Tratamiento de aguas residuales Enviado por JAvier Guerrero
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Introducción Justificación Marco teórico Coagulación y floculación ¿Qué es lo que en realidad pasa? Aplicaciones Conclusiones y recomendaciones Bibliografía
"Quien conoce a los demás posee inteligencia; quien se conoce a si mismo posee clarividencia. Quien vence a los demás posee fuerza; quien se vence a si mismo es fuerte." Lao zi
Introducción El agua es un recurso natural renovable que se regenera continuamente mediante el ciclo del agua o ciclo hidrológico, es el punto clave para la supervivencia humana, sin embargo puede llegar a estar tan contaminada por las actividades humanas, que ya no sea útil, sino más bien nociva .Por ello con el tiempo se a desarrollado mecanismos que nos ayuden a prevenir y tratar el agua generando así las aguas residuales, aparecen sucias y contaminadas: llevan grasas, detergentes, materia orgánica, residuos de la industria sustancias muy tóxicas. Estas aguas residuales si no tiene un debido DQO, DBO exigidos por la municipalidad en la que la empresa se encuentre ubicada, deben ser depuradas, para devolver el agua a la naturaleza en las mejores condiciones posibles. El primer Contaminante que se reconoce es el color, puesto que una pequeña cantidad de pigmento en el agua, es altamente visible y afecta la transparencia y la solubilidad Para tratarla lo podemos realizar con la ayuda de la electroquímica, para cumplir dichas normas establecidas, ya que no hay necesidad de agregar otros compuestos químicos para el tratamiento de aguas si no que con la ayuda de la una corriente eléctrica podemos realizar ese pretratamiento y así no afectar al medio ambiente donde es desechada este tipo de agua además de que se puede potabilizar para su consumo todo esto lo podemos lograr mediante procesos electroquímicos.
Ilustración 1. Tratamiento de aguas residuales en la Industria Textil Fuente: http://www.aqualimpia.com/UASBtextil.htm OBJETIVOS Objetivo General
Investigar el estudio de las nuevas alternativas y aplicación de procesos de electrocoagulación en el tratamiento de efluentes acuosos contaminados con materia coloidal, colorantes
Objetivos específicos
Conocer el uso de electrodos de aluminio y hierro en el tratamiento de aguas residuales industriales
Comprobar la eliminación de colorantes a través de procesos electroquímicos
Justificación Las industrias textiles en donde se hacen teñidos y lavados de sus materias primas desechan aguas residuales que contienen restos de colorantes, sustancias orgánicas, sin ningun tratamiento previo, el motivo de esta investigación es aportar con nuestros conocimientos para dar alternativas diferentes haciéndolo primero a baja escala, gracias a una visita realizada en Pichincha en la industria INTELA se pudo observar la gran magnitud de contaminación que se está realizando, estas aguas son desechadas sin ningún problema además de que la concentración de colorantes es alta y sus moléculas de los colorantes son estructuras muy variadas y complejas , origen sintético, poco biodegradables por ello esta actividad industrial necesita un tratamiento de las aguas antes de ser llevadas al sistema de alcantarillado de la ciudad, la electroquímica ha desarrollado un gran incremento en procesos electroquímicos ya que son limpios y no requieren adición de mas contaminantes y lo único que requiere solo es energía limpia. El reúso del agua residual es ahora una necesidad, la cual está en busca de tecnologías efectivas y de bajo costo. Nuestra investigación busca cumplir con los requerimientos ambientales de vertimientos del agua residual de la industria textil, y contrarrestar la contaminación ambiental.
Marco teórico El agua y su contaminación Es la alteración del estado original de la pureza del agua mediante la incorporación de agentes extraños de manera directa o indirecta El agua procedente de la lluvia antes de llegar al suelo ya recibe su primera contaminación al convertirse en lluvia acida con la contaminación de los autos. Se produce por la incorporación de materias extrañas como: Tabla 1. Agentes infecciosos potencialmente presentes en aguas residuales domésticas no tratadas
Para el tratamiento o eliminación de estos elementos orgánicos, inorgánicos y agentes infecciosos los hacemos con la ayuda procesos electroquímicos.
Agentes patógenos: Son los virus, bacterias, protozoarios
Sustancias químicas inorgánicas: ácidos, metales tóxicos como el plomo y Hg
Sustancias químicas orgánicas llegan al medio acuático por medio de detergentes, plaguicidas, plásticos y petróleo.
Sedimentos o materia suspendida: Son partículas insolubles del suelo que enturbian el agua, estas son el mayor agente contaminante del agua.
Sustancias Radioactivas: Estas pueden causar defectos congénitos y cáncer.
Otros: desechos agrícolas de los fertilizantes y plaguicidas que son arrastrados por la lluvia hasta los ríos, desechos industriales, por la incineración de residuos tóxicos, por la actividad petrolera y por los residuos sólidos que provienen de la tala de árboles y la erosión.
Indicadores de la contaminación del agua Indicadores físico-químicos:
Sólidos totales : comprende la materia (orgánica e inorgánica) disuelta, coloidal
Color: debe ser incolora; las aguas residuales tienen un color entre gris y negro.
Olor: ser inodora ; las aguas residuales domésticas tienen un olor desagradable.
Temperatura: influye en el desarrollo de la vida acuática, el oxígeno disuelto.
Turbidez: es mayor cuanto mayor es la contaminación del agua.
pH: mide la concentración de hidrogeniones; pH del agua potable entre 6,5-8,5
(DBO): determina midiendo la cantidad de oxígeno consumido por los microorganismos.2mg/l
Indicadores microbiológicos
Coliformes: Escherichia coli; sirven como indicadores de contaminación fecal
Otros indicadores:
Elementos no deseables y/o tóxicos: Al, As, Fe, Mn, Ti, Zn, Sb, Ag, Ba, Cr, Sn, F, Hg, Ni, Pb, Se,
Micro contaminantes orgánicos: hidrocarburos clorados, hidrocarburos aromáticos poli cíclicos, aceites y grasas, pesticidas, detergentes, cianuros, fenoles, etc. Tabla 2. Límite máximo permisible para descargas en la Industria Textil
Fuente: Texto Unificado de Legislación Ambiental-Ecuador, Norma de calidad ambiental y de descarga de efluentes: recurso agua, 2009 Industria Textil La industria textil es una de las más grandes a nivel mundial sin embargo la cantidad de sustancias químicas que se utilizan en el proceso de tinción y deslavado provoca que las descargas de agua residual contenga una cantidad considerable de compuestos tóxicos al ambiente, la industria textil puede dividirse en cuatro etapas principales:
producción de la hebra, hilado,
tejido y punzonado;
Tintorería ,lavado, acabado de los tejidos;
fabricación de productos textiles.
Características de los residuos Toda el agua residual se produce en la etapa final, las plantas de procesamiento textil emplean una amplia variedad de tintes y otros compuestos químicos,colorantes y otros acabados auxiliares. Muchos de estos no permanecen en el producto textil final sino que son desechados después de cumplir con un uso específico.
Muchos de estos agentes químicos empleados en la industria textil son considerados tóxicos y peligrosos. La descarga de estas substancias en el medio ambiente puede causar serios perjuicios a la salud y al bienestar de una comunidad. Ciclo toxico de la industria textil Los solventes clorados se usan en la industria textil en la operación de descrude como agentes desengrasantes y como portadores de los tintes. Los colorantes contienen metales pesados como cromo, cobre y zinc, y substancias orgánicas.
Ilustración 2. Ciclo tóxico de la Industria Textil Fuente:http://www.greenpeace.org/espana/es/Trabajamos-en/Parar-lacontaminacion/Agua/Campana-Detox-/Historial-Detox/ Electroquímica Es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química, las reacciones químicas que se dan en la interfase de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) Celdas electrolíticas La celda electroquímica es un dispositivo para generar electricidad mediante una reacción redox espontánea .En una celda el agente reductor pierde electrones por tanto se oxida. El electrodo en donde se verifica la oxidación se llama ánodo. En el otro electrodo la sustancia oxidante gana electrones y por tanto se reduce. El electrodo en que se verifica la reducción se llama cátodo. La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo porque hay una diferencia de energía potencial entre los electrodos. En la celda electrolítica la batería u otra fuente de corriente eléctrica, empuja los electrones hacia el cátodo, por lo que éste tiene signo negativo (–) y los toma del ánodo, por lo que éste es positivo (+).
Figura 1. Celda Electrolítica Fuente:http://www.monografias.com/trabajos79/celdas-electroquimicas/celdaselectroquimicas2.shtml Métodos electroquímicos para tratamiento de aguas residuales La utilización de procesos electroquímicos para el tratamiento de aguas residuales está adquiriendo cada día más importancia por su versatilidad, reducido tamaño y capacidad de automatización. Estos métodos involucran el uso de celdas electroquímicas evitando así el uso de microrganismo o reactivos el sistema emplea electrones para realizar el tratamiento, hoy en día los procesos electroquímicos han alcanzado un estado en el cual no son solamente comparables desde el punto de vista económico sino que también son más eficientes, compactos y automatizados. Los procesos electroquímicos utilizados en el tratamiento de aguas utilizan electricidad para producir una reacción química destinada a la eliminación o destrucción del contaminante presente en el agua Electrocoagulación La electrocoagulación es un proceso que utiliza la electricidad para eliminar contaminantes en el agua que se encuentran suspendidos, disueltos o emulsificados. La técnica consiste en inducir corriente eléctrica en el agua residual de bajo voltaje y por la acción a través de placas metálicas paralelas (electrodos metálicos, normalmente aluminio/hierro). La corriente
eléctrica proporciona la fuerza electromotriz que provoca las reacciones químicas que desestabilizan las formas en las que los contaminantes se encuentran presentes, bien sea suspendidas o emulsificadas. Es así que los contaminantes presentes en el medio acuoso forman agregados, produciendo partículas sólidas que son menos coloidales y menos emulsificadas (o solubles) que en estado de equilibrio. Cuando esto ocurre, los contaminantes forman componentes hidrofóbicos que se precipitan y/o flotan y se pueden remover fácilmente En este proceso se genera una elevada carga de cationes que desestabilizan los contaminantes del agua residual, se forman hidróxidos complejos, estos tienen capacidad de adsorción produciendo agregados (flóculos) con los contaminantes. La eficiencia del proceso está fundamentalmente determinada por el tamaño de las burbujas generadas, son preferibles las burbujas pequeñas ya que proporcionan una mayor superficie de contacto para la adsorción de las partículas a eliminar. El objetivo general es disminuir, DQO, DBO, COT y sólidos suspendidos en el efluente mediante un coagulante generado "in situ". Este se forma por una reacción de oxidación del ánodo y las especies cargadas o metales pesados.
