual de usuario. 297. Retrieved from https://statgraphics.net/wp-content/uploads/2015/03/Centurion-XVI- Manual-Principal.pdfspa
dcterms.referencesSuárez Oquedo Victor. (2019). Análisis de alternativas para la eliminación de nutrientes en la EDAR “La Poveda” (Rivas-VaciaMadrid, Madrid). Retrieved from https://pdfs.semanticscholar.org/def5/7d1f16f271995bfb5fdc085165b76d5a3677.pdfspa
dcterms.referencesUniversidad De Cantabria, 172. Retrieved from https://repositorio.unican.es/xmlui/handle/10902/8451spa
dcterms.referencesUniversidad Y Salud, 15(1), 72–88.spa
dcterms.referencesVenegas, C. (2015). Eliminación Biológica De Nutrientes En Aguas Residuales Con Alto Contenido De Nitrógeno Amoniacal Utilizando Un Reactor Biológico Secuencial.spa
dcterms.referencesVitoria, I., Maraver, F., Sánchez-Valverde, F., & Armijo, F. (2015). Contenido en nitratos de aguas de consumo público españolas. Gaceta Sanitaria, 29(3), 217–220. https://doi.org/10.1016/j.gaceta.2014.12.007spa
dcterms.referencesWelz, P. J., Ramond, J. B., Braun, L., Vikram, S., & Le Roes-Hill, M. (2018). Bacterial nitrogen fixation in sand bioreactors treating winery wastewater with a high carbon to nitrogen ratio. Journal of Environmental Management, 207, 192–202. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.11.015spa
dcterms.referencesZhang, Z., Zhang, Y., & Chen, Y. (2020). Recent advances in partial denitrification in biological nitrogen removal: From enrichment to application. Bioresource Technology, 298, 122444. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122444spa
dcterms.referencesZornoza, A., Avendaño, L., Aguado, D., Borrás, L., & Alonso, J. L. (2012a). Análisis de las correlaciones entre la abundancia de bacterias nitrificantes , parámetros operacionales y físico-químicos relacionados con el proceso biológico de nitrificación en fangos activos. (May), 1–14.spa
dcterms.referencesZornoza, A., Avendaño, L., Aguado, D., Borrás, L., & Alonso, J. L. (2012b). Análisis de las correlaciones entre la abundancia de bacterias nitrificantes, parámetros operacionales y fisicoquímicos relacionados con el proceso biológico de nitrificación en fangos activos.spa
dc.contributor.tutorMorgado Gamero, Wendy
dc.contributor.tutorMaury Ardila, Henry A
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International