Coagulación y floculación La coagulación es un proceso fisicoquímico tendiente a formar partículas mas grandes y de mayor densidad. La coagulación consiste en la dosificación de compuestos químicos que provocan la formación de polímeros que atrapan o encapsulan las partículas coloidales (partículas de muy pequeño tamaño), que por si mismas nunca lograrían separarse del líquido que las contiene. Sulfato de Aluminio, Sulfato Ferroso La floculación es un fenómeno, también de carácter físico y químico, que provoca la formación de conglomerados de folículos o partículas a partir de los coágulos formados en el proceso de coagulación., causa que los coágulos formados se adhieran a los ramales de estas moléculas gigantes.
Figura 2:.Coagulaciòn y floculación Fuente: http://www.elaguapotable.com/coagulacion-floculacion.html
¿Qué es lo que en realidad pasa? El paso de 3 electrones ocasiona la liberación de un átomo de aluminio con tres cargas eléctricas positivas Al3+ que en contacto con el medio acuoso se transforma en Al(OH)3 que tiene un elevado poder coagulante, este coagulante atrae a la materia orgánica dispuesta en coloides formando coágulos esta atracción se debe a que coagulante y coloides tienen diferente carga eléctrica y forman el coagulo. En un proceso simultáneo los mismos electrones atacan a la molécula del agua y genera un radical hidroxilo y un átomo de H+ y este se enlazará con otro para formar H2 g y liberarse.
a. Reacciones
El ánodo que provee iones metálicos se le conoce como electrodo de sacrificio, ya que la placa metálica que lo conforma se disuelve, mientras la placa que forma el cátodo permanece sin disolverse. Cuando un potencial es aplicado a los electrodos, de hierro y aluminio, ocurre el siguiente proceso: el hierro o aluminio del ánodo se disuelven dando origen a iones metálicos, los iones producidos cumplen la función de desestabilizar las cargas que poseen las partículas contaminantes presentes en el agua. los cuales son hidrolizados inmediatamente para formar
hidróxidos y polihidróxidos, estas sustancias son excelentes agentes coagulantes. La coagulación se logra cuando estos cationes son atraídos por las partículas negativas presentes en la solución, coloides. Cuando estas cargas se han neutralizado, permitiendo la formación de coágulos de los contaminantes e iniciando así el proceso de coagulación, formación, que dependiendo de su densidad pueden flotar o precipitar. Las reacciones más importantes que pueden sufrir las partículas de contaminantes son: hidrólisis, electrólisis, reacciones de ionización y formación de radicales libres El proceso de electrocoagulación es afectado por diferentes factores. • La naturaleza y concentración de los contaminantes. • El pH del agua residual y la conductividad. Para el caso en el cual el hierro actúa como ánodo, se han propuesto dos mecanismos que explican la formación de dos posibles coagulantes. Estos pueden ser hidróxido ferroso Fe(OH)2 o hidróxido férrico Fe(OH)3.
Figura 2. Reacciones de la electrocoagulación Fuente: http://www.yakupro.com/electrocoagulacio
Mecanismo uno: Formación del hidróxido férrico
Reacción global:
Mecanismo dos: Formación del hidróxido ferroso. En el ánodo se dan las reacciones:
Reacciones químicas presentes en la electrocoagulación
Tabla 3. Ficha técnica y económica DETALLE
ELECTROCOAGULACION
Relación de energía
0.020-0.032 $/m3
Relación de energía
No usa químicos
Tiempo de residencia de la reacción
(10-60)s. En la celda de EC
Tiempo de residencia de la sedimentación
(15-20)min. En el estanque de sedimentación
Desinfección
Uso de ozono
IMPORTANTE
b. Ventajas
Tiende a llevar las aguas tratadas cerca de un PH neutro.
Produce efluentes con menos contenido de TDS en comparación con los tratamientos químicos convencionales.
Precipita metales pesados, arsénico, etc. Sólidos coloidales (orgánicos e inorgánicos), partículas y contaminantes inorgánicos solubles en medio acuoso.
Higieniza y desinfecta de patógenos el vertido final debido a la formación de hipoclorito in situ.
Evita la utilización de productos químicos.
La planta requieren menos mantenimiento.
Se produce un desprendimiento de H2 y O2 gaseoso en sus respectivos electrodos. Estos gases el ascender a la superficie provocan:
-Separación rápida de coloides del electrodo (evitan se ensucien) Arrastre de coloides desestabilizados a la superficie, formando una nata
Debido a las burbujas de gas, se producen corrientes ascendentes descendentes de la solución, ocasionando así un aumento en la eficiencia de la desestabilización. Esta agitación espontánea, evita la agitación mecánica
Técnica amiga del medio ambiente.
Los tiempos de residencia de la electrocoagulación son de 10 a 20 minutos, en comparación con los sistemas biológicos que requieren entre 12 y 24 horas.
Los costos de inversión son un 50% más bajo que los sistemas biológicos.
Los consumos de energía eléctrica son menores a los sistemas de tratamiento convencionales.
c. Reacciones de la Electrofloculaciòn
Algunas reacciones que ocurren en los electrodos son similares a las que acorren en los electrodos de la electrocoagulación. Ánodo (Oxidación)
Con presencia de cloruros durante las reacciones de oxidación-reducción que tienen lugar en el ánodo y el cátodo, el cloro y el hipoclorito libres pueden ser generados los cuales son oxidantes muy fuertes y puede llevar a cabo la oxidación indirecta de la materia orgánica y suceden las reacciones siguientes: Ánodo
La oxidación de la materia orgánica se lleva a cabo por medio de oxígeno generado en la oxidación del agua en el ánodo y el peróxido de hidrógenocreado in situ. Sin embargo, el principal mecanismo para la eliminación de la materia orgánica disuelta se lleva a cabo por la oxidación mediante la capa de ozono añadida y mediante la oxidación indirecta del ánodo con la ayuda de en cloruro generado in situ e hipoclorito.
Aplicaciones Aplicaciones Generales
La industria metalúrgica.
Industria productora de cromo: Estas aguas residuales son de alta toxicidad y el mejor tratamiento que se las puede dar es la electrocoagulación
Industria productora de curtientes.
Industria productora de fertilizantes.
Industria mecánica.
Las refinerías.
Talleres de reparación automotriz.
Industria alimentaria: estas aguas son caracterizadas por tener altos contenidos de DBO y DQO, además de altos porcentajes de grasas. Mediante la electrocoagulación mostro remociones de 99 y 88% en grasas y DQO respectivamente.
Industria Textil: Donde se han obtenido eficiencias importantes en la remoción de materia orgánica, turbiedad y color.
Potabilización de aguas: Es importante resaltar que el paso de la corriente eléctrica a través del agua a tratar tiene efecto desinfectante en cuanto que destruye, en porcentajes por encima del 99%, los microorganismos presentes en el agua, en esta misma aplicación se ha venido estudiando la electrocoagulación con buenos resultados en el tratamiento de aguas para consumo humano contaminadas con arsénico.
Aplicación detallada (ELECTROFLOCULACIÒN). La electrofloculación es muy adecuada para tratar los efluentes difíciles. Este proceso puede tratar grandes caudales se aguas residuales con bajos costos de funcionamiento y sin la utilización de productos químicos, con excepción del necesario para mantener un Ph cercano a 7. El filtrado obtenido puede en la mayoría de los casos ser reincorporado al proceso de fabricación o bien reciclado. También se puede, incorporando un equipo complementario,
obtener un filtrado limpio, que puede ser utilizado en aquellas aplicaciones que necesitan un fluido de gran pureza. Descripción del proceso En primer lugar el Ph de las aguas residuales a tratar debe llevarse a un valor entre 6 y 8. Esto tiene lugar en el depósito de neutralización .Seguidamente el fluido es bombeado a la cuba de trabajo donde se encuentran los electrodos(Fe y Al. ). los electrodos reciben alimentación eléctrica con una corriente de fuerte amperaje y débil voltaje. El Fe y el Al. se transforman en cationes, formando como en la electrocoagulación . Esta técnica permite además eliminar los metales pesados disueltos en el agua, la corriente se interrumpe automáticamente y el fluido es evacuado hacia un depósito tampón o regulador. Durante el vaciado de la cuba de trabajo los electrodos son limpiados. Este depósito regulador o tampón, alimenta un filtro-prensa mediante una bomba de membranas. Cuando el filtroprensa está lleno, la presión en la bomba llega a su máximo y se puede proceder a la evacuación de los lodos (prácticamente secos) en un contenedor situado bajo el filtro. El filtrado que sale del filtro-prensa se envía a otro depósito tampón donde se controlan el pH, la temperatura y la turbidez. Si el filtrado responde a las exigencias requeridas, podrá ser reutilizado como destino final, si no será devuelto al efluente.
Ilustración 3.Equipo para el tratamiento de aguas residuales mediante electro floculación Desinfección UV La luz ultravioleta (UV) es una alternativa de desinfección de agua residual evitando así el uso del cloro y ozono., proveen una desinfección efectiva sinproducción de subproductos. La luz ultravioleta es una porción del espectro electromagnético que se encuentra entre los rayos x y la luz visible El mecanismo de desinfección se basa en un fenómeno físico por el cual las ondas cortas de la radiación ultravioleta inciden sobre el material genético (ADN) de los microorganismos o probablemente en las nucleo proteínas que son esenciales para la supervivencia del microorganismo y los virus, y los destruye en corto tiempo, sin producir cambios físicos o químicos notables en el agua tratada. La cinética de inactivación microbiana por UV es citada a menudo con ley de Chick:
Donde No es la concentración inicial de microbios previa a la aplicación de UV, N es el número de microbios que restan después de la exposición a la luz UV. I es la intensidad UV, t es el tiempo de exposición, y k es la constante del ritmo de inactivación. La mayoría de los equipos de desinfección ultravioleta utilizan una exposición mínima (en el agua) de 30.000 &µWs/cm2. Esto es adecuado para inactivar las bacterias y virus patógenos, pero quizá no sea suficiente para ciertos protozoos patógenos, quistes de protozoos y huevos de nemátodos, que pueden requerir hasta 100.000 &µWs/cm2 para su in activación total. Tabla 4. Radiación de energía ultravioleta necesaria para destruir en un 99.99% de los microorganismos patógenos en el agua
Reacciones
Subproductos de la desinfección con rayos ultravioleta No se conoce que haya efectos directos adversos sobre la salud de los consumidores de agua desinfectada con luz ultravioleta. la luz ultravioleta no altera el sabor ni el olor del agua tratada., Funcionamiento La luz ultravioleta se produce mediante lámparas de vapor de mercurio .La desinfección del agua con luz ultravioleta puede lograrse con longitudes de onda de luz entre 240 y 280 nm y se obtiene la máxima eficiencia germicida a los 260 nm Una consideración importante en el diseño del equipo de desinfección es asegurarse de que cada microorganismo reciba la dosis biocida de radiación en la cámara de contacto. Esto se logra determinando el espacio correcto entre las lámparas y las superficies reflectoras del interior de la cámara y agitando adecuadamente el agua cuando pasa por la cámara.. Si el flujo es perpendicular, las propias lámparas , pueden producir la turbulencia necesaria para asegurar que toda el agua quede expuesta a la dosis biocida. Cuando el flujo es paralelo a la longitud de las lámparas, es necesario utilizar mezcladores estáticos (pantallas) para proporcionar la turbulencia necesaria.
Figura 3. Componentes de la Lámpara Ultravioleta
Figura 4. Diseño del balastro
Figura 5. Instalación típica de un equipo de radiación UV con lámpara sumergida
Figura 6. Instalación típica de un equipo de radiación UV con lámpara fuera del agua Fuente: http://www.contraplagas.com/conductos.pdf
Conclusiones y recomendaciones
Es importante que para cada operación de procesamiento textil se identifique cuidadosamente cada una de las fuentes de residuos. Esto se puede lograr mediante un control de inventario y un reconocimiento de los potenciales contaminantes contenidos en los productos adquiridos o unanálisis del proceso.
Usar las estrategias para la prevención de la contaminación existen varias estrategias para la prevención de la contaminación (reducción en la fuente) que han sido utilizadas con éxito como la modificación del proceso, el uso de métodos alternativos, la conservación de los compuestos químicos y del agua, el tamizado y substitución de compuestos químicos
Bibliografía http://www.monografias.com/trabajos/contamagua/contamagua.shtml#ixzz2ikb19o9w http://mimosa.pntic.mec.es/vgarci14/aguas_residuales.htm http://portalcontaminantex.galeon.com/agua.html http://books.google.com.ec/books?id=wX_yqnzcroC&printsec=frontcover&dq=indicadores+d e+la+contaminacion+del+agua&hl=es&sa=X&ei=8dFrUqvKGtONkAedkYCIAg&ved=0CCwQ6 AEwAA#v=onepage&q=indicadores%20de%20la%20contaminacion%20del%20agua&f=false https://www.monografias.com/trabajos10/conag/conag2.shtml#ixzz2iq4LXzuR Directorio de la empresa de agua potable y alcantarillado de Manta e.a.p.a.m. "reglamento para las normas de descargas permisibles al Sistema de aguas residuales" expedido el 14 de enero del 2002. Manual de evaluación y manejo de sustancias tóxicas en aguas Superficiales- cepis. Enero del 2001. https://www.monografias.com/trabajos16/contaminacion-textil/contaminaciontextil.shtml#ixzz2iqFOgdLA https://www.monografias.com/trabajos16/contaminacion-textil/contaminaciontextil.shtml#ixzz2iqZoA8lU https://www.monografias.com/trabajos16/contaminacion-textil/contaminaciontextil.shtml#ixzz2iqJetvVn http://www.ecured.cu/index.php/Electroqu%C3%ADmica http://www.greenpeace.org/chile/es/multimedia/fotos/photos/Como-se-contaminan-los-riosde-China/ http://pendientedemigracion.ucm.es/info/iqpapel/equipos/electroflotacion.htm http://es.pdfcoke.com/doc/95757053/ELECTROFLOTACION http://www.uned.es/experto-universitario-gestion-ID/bibliografia/bibliografia%202/BIBLIOGRAFIA/TRATMIENTOS%20AVANZADOS%20DE %20AGUAS%20RESIDUALES%20INDUSTRIALES.pdf PATENTES http://water.epa.gov/aboutow/owm/upload/2004_07_07_septics_cs-99-064.pdf http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2013144664&recNum=1&maxRec =1&office=&prevFilter=&sortOption=&queryString=FP%3A%28PROCESS+AND+DEVICE+F OR+ELECTROCHEMICAL+TREATMENT+OF+INDUSTRIAL+WASTEWATER+AND+DRIN KING+WATER%29&tab=PCTDescription
AGUAS RESIDUALES Enviado por laurita_ba
Indice 1. Introducción 2. Tratamiento biológico de las aguas residuales 1. Introducción Las aguas residuales son materiales derivados de residuos domésticos o de procesos industriales, los cuales por razones de salud publica y por consideraciones de recreación económica y estética, no pueden desecharse vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes convencionales. Los materiales inorgánicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos se pueden eliminar por métodos mecánicos y químicos; sin embrago, si el material que debe ser eliminado es de naturaleza orgánica, el tratamiento implica usualmente actividades de microorganismos que oxidan y convierten la materia orgánica en CO2, es por esto que nos tratamientos de las aguas de desecho son procesos en los cuales los microorganismos juegan papeles cruciales. El tratamiento de las aguas residuales da como resultado la eliminación de microorganismos patógenos, evitando así que estos microorganismos lleguen a ríos o a otras fuentes de abastecimiento. Específicamente el tratamiento biológico de las aguas residuales es considerado un tratamiento secundario ya que este esta ligado íntimamente a dos procesos microbiológicos, los cuales pueden ser aerobios y anaerobios. El tratamiento secundario de las aguas residuales comprende una serie de reacciones complejas de digestión y fermentación efectuadas por un huésped de diferentes especies bacterianas, el resultado neto es la conversión de materiales orgánicos en CO2 y gas metano, este ultimo se puede separar y quemar como una fuente de energía. Debido a que ambos productos finales son volátiles, el efluente líquido ha disminuido notablemente su contenido en sustancias orgánicas. La eficiencia de un proceso de tratamiento se expresa en términos de porcentaje de disminución de la DBO inicial. 2. Tratamiento biologico de las aguas residuales A. Procesos Anaerobicos El proceso anaeróbico depende de reacciones de transferencia de H2 Inter-especies como: 1.
Digestión inicial de las sustancias macromoleculares por Proteasas, polisacaridasas y lipasas extracelulares hasta sustancias solubles. 2. Fermentación de los materiales solubles a ácidos grasos. 3. Fermentación de los ácidos grasos a acetato, CO2 e H2. 4. Conversión de H2 mas CO2 y acetato en CH4 (metano) por las bacterias metanogénicas. Las bacterias celulolíticas rompen las células en celulosa, celobiosa y glucosa libre; la glucosa es fermentada por anaerobios en varios productos de fermentación: acetato, propionato, butirato, H2 y CO2. Las bacterias metanogénicas, homoacetogénicas o reductoras de sulfatos, consumen inmediatamente cualquier H2 producido en procesos fermentativos primarios. Los organismos claves en la conversión de sustancias orgánicas complejas en metano, son bacterias productoras de H2 y oxidantes de ácidos grasos, por ejemplo Syntrophomonas y Syntrophobacter, las primeras oxidan los ácidos grasos produciendo acetato y CO2 y las ultimas se especializan en la oxidación de propionato y genera CO2 y H2. En muchos ambientes anaeróbicos los precursores inmediatos del metano son el H2 y CO2 por parte de las
bacterias metanogénicas: Metanosphaera, Stadtmanae, Metanopinillum, Metanogenium, Metanosarcina, Metanosaeta y Metanococcus. Polimeros Complejos Celulosa, Otros polisacáridos, Proteínas Bacterias celulolíticas HIDRÓLISIS Y otras hidrolíticas MONOMEROS Azucares, Aminoácidos Bacterias de FERMENTACION Fermentación H2 + CO2 ACETATO PROPIONATO BUTIRATO Bacterias productoras Acetogenos Acetogenesis de H2 oxidantes de ácidos grasos FERMENTACION ACETATO H2 + CO2 ACETATO Metanogenos Metanogenos METANOGENESIS CH4 A. Procesos Aerobicos En el tratamiento aeróbico de las aguas residuales se incrementa fuertemente el aporte de oxigeno por riego de superficies sólidas, por agitación o agitación y aireación sumergida simultaneas. El crecimiento de los microorganismos y su actividad degradativa crecen proporcionalmente a la tasa de aireación. Las sustancias orgánicas e inorgánicas acompañantes productoras de enturbiamiento son el punto de partida para el desarrollo de colonias mixtas de bacterias y hongos de las aguas residuales, los floculos que, con una intensidad de agitación decreciente, pueden alcanzar un diámetro de unos mm dividiéndose o hundiéndose después. La formación de floculos se ve posibilitada por sustancias mucilaginosas extracelulares y también por las microfibrillas de la pared bacteriana que unen las bacterias unas con otras. El 40 – 50% de las sustancias orgánicas disueltas se incorporan a la biomasa bacteriana y el 50 – 60% de las mismas se degrada. La acción degradativa o depuradora de los microorganismos en un proceso se mide por el porcentaje de disminución de la DBO en las aguas residuales tratadas. Dicha disminución depende de la capacidad de aireación del proceso, del tipo de residuos y de la carga de contaminantes de las aguas residuales y se expresa asi mismo en unidades de DBO. El numero de bacterias de los fangos activados asciende a muchos miles de millones por ml, entre ellas aparece regularmente la bacteria mucilaginosa Zooglea ramigera, que forma grandes colonias con numerosas células encerradas en una gruesa cubierta mucilaginosa común, las células individuales libres se mueven con ayuda de flagelos polares. Entre las bacterias de los floculos predominan las representantes de géneros con metabolismo aerobio-oxidativo como Zooglea, Pseudomonas, Alcaligenes, Arthrobacter, Corynebacterium, Acinetobacter, Micrococcus y Flavobacterium. Pero también se presentan bacterias anaerobias facultativas, que son fermentativas en ausencia de sustratos oxigenados, de los generos Aeromonas, Enterobacter, Escherichia, Streptococcus y distintas especies de Bacillus. Todas las bacterias contribuyen con las cápsulas de mucílago y con las microfibrillas al crecimiento colonial y a la formación de los floculos. En las aguas residuales con una composición heterogénea, la microflora se reparte equitativamente entre muchos grupos bacterianos. En la selección de bacterias y en la
circulación y formación de floculos juegan un importante papel los numerosos protozoos existentes, la mayoría de ellos ciliados coloniales y pedunculados de los géneros Vorticela, Epystilis y Carchesium, aunque también puedan nadar libremente como los Colpidium que aparecen a la par de ellos, alimentándose de las bacterias de vida libre que se encuentran tanto sobre la superficie como fuera de las colonias. Su función es esencial en la consecución de unas aguas claras y bien depuradas. La salida de los fangos activados sintéticos libres de ciliados se ve contaminada y enturbiada por la presencia de bacterias aisladas. Se realiza una inoculación de ciliados que crecen rápidamente, favoreciendo con su actividad depredadora el crecimiento y la circulación de las bacterias de los fangos, con lo que posibilitan un efluente mas limpio. Además en los fangos activados aparecen regularmente hongod edaficos y levaduras, siendo las mas frecuentes las especies de Geotrichum, Trichosporum, Penicillium, Cladosporium, Alternaria, Candida y Cephalosporium. Tras la depuración biológica, las aguas residuales contienen compuestos orgánicos, fosfatos y nitratos disueltos que solo se degradaran ya lentamente. Los nitratos se forman por oxidación del amonio desprendido en la degradación de compuestos orgánicos nitrogenados. Esta es una tarea de las bacterias Nitrificantes, uno de cuyos grupos esta reprensado en las aguas residuales principalmente por Nitrosomonas y Nitrosospira, que únicamente llevan a cabo la reacción de oxidación del amonio a nitrito para obtener energía metabólica, mientras que un segundo grupo de bacterias, que aparece siempre junto al ya citado y que esta reprensado por Nitrobacter, oxida el nitrito a nitrato y obtiene energía gracias exclusivamente a este proceso: Oxidación del amonio: a. NH4 + ½ O2 à NH2OH + H b. NH2OH + O2 + 2ADP + 2PO4 à HNO2 + H2O + 2 ATP Oxidación del nitrito: NO2 + ½ O2 + ADP + PO4 è NO3 + ATP Otros microorganismos que también intervienen en el tratamiento aerobio de aguas residuales son: Citrobacter, Serratia, mohos y levaduras que actúan mas de componentes acompañantes que de degradantes y algunas algas como Anabaena que convierte los poliuretanos en H2; Chrorella los alginatos los convierte en glicolato; Dulaniella los alginatos en glicerol; Nostoc el agar el H2; Algas como el Volvox, Tabellaria, Anacistis y Anabaena; las algas que obstruyen los filtros son Anacistis, Chorella, Anabaena y Tabellaria.
Uso de microorganismos eficientes para tratar aguas contaminadas
Efficient microorganisms in polluted water treatment
Teresita de Jesús Romero López, Dabiel Vargas Mato Centro de Investigaciones Hidráulicas (CIH), Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (Cujae). Habana.
RESUMEN Los microorganismos eficientes han sido reportados como una alternativa para solucionar los problemas de contaminación hídrica. Ellos pueden utilizar los compuestos contaminantes presentes en las aguas como fuente de carbono y energía para su metabolismo y crecimiento; de ahí que el presente trabajo tuviera como objetivo monitorear cambios físicos, químicos y microbiológicos que se producen en las aguas tras la aplicación del producto Versaklin (constituido por estos microorganismos) en 10 puntos ubicados en una zanja del municipio de Güines, provincia Mayabeque, Cuba. Se realizaron muestreos a las 0 h, 24 h y 48 h posteriores a su aplicación. Se concluyó que la mayor eficiencia en la remoción de los distintos parámetros estudiados se alcanzó a las 24 h de aplicado el Versaklin, disminuyendo la presencia de microorganismos propios de las aguas contaminadas.
Palabras clave: microorganismos eficientes, remoción, Versaklin, zanja.
ABSTRACT Efficient microorganisms have been reported as an alternative to solve hydric contamination problems, because they can use polluting compounds existing in waters as a carbon source and energy for their metabolism and growth. For that reason the present work had as objective to determine physical, chemical and microbiological changes, that take place in wastewaters after Versaklin product application (constituted by those microorganisms) in 10 points located in Güines ditch, Mayabeque, Cuba. For accomplishment of the study, after Versaklin inoculation,
samplings were collected at 0 h, 24 h and 48 h. After those studies it was possible to conclude that the best removal of different parameters took place at 24 h after the Versaklin application, almost eliminating the presence of microorganisms typical of polluted waters.
Key words: efficient microorganisms, removal, Versaklin, ditch.
INTRODUCCIÓN Durante los próximos 50 años, los problemas relacionados con la falta de agua o la contaminación del vital líquido afectarán, prácticamente, a todos los habitantes del planeta, por lo que el mundo se verá abocado a la búsqueda de soluciones en este sentido. En la actualidad, las ciudades vierten aguas residuales parcialmente tratadas y no tratadas en las aguas superficiales y subterráneas de las inmediaciones. Con los vertidos de procesos industriales, más la infiltración de los residuos de fertilizantes y plaguicidas utilizados en la agricultura, desechos domésticos y otros, aumenta la carga contaminante. El resultado es que sólo alrededor de un tercio del recurso potencial, probablemente unos 12 500 km3 por año, se puede aprovechar para las necesidades de las personas, proporción que va disminuyendo a medida que aumenta la contaminación (OMS 2013). Se estima que más de cinco millones de personas mueren anualmente de enfermedades vinculadas con el consumo de agua contaminada, servicios sanitarios inadecuados y una higiene rudimentaria. La salud humana depende de un suministro de agua inocua y por ende segura, y de servicios sanitarios fiables. Hay una gran variedad de métodos para la descontaminación de aguas y aguas residuales (AR), entre los que se encuentran la utilización de microorganismos, denominados eficientes (ME), y su importancia resulta de que ellos no generan subproductos contaminantes y, además, son eficientes (López 1981). Un buen ejemplo es el sistema a partir de lodos activados, que se basa en el trabajo de las bacterias, para degradar los desechos existentes en el agua (García 2001). En un inicio estos microorganismos fueron utilizados para mejorar la calidad del suelo y la eficacia del uso de la materia orgánica por las plantas respectivamente, así como suprimir putrefacción (incluyendo enfermedades). Este estudio fue desarrollado por el Doctor Teruo Higa en la Universidad de Ryukyus, Okinawa, Japón, y se completó en 1982 (EEAITAJ 2013). Posteriormente, los ME se han aplicado en diferentes contextos como las actividades pecuarias (apicultura, porcicultura, ganadería, acuacultura), rellenos sanitarios, botaderos de basura y desechos, tratamiento de los suelos, de aguas y aguas
residuales, etcétera. En el informe realizado por Productores y Distribuidores de EM1 en México (EM Yucatán s/a), se exponen los distintos usos que se les pueden dar a los ME, tales como sustitutos de artículos de aseo (limpiador de piso, baño y cocinas), para eliminar el olor desagradable a humedad y drenaje, en la conservación de frutas y verduras, para reducir la contaminación de los lodos sépticos, en trabajos de construcción y restauración, jardinería, terapia medicinal y otros muchos más. La base de la tecnología de ME es la mezcla de diferentes tipos de microorganismos, todos ellos benéficos, que poseen propiedades de fermentación, producción de sustancias bioactivas, competencia y antagonismo con patógenos, todo lo cual ayuda a mantener un equilibrio natural entre los microorganismos que conviven en el entorno, trayendo efectos positivos sobre la salud y bienestar del ecosistema. La utilización de ME posibilita que el agua servida de viviendas, ciudades y fábricas, entre otras, puedan ser tratadas de una manera que asegure que su retorno al medio ambiente se produzca de forma segura y pueda restaurar el balance ecológico del área. Basado en el conocimiento anterior, en Cuba se ha desarrollado un producto en el Instituto Carlos J. Finlay (denominado Versaklin) que ha sido aplicado en aguas y aguas residuales, así como lagunas, zanjas, ríos y fuentes de abasto, donde se han detectado afectaciones de la calidad de las aguas terrestres con peligro para la salud humana; de ahí que el interés de esta institución sea continuar el estudio, entre otros, de la eficacia del mismo para las distintas situaciones expuestas, en aras de disminuir ese tipo de contaminación en diferentes zonas del país. En el presente documento se darán los resultados obtenidos derivados del uso del Versaklin como vía para mejorar la calidad de las aguas que fluyen por las zanjas del Municipio Güines, en Mayabeque (tanto física, química y microbiológica), a las que se le han incorporado residuos urbanos fundamentalmente, teniendo en cuenta que en ellas es donde, con mayor frecuencia, se da la presencia de microorganismos que pueden causar enfermedades y consecuentemente atentar contra la salud humana, animal y vegetal del ambiente donde coexisten.
MATERIALES Y MÉTODOS Ubicación geográfica de la zona y área de estudio El área de estudio corresponde al municipio Güines en la provincia Mayabeque, Cuba, y posee una longitud territorial de 445 km2, ocupando el casco urbano el 30 % del espacio geográfico. En esta zona se extiende toda una red fluvial que atraviesa el territorio compuesta por zanjas alimentadas con agua de la presa Pedroso. La Comunidad de Regantes, enclavada en este municipio, fue utilizada en investigaciones anteriores por el Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (INRH) en el año 2014, con la finalidad de comprobar la efectividad de los ME aplicados en la red pluvial. Para esto se creó, por la Empresa de Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos
(EARH) de Mayabeque, un polígono experimental constituido por 10 puntos distribuidos en las zanjas del territorio (figura 1). Dichos puntos se correspondieron con las zonas siguientes: punto 0 (Compartidor); 1 (Terminal de Ómnibus); 2 (Pasaje de Casimiro); 3 (Calle Reina); 4 (Bodega Alejandría); 5 (Callejón de Pedro); 6 (Microbrigada); 7 (Terminal de Trenes); 8 (Ferrocarril); 9 (Carretera Playa Rosario). La activación de los ME se realizó a una temperatura entre los 25 °C y 40 °C. La proporción Versaklin:agua que se utilizó fue de 1:10, misma que dictaminó el Instituto Finlay por los resultados obtenidos en estudios precedentes (laguna Campo Florido; zanjas de San Miguel del Padrón, Caibarién y Cumanayagua, todos en 2013).
La aplicación se realizó en cada uno de los puntos señalados anteriormente de manera indistinta y de forma puntual, con el auxilio de un carro pipa, previa medición del caudal y velocidad del agua, que ofrecieron valores promedio de 0,06 m 3/s y 0,13 m/s respectivamente, y basado en los requerimientos y condiciones de aplicación expuestos por Vargas (2014), no contemplándose esta vez las variaciones horarias y que, según habitantes de la zona, no son muy marcadas. Se destaca que en estos tipos de canales se presentan procesos acumulativos en general, causados por irregularidades en la sección transversal capaces de propiciar la retención del líquido, originando las llamadas zonas muertas (Atkinson and Davis 2000), (Romero et al. 2006); de ahí que el presente estudio se realizara en las condiciones más reales que ofrecen dichos canales.
La evaluación de las características físico químicas y microbiológicas de las aguas muestreadas en septiembre de 2014, correspondió a los parámetros temperatura (T), pH, demanda bioquímica de oxígeno a los 5 días (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO), oxígeno disuelto (OD), nitrito (NO2-), nitrato (NO3-), amonio (NH4+), fosfato (PO43-) y coliformes fecales (CF). Los métodos utilizados para la determinación de cada uno de ellos se exponen en la tabla 1. El monitoreo se efectuó antes y después de la aplicación del producto, tres días consecutivos.
El Versaklin El Versaklin está compuesto por organismos benéficos y altamente eficientes que no son nocivos, ni patógenos, ni genéticamente modificados, ni químicamente sintetizados (tabla 2).
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Análisis de los parámetros físicos, químicos y biológicos de las aguas en los diferentes puntos de muestreo Los resultados obtenidos producto de la caracterización física, química y biológica de las aguas de las zanjas se muestran a continuación. Parámetros físicos pH: uno de los parámetros con influencia sobre la calidad del agua es el pH. Durante el tiempo de monitoreo, el mismo se mantuvo constante con valor promedio de 7.3, siendo este un valor adecuado para el desarrollo y colonización de los microorganismos benéficos, principalmente en zonas muertas. Temperatura: la temperatura osciló entre 25,5 °C y 28,2 °C, condición que beneficia el crecimiento de los microorganismos a favor de la degradación de la materia orgánica, expresado en la disminución de la DBO5, DQO y coliformes, mejorando así las condiciones higiénico-sanitarias de la zanja evaluada. Parámetros químicos Demanda bioquímica de oxígeno y demanda química de oxígeno: la DBO5 correspondiente a las aguas de los 10 puntos de muestreo se comportó como se muestra en la figura 2.
Se denota que, transcurrido un día de aplicado el producto, en la mayoría de los puntos la DBO5 disminuyó notablemente, lo que significa que este producto es capaz de interactuar con la materia orgánica de las aguas, aunque al segundo día el patrón no fue totalmente similar, apreciándose una tendencia al aumento de este parámetro
de forma discreta en algunas estaciones de muestreo, para hacerse aun superior en los puntos 0; 1; 4 y 6 y mantenerse similar en el 3 y el 8. Disminuciones consecuentes de la DBO5 mostraron los puntos 7; 8 y 9 respectivamente, al término del tercer día de muestreo. Este panorama indica que el producto actúa sobre la materia orgánica de forma inmediata, es decir, en el transcurso de las 24 horas, logrando disminuir el grado de contaminación existente. Sin embargo, pueden existir otros factores que impidan que se mantenga un ritmo similar en el tiempo; tal es el caso del aporte lateral de contaminantes u otro, demostrado a su vez al estudiar un modelo de dispersión de contaminantes con zonas muertas en el punto 2 (Vargas 2014). El comportamiento de la DQO, muy similar al de la DBO5 se representa en la figura 3.
Las concentraciones de DBO5 y de DQO se utilizaron, además, para hacer la evaluación de nivel de biodegradación del residual líquido durante el tiempo de muestreo. Para ello se valoró el índice de biodegradabilidad (IB) presentado en la ecuación (1).
A partir de los datos obtenidos y estableciendo la relación antes señalada, se concluyó que las aguas monitoreadas en los distintos días se enmarcaron entre biodegradables y medianamente biodegradables (tabla 3), reportándose un coeficiente de determinación r2 entre ambos indicadores de 0,734.
Hay autores que han logrado remociones significativas de DBO y DQO al aplicar ME a diferentes residuales, tal como se muestra en la tabla 4, asumiendo así que el uso de estos microorganismos es ventajoso para los fines de tratamiento.
Oxígeno disuelto (OD): teniendo como referencia que la obligación que establece la norma cubana NC 27 (2012) para soportar una diversidad de vida acuática normal en un mínimo aproximado de OD de 2 - 4 mg/L, se discuten a continuación los resultados obtenidos referidos a este indicador. En tres puntos (4, 5 y 8) y de forma intermitente, se presentaron concentraciones de OD inferiores a 2 mg/L, valores considerados bajos y fundamentados posiblemente por los aportes territoriales que se producen en las zonas colindantes a la zanja. En estos mismos puntos, tanto la DBO5 como la DQO mostraron valores que indican, hasta cierto punto, la dependencia que existe entre el OD y la degradación de la materia orgánica presente en el agua, tal y como lo señalaran Metcalf y Eddy (2001). Por su parte, en el punto 2 no se presenció aumento del OD, alcanzando en todos los muestreos concentraciones de 1 mg/L. Este tramo de zanja recibe los aportes más importantes de todos los estudiados, atravesando la parte de la comunidad con mayor densidad de población, la cual vierte sus desechos líquidos al medio, lo que posiblemente pueda contribuir a que la demanda de oxígeno del componente orgánico presentara valores hasta de 63 mg/L en términos de DQO. En los restantes puntos, el OD varió significativamente, situación que pudo estar relacionada con el desbalance de carga orgánica que se evidencia en los diferentes tramos de zanja o por la lluvia, que también escurre sus aguas hacia la propia zanja que atraviesa la ciudad. Formas nitrogenadas Los resultados obtenidos para el NH4+, el NO2- y el NO3- estuvieron condicionados por los aportes de los albañales del poblado de Güines, tanto de la población como de las entidades que están radicadas en dicha localidad.
El NH4+ fue disminuyendo en el tiempo en todos los puntos, desde concentraciones entre 0,1 y 0,4 mg/L hasta 0,01 mg/L al segundo día. Atípicos fueron el punto 2 y el 7, que experimentaron alzas en sus concentraciones, aunque discretas, al primero y segundo día, respectivamente, de inoculado el producto. Esto pudo estar provocado por el efecto acumulativo de los aportes de aguas residuales de la ciudad, debido a su ubicación en la salida de las zanjas de Güines (figura 4). Kyan et al. (1999) resaltan en sus apuntes el papel de los ME en la remoción del NH 4+, además de otras fuentes como el metano (CH 4) y el sulfuro de hidrógeno (H2S), que ocasionan problemas en los cultivos de especies acuáticas principalmente. Por los resultados obtenidos en los muestreos se pudo observar que en cinco puntos de estudio el NO2- disminuyó, fundamentalmente, a las 24 h de inoculado el producto, aunque después, y en la mayoría de los casos, comenzó a aumentar e incluso en ocasiones retomó su valor inicial. En los restantes puntos el NO2- no disminuyó durante el período de estudio en 48 h. En el punto 7 se presentó un cambio significativo de 0,1 a 2,5 mg/L, siendo una de las causas posible el efecto acumulativo de los aportes de aguas residuales de la ciudad, debido a su ubicación en la salida de las zanjas de Güines (figura 4). El NO3- se mantuvo con un valor constante de 1 mg/L en la mayoría de los puntos, exceptuando el punto 6, donde se apreció disminución a partir de 2 mg/L hasta 1 mg/L. Este punto de por sí es algo particular ya que está ubicado en un tramo de zanja que no atraviesa la ciudad. Cardona y García (2008) en su investigación señalan situaciones que se pudieran catalogar como similares a las obtenidas en este trabajo y fue el comportamiento no regular de los compuestos nitrogenados. Los autores discuten las diferentes situaciones a que se arribó con respecto a la variabilidad de los iones NH 4+, NO2- y NO3con el empleo de ME sobre el residual doméstico, en estrecha relación con la concentración de oxígeno, que se presentó con baja disponibilidad y que de cierta forma es el responsable de los procesos de nitrificación y desnitrificación que se producen en las aguas residuales. Fósforo inorgánico: el PO43- en ocho de los 10 puntos, mostró el comportamiento que se esperaba, disminuyendo fundamentalmente en el orden de las décimas de mg/L a las 24 h hasta concentraciones entre 0,2 y 0,3 mg/L. En otros dos puntos aumentó este parámetro, estimulado en el caso del punto 0 por la inyección de contaminantes que ocurre aguas arriba, y en el punto 2, al incremento del número de habitantes, con concentraciones a las 24 h de 0,5 mg/L, lo que se explica por el aumento de residuos domésticos, conformado fundamentalmente por detergentes y los productos de limpieza. Cabe destacar que estos incrementos fueron muy discretos. En todos los puntos muestreados, a las 48 h de aplicado el Versaklin, se produjo nuevamente un incremento en la concentración de este ion (figura 4).
Cardona y García (2008) en sus estudios enfatizan que los PO43- en la experimentación por ellos realizada y que incluyó diferentes dosis de ME sobre agua residual doméstica, no presentaron prácticamente variaciones en el tiempo, de ahí que, como estrategia para eliminar este ion, no se recomienda el empleo de ME. Parámetros microbiológicos Coliformes fecales: los coliformes fecales, después de incorporado el producto, disminuyeron en nueve de los 10 puntos de muestreo (con excepción del 9 por haber sido aplicado 2 km antes del punto de monitoreo), desde 1 x10 6 NMP/100 mL hasta 2 NMP/100 mL para el período evaluado. Este proceder muestra la gran contribución del Versaklin para disminuir o eliminar contaminación fecal, hasta concentraciones de coliformes fecales por debajo de lo que indica la norma NC 27 (2012), en estos casos 1 000 NMP/100 mL. Acerca de los microorganismos Kyan et al. (1999) plantean que, de manera general, ellos son capaces de mineralizar la materia orgánica de manera rápida y efectiva, y convertir las aguas residuales en productos no tóxicos para determinados usos, incluyendo desde aguas albañales hasta las que se generan en los procesos industriales, aunque la ventaja radica no solo para remediar aguas contaminadas, sino también para mejorar la calidad de los suelos con vistas a su uso en los cultivos, para beneficiar las aguas que beben los animales de corral, para la cría de animales acuáticos (peces y crustáceos), para la fermentación de ciertos alimentos, para eliminar olores en los tanques sépticos, etcétera.
Sin embargo, además del uso de ME en las aguas para combatir promotores de enfermedades venéreas, existe el control o supresión de los mismos por procesos naturales, debido al comportamiento competitivo o antagónico que los caracteriza (Kyan et al. 1999). En las condiciones del mundo moderno, el uso de ME es una opción muy atractiva, que se puede aplicar con un mínimo de gastos y un máximo de beneficios, por lo que la continuidad de su estudio como biorremediadores de ambientes contaminados, tanto por materia orgánica, como por microorganismos patógenos, es una meta a cumplimentar en los años venideros a modo de contar con un ambiente más saludable y limpio. CONCLUSIONES · El producto Versaklin es capaz de ejercer su influencia degradadora sobre la materia orgánica existente en las zanjas conductoras de aguas, enriquecidas con residuales orgánicos de origen humano fundamentalmente, así como sobre los microorganismos presentes. · Los parámetros físicos evaluados los días de muestreo seleccionados, presentaron una tendencia a la estabilidad; los parámetros químicos de control de la contaminación DBO5, DQO y OD también disminuyeron en su gran mayoría, así como los bacteriológicos, ajustándose a lo reportado por la experiencia internacional consultada.
AGRADECIMIENTOS Se agradece al personal del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos y de la Empresa de Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos de Mayabeque por brindar la información recopilada en su trabajo de campo, respecto a los análisis de agua en los diferentes puntos del polígono experimental.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Agüero Y. «Indicaciones administrativas y técnicas para la implementación en Cuba de la utilización de microorganismos eficientes: tratamiento de agua y aguas residuales en lugares de interés para el Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos». Informe Técnico. Sistema de Gestión de la Calidad. Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos, Habana. (2013). 2. APHA «Standard methods for the examination of water and wastewater». American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation. 21st edition, ISBN-13:978-0875530475. Public Health Association, Washington, USA. (2005). 3. Atkinson T. C. and Davis P. M. «Longitudinal dispersion in natural channels. 1. Experimental results from the river Severn». Hydrology and Earth System Since. (2000), 4 (3): 345-353, European Geosciences Union, ISSN: 1812-2108, United Kingdom. 4. Cardona G. J. y García G. L. A. «Evaluación del efecto de los microorganismos eficaces (ME) sobre la calidad de un agua residual doméstica». Tesis en opción a la carrera de Microbiología Industrial. Facultad de Ciencias. Bogotá, D. C. 159 pp. Extraído de http://javeriana.edu.co/biblos/tesis/ciencias/tesis204.pdf, en agosto de 2017. (2008). 5. EEAITAJ «Microorganismos Eficaces (EM)». Estación Experimental Agropecuaria para la Instalación de Tecnologías Apropiadas de Japón. Soriano, Uruguay. Extraído de http://www.emuruguay.org/PDF/Microorganismos_Eficaces_EM_Presentacion_breve .pdf, en abril de 2017. (2013). 6. EM Yucatán «Microorganismos efectivos. El uso de EM en hoteles, gastronomía y lugares públicos». Mérida-Yucatán, México. Extraído de http://www.emyucatan.com, en junio de 2016. (s/a). 7. García O. «Evaluación de un modelo en laboratorio de tratamiento de lodos activados con aguas residuales de la industria láctea». Tesis Lic. en Ing. Industrial. Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. 101 pp. (2001). 8. Kyan T., Shintani M., Kanda S., Sakurai M., Ohashi H., Fujisawa A. and Pongdit S. «Kyusei nature farming and the technology of the effective microorganisms». Guidelines for practical use. Asia Pacific Natural Agriculture Network (APNAN),
Bangkok, Thailand. International Nature Farming Research Center (INFRC), Atami, Japan. 44 pp. (1999). 9. López M. V. «Tratamiento biológico de aguas residuales en prospectiva de la biotecnología en México». Editorial CONACYT, México. pp. 259-284. (1981). 10. Metcalf y Eddy «Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización». Tercera Edición. Tomo 1. ISBN: 13: 9789701010044, Edit. McGraw-Hill Spanish. 1485 pp. (2001). 11. NC 27 «Vertimiento de aguas residuales a las aguas terrestres y alcantarilladoespecificaciones». Norma Cubana obligatoria. 11 pp. Oficina Nacional de Normalización, La Habana. Cuba. (2012). 12. OMS «Water Quality and Health Strategy 2013-2020». Miscellaneous Publication. World Health Organization (WHO). Extraído de: https://nl.ircwash.org/node/74256, en agosto 2017. (2013). 13. Romero L. T., Martínez G. Y., Masó M. A. y Vargas M. D. «Aplicación de microorganismos eficientes en aguas residuales. 1- Microorganismos eficientes en la depuración de las aguas (Parte I). 2- Aplicación de modelos de dispersión de contaminantes (Parte 2) «. Informe Contrato de Prestación de Servicio Científico Técnico. La Habana. 22 pp. (2016). 14. Toc A. R. M. «Efecto de los microorganismos eficientes (ME) en las aguas residuales de la granja porcina de Zamorano, Honduras». Tesis para optar al título de Ingeniero Agrónomo en el Grado Académico de Licenciatura. Departamento de Ciencia y Producción Agropecuaria. Zamorano, Honduras. 22 pp. Extraído de https://bdigital.zamorano.edu/bitstream/11036/1039/1/T3265.pdf, en agosto de 2017. (2012). 15. Vargas M. D. «Microorganismos eficientes en el tratamiento de las aguas residuales». Trabajo de Diploma en Ing. Hidráulica. CIH. Facultad de Ingeniería Civil. Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (Cujae). Habana. Cuba. 74 pp. (2014).
Recibido: 9 de abril de 2017. Aprobado: 12 de septiembre de 2017.
Micosis cutáneas más frecuentes Enviado por Nayeli Zárate
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Introducción Justificación Historia de las micosis Dermatomicosis: saproficias y dermatofitosis Conclusión Bibliografía
Introducción Los hongos (del latín fungus) o micetos (del griego mýkes) son organismos eucariontes, heterótrofos y constituidos generalmente por filamentos. Pueden ser unicelulares. Se reproducen por medio de esporas que se pueden originar de forma sexuada y asexuada. Uno de los componentes diferenciados y fundamentales de los hongos es el ergosterol, contenido en la membrana plasmática. Obtiene nutrientes por absorción, siendo heterótrofos, y por lo tanto parásitos y saprofitos. Desde el punto de vista práctico, considerando su participación en la patología cutaneomucosa, existen 2 patrones de crecimiento: Blatospórica propia de las levaduras y micelar características de los mohos y dermatofitos. Los dermatofitos son un grupo de hongos que se caracterizan por su queratofilia o capacidad de invadir estructuras queratinizadas (piel, pelo, uñas). Se clasifican en tres géneros amorfos: Trichophyton, microsporum y epidermophyton. Actualmente este grupo esta constituido por unas 40 especies, de las que se consideran patógenas 28. Las micosis superficiales son producidas por hongos que comprometen al estrato córneo de la epidermis y la porción suprafolicular de los anexos. Estos hongos son capaces de producir enfermedades que simulan numerosas entidades dermatológicas, las cuales se deben a aprender a diferenciar. La mayoría de ellas son leves y pocos dramáticas, pero algunas veces pueden convertirse en infecciones invasoras con extensión a tejidos profundos. Estas se caracterizan por aumento de la proliferación de la piel con descamación y engrosamiento epidérmico; sus manifestaciones clínicas varían según el agente causal y la respuesta inmune del huésped, y su localización es la que determina su nombre. Estas infecciones pueden durar por meses o años, cursar de forma asintomática o acompañarse solo de prurito, y para su resolución requieren tratamiento antimicótico adecuado. Aunque no hay un consenso definitivo en la clasificación de las micosis, en esta monografía se distinguen cuatro apartados: 1.- Micosis superficiales o saproficias, que son infecciones que se limitan al estrato córneo, de modo que solo causa una mínima reacción en el huésped o no causa ninguna. Aquí se incluyen la pitiriasis vesicolor, las piedras y la tinea nigra. 2.- Micosis cutáneas, también limitadas al estrato córneo pero con una reacción inflamatoria agregada (dermatofitosis y candidiasis de piel, micosis y uñas). 3.- Micosis subcutáneas, micetomas, esporotricosis, cromoblastomicosis, lobomicosis y rinosporidiosis. 4.- Micosis sistémicas. Blastomicosis, histoplasmosis, criptoccocosis, coccidiodomicosis, cigomicosis, aspergilosis, candidiasis sistémicas, entre otras. En este trabajo trataremos solo las micosis cutáneas más frecuentes.
Justificación
La realización de esta monografía es con fines de investigación, fines académicos, para el apoyo del autoaprendizaje y para obtener un panorama más amplio de las micosis más frecuentes que afectan al mundo entero, esto, para así comprender el porqué de su propagación y su contagio tan rápido, para conocer las características de cada una de las presentaciones clínicas, para tomar las medidas preventivas y aportar los tratamientos a nuestros pacientes y a su familia. Así como realizar los diagnósticos diferenciales adecuados que pudiera llegar a tener nuestro paciente. Las micosis cutáneas como las superficiales son un problema importante de salud pública, porque las alteraciones producidas crean puertas de entrada para otras infecciones, y por que los hongos pueden provocar infecciones sistémicas en inmunocomprometidos. También es un problema cosmético, una limitación física, psicosocial y ocupacional. La onicomicosis es la primera causa de enfermedad ungueal ya que corresponde al 18 – 40% de todas las onicopatias. Su prevalencia mundial se estima de 0.1 a 11% y en México es la segunda dermatofitosis después de la tiña pedís. Entre los principales factores de riesgo para el desarrollo de onicomicosis están: el aumento de la población inmunocomprometida y los diabéticos. Otro problema radica en que los pacientes diabéticos con onicomicosis tiene 3 veces más de riesgo en desarrollar infecciones, gangrena y ulceras. La prevalencia de onicomicosis también está aumentada en pacientes en hemodiálisis. Un estudio demostró onicomicosis en 26.5% de los pacientes en dicha condición. La actividad deportiva enérgica y el uso de baños comunes favorecen el desarrollo de onicomicosis. Los malos hábitos higiénicos, como el secado inadecuado de los pies, el uso de medias contaminadas con hongos y utilización de zapatos cerrados que favorecen la transpiración aumentando el riesgo de desarrollar onicomicosis. La edad aumenta el riesgo de onicomicosis probablemente por una menor capacidad de aseo, por el crecimiento más lento de las uñas y por un mayor tiempo de exposición a los hongos. El trauma ungueal favorece la invasión de las uñas por los hongos. Además las alteraciones estéticas y el temor de contagiar a otras personas pueden provocar una alteración significativa en la calidad de vida social ylaboral de quienes sufren este padecimiento. Para concluir es importante recalcar que también es objeto de esta monografía presentar las pautas de tratamiento más adecuada para nuestros pacientes. MICOSIS SUPERFICIALES Y CUTÁNEAS MÁS FRECUENTES
Historia de las micosis Existe ya una referencia al micetoma del pie (descrito como pie hormiguero) en los libros del Atharva Veda, en la India, en el segundo milenio A.C. y son igualmente clásicas las descripciones del "muguet" bucal por Hipócrates (437-377 A.C.) y por los médicos romanos del siglo I de nuestra era, Galeno (aphtae albae) y Celso, quien dio nombre a la dermatoficia inflamatoria o querion. El crecimiento centrífugo de los hongos, que da lugar a las lesiones cutáneas de aspecto circular o por confluencia, dotadas de un borde de progresión ondulado, origino la vieja denominación de "herpes" por parte de los autores griegos. Los romanos en cambio, asociaron esas mismas lesiones con la acción hipotética de pequeños insectos parásitos o de sus larvas, de donde procede la denominación tinea. Estos términos han perdurado hasta hoy, ya que los dermatólogos aun hablan de herpes circinado y tiñas. Charles Robín (1821-1885), catedrático de histología de la Universidad de París, hizo muchas contribuciones importantes en el terreno de la micología medica, con la primera descripción de Trichophyton mentagrophytes en su famoso libro, publicado en 1853 "Histoire naturelle des vegetaux parasites qui croissente sur ihomme et sur les animaux vivanis". En esta obra se describe con enorme detalle los hongos patógenos observados en vivo en la piel, en la mucosa oral, genital y digestiva, en los oídos, en los pulmones, etc. Además Robin propuso, el nombre
de la levadura Oídium albicans y microsporum furfur causantes de candidiasis y pitiriasis versicolor respectivamente. Don Raimundo Sabauraud (1980), dermatólogo e investigador en la Universidad de Saint Louis fue reconocido con la creación de un laboratorio para el estudio de las micosis cutáneas y una escuela infantil para el tratamiento de los niños afectados de tinea capitis, una enfermedad grave y muy extendida en aquellos tiempos. Chestar W. Emmons, investigador en 1934 puso las bases de la actual posición taxonómica de los dermatofitos y sentó las bases definitivas de los 3 géneros hoy vigentes: Microsporum, Trichophyton y epidermophyton. La década de 1960 habría de asistir al desarrollo de los nuevos antifúngicos imidazólicos (miconazol y clotrimazol), seguido de muchos otros en los años siguientes, con la introducción a mediados de los años setenta del ketoconazol, el primer activo por vía oral y dotado de un amplio espectro que cubría tanto levaduras como dermatofitos. A las 2 últimas décadas del pasado siglo corresponden la aparición de triazoles, las alilaminas y las morfolinas. Pero esto ya no puede llamarse historia, sino más bien presente y futuro de la dermomicologia.
Dermatomicosis: saproficias y dermatofitosis Entre las micosis podemos distinguir, por un lado, las infecciones exógenas, en las que la entrada del hongo en el huésped puede producirse directamente en la piel sana, por implantación a través de heridas o traumas superficiales, por inhalación o diseminación desde un foco previo de infección profunda. Ejemplos de cada una ellas son las dermatofitosis, las micosis subcutáneas, aspergillosis y las histoplasmosis. Por otro lado, hongos comensales, como las especies de Malessezia en la piel o las de Candida en el tracto digestivo, pueden devenir patógenas aprovechando ciertas alteraciones del huésped que permiten que los microorganismos se multipliquen en invadan los tejidos: Son infecciones endógenas.1, 2 Las dermatofitosis o tiñas se clasifican en función de la localización que afectan (pelo, piel o uñas). CLASIFICACIÓN DE LAS TIÑAS Tiñas de pelo
a. Tinea capitis o tiña del cuero cabelludo
b. Forma no inflamatoria
c. Microspórica
d. Tricofítica
Tiñas de la piel lampiña
a. Tiña de la cara
b. Tiña corporal
c. Tiña de la ingle
d. Tiña de los pies
e. Patrón intertriginoso o interdigital
f. Patrón tipo mocasín o hiperqueratósico
g. Patrón eccematoso inflamatorio
h. Patrón ulcerativo
i. Tiña de las manos
Tiña de las uñas
a. Onicomicosis subungueal distal y lateral
b. Onicomicosis blanca superficial
c. Onicomicosis subungueal proximal
d. Onicomicosis distrófica total
TIÑA DEL CUERO CABELLUDO. Aunque la tiña del cuero cabelludo es prácticamente patrimonio de la edad infantil, puede observarse en adultos, en especial en mujeres tras la menopausia. Existen tres patrones de invasión para los dermatofitos que afectan el pelo: 1.- Tinea Endothrix, por infección por trichophyton, hay artroconidias fluorescentes con luz de Wodd en el interior del tallo piloso. 2.- Tinea Ectothrix, artroconidias e hifas fragmentadas fuera del tallo piloso (rodeándolo), produciéndose una destrucción de la cutícula por Microsporum y Trichophyton. 3.- Tinea favica, la más grave de la infección pilosa. Hay hifas y espacios aéreos en el interior del tallo piloso, blanco azulados a la luz de Wood. TIÑA TONSURANTE. Producida por los géneros microsporum, trichophyton, inflamatoria y no inflamatoria. Mas frecuente en los niños, la tiña microspórica clínicamente es un placa de alopecia redondeada, base descamativa y coloración gris, en la que se observan pelos cortados al ras del cuero cabelludo (epidemias escolares). La tiña tricofítica (producida por T. mentagrophytes, T tonsurans y T. violaceum) se presenta como una o varias placas irregulares con aspecto de alopecia parchada, se aprecian pelos cortados en el orificio folicular (puntos negros característicos). La forma inflamatoria conocida como querion de Celso produce una placa abultada y dolorosa con formación de pústulas, apreciándose supuración por los orificios foliculares. El cabello se desprende con facilidad y puede acabar en una placa de alopecia cicatrizal. En ocasiones se acompaña de adenopatías regionales, pero no afecta al estado general. TIÑA FAVICA. Propia de ambientes con baja higiene. Es grave la afección pilosa, causada por T. schoenleinii. Hay hifas y espacios aéreos en el interior de los tallos pilosos. Se caracteriza por foliculitis necrosante del cuero cabelludo, cubierto de costras amarillentas centradas por un pelo. Posteriormente genera una alopecia definitiva. TIÑA DE LA BARBA. En barba y bigote, por lo que la mayoría de los casos se presenta en varones pre-púberes. Es causada por T. mentagrophytes y T. verrucosum, por contacto previo con ganado vacuno, roedores, perros o navajas contaminadas por el afeitado. Clínicamente inflamatorio, con varias placas pustulosas foliculares que tienden a supurar. Los pelos se desprenden con facilidad y puede llevar a una alopecia cicatrizal, pueden presentar fistulización y abscesificacion, malestar general y fiebre. Otro patrón de presentación es el patrón clínico similar a la tiña de la cara. TIÑA CORPORAL. Localizada en el tronco, en los miembros superiores e inferiores con excepción de la ingle, manos y pies. Causada por cualquier especie de dermatofitos, por el contacto con animales infectados, sobre todo pero y gatos en zonas urbanas, roedores como conejos y ganado vacuno en zonas rurales. Afectan cualquier localización de la piel lampiña, expuesta. Hay placas eritemato descamativas pruriginosas, circulares que se extienden centrífugamente, mostrando un borde más activo, con
escamas, microvesículas y costras, mientras tienden a curar por el centro y en ocasiones se producen varios círculos concéntricos. 3, 4 TIÑA CRURIS. Mas frecuentes en varones, producida por E. floccosum y T. rubbrum, secundaria a auto inoculación a partir de lesiones de tinea pedis, por rascado o a través de las toallas. Placas pruriginosas que parten del pliegue inguinal y forman arco de borde eritematoescamoso, activo y bien delimitado, hacia la cara interna de los muslos, aunque también puede progresar hacia arriba, hacia el pubis o hacia atrás invadiendo los glúteos cuando la evolución es muy prolognada. TIÑA DE LAS MANOS. Casi siempre unilateral, afección del dorso con lesiones similares a las de la tiña corporal, inflamatorias. Producidas por M. canis, T. mentagrophytes o T. verrucosum, por contacto con animales y la tierra. En la afección de la palma, es difícil de diagnosticar ya que puede producir una fina descamación de esta y la cara palmar de los dedos, poco o nada pruriginosa, de evolución crónica. Es muy indicativa la infección de las manos y ambos pies. TIÑA INCOGNITO. Tiña modificada por tratamiento previo con corticosteroides. El diagnóstico puede resultar difícil, ya que la morfología de las lesiones se encuentran radicalmente modificadas con perdida de las características inflamatorias originales, desaparición del prurito y fragmentación o difuminación de los bordes originales, incluso se puede llegar a prolongar durante varios años, por falta de un tratamiento adecuado. TIÑA PEDIS. La forma más frecuente, afecta sobre todo a adultos de los 20 a los 50 años, predominio de varones, por deambular descalzos en baños, duchas o gimnasios, con una predisposición familiar autosómica dominante, en particular infecciones por T. rubrum. Se distinguen 3 formas clínicas: Interdigital, con intertrigo en los espacios interdigitales, vesicular o inflamatoria que suele afectar al tercio anterior de las plantas, y la crónica e hiperqueratósica, que abarca la totalidad de las plantas (tipo mocasín). La forma interdigital se caracteriza por fisuracion, maceración y descamación pruriginosa de los espacios interdigitales afectos. La forma inflamatoria, vesicular o vesiculo-ampollosa suele iniciarse en los espacios interdigitales, y puede revestir caracteres de gran agudeza e impedir la de ambulación. La forma crónica hiperqueratosica afecta la totalidad de la superficie plantar y se extiende ligeramente por los bordes laterodorsales. Puede ser asintomática. 1, 3, 4, 5, TIÑA UNGUEAL (ONICOMICOSIS). Infección del complejo ungueal por dermatofitos, no dermatofitos o levaduras. 30% de los pacientes evolucionan a partir de una tiña de pies. Las especies de dermatofitos que más frecuentemente causan onicomicosis son: T. rubrum, T. mentagrophytes, E. floccosum, T. equimun, T soudanense, T. tonsurans y M. canis, responsables del 90% de las infecciones. Las levaduras como Candida spp, Causan el 5-17% de los casos. El patógeno invade el lecho ungueal a través de los pliegues dando lugar a los signos característicos de la infección: Aumento del grosor de la uña, cambios de color y opacidad, erosión y fragilidad, y dos más especificas la onicolisis y la hiperqueratosis subungueal. Los patrones clínicos en función a la puerta de entrada son: Onicomicosis subungueal distal y lateral: Con invasión al hiponiquio. Se produce la invasión del borde libre, penetra por la parte distal y causa hiperqueratosis subungueal y onicolisis así como cambios en la coloración hacia amarillenta o marrón.
Onicomicosis blanca superficial: Con invasión inicial directa de la superficie ungueal que aparece en forma de pequeñas manchas blancas que pueden acabar afectando a toda la superficie ungueal, es rara aunque afecta exclusivamente los pies. Onicomicosis subungueal proximal: Con invasión directa debajo del pliegue ungueal proximal, se puede considerar la presencia de inmunodeficiencia. La forma candidiásica puede presentarse en las uñas de manos. Onicomicosis distrófica: Es el estadio final de las formas previas, el aspecto de la uña es rugoso, con perdida de la lamina y coloración amarillenta o grisácea. 6, 7 Diagnostico de las micosis en los anexos. Principalmente clínico, aunque se pueden realizar procedimientos complementarios como el examen en fresco y el aislamiento e identificación del hongo en cultivo. La toma de muestra debe hacerse siempre del borde de la lesión y en caso necesario recortarlas del material subungueal. Una vez obtenida la muestra el examen directo consiste en la observación y detección del agente infeccioso directamente, utilizando la mayoría de las veces reactivos y colorantes simples. Aseo sobre la muestra recogida y depositada en un portaobjetos se aplica una gota de solución potasa (KOH) a un 20 -40% mezclada con tinta Parker azul, permanente o negra a manera que disocie la queratina y la tinta tiña el hongo. El examen directo nos permite establecer la existencia de una infección, pero no el diagnostico de especie; para ello debemos recurrir al cultivo. Diagnostico diferencial. Tiña de cabeza: Dermatitis seborreica, foliculitis, psoriasis del cuero cabelludo, alopecia areata, tricotilomania, liquen plano pilaris, lupus eritematoso, foliculitis decalvante, foliculitis disecante. Tiña corporal: Dermatitis atópica, eczema numular, pitiriasis rosada, impétigo, psoriasis anular, eritema lunar. Tiña inguinal: Candidiasis cutánea, eritrasma, psoriasis inversa, dermatitis seborreica. Tiña ungueal: Psoriasis ungueal, trauma, liquen plano, carcinoma escamocelular periungueal, síndrome de las uñas amarillas. 8 TRATAMIENTO ANTIFÚNGICO Antifúngicos con acción sobre el núcleo: Griseofulvina. Activo contra dermatofitos, no contra candida ni malassezia. Respuesta terapéutica lenta y necesidad de tratamientos prolongados, efectos secundarios amplios aunque poco frecuentes, como nauseas, vómitos, vértigo, insomnio, depresión, mialgias, enuresis, erupciones, fotosensibilidad y leucopenia. Contraindicado en insuficiencia hepática y porfiria. Interacciona con barbitúricos y cumarínicos, no se recomienda en el embarazo. De elección en dermatofitosis infantiles, tiña del cuero cabelludo. Antifúngicos de acción sobre la membrana plasmática. Sobre la síntesis de ergosterol: Azoles sistémicos: Triazoles, fungistáticos de las micosis superficiales, fluconazol. Absorción independiente de la ingesta, puede ser vía parenteral, eliminación renal. Efectos secundarios nauseas, vómitos, dolor abdominal, diarrea, hipertransaminasemia, muy eficaz en candidiasis vaginales. Itraconazol. Absorción oral influida por la dieta, acidez gástrica y dosis. Efectos secundarios similares al fluconazol. Gran utilidad en onicomicosis y candidiasis vaginales. Alilaminas: Terbinafina. Eficacia elevada con dermatofitos y baja con candida y malassezia, mínimos efectos secundarios, muy útil en tiñas de cuero cabelludo, barba, pies y uñas, en esta como primera elección, su forma de crema es al 1%, 1 a 2 veces al día, durante 1 a 4 semanas, dependiendo de la micosis.
Morfolinas: Amorolfina. De aplicación tópica, de amplio espectro, fungistático y fungicida, contra cualquier hongo, máxima utilidad en onicomicosis. Forma de laca ungueal al 5% de aplica 1 a 2 veces a la semanas durante 6 meses si es en ambas manos, 12 meses si es en los pies. La amorolfina, el derivado del imidazol ciclopiroxolamina y terbinafina, en el cuero cabelludo son especialmente útiles las formulaciones en forma de champú. PAUTAS TERAPÉUTICAS: Afección de pelo: En niños la primera elección será griseofulvina a 20-25 mg/kg/día por 45 días, segunda elección terbinafina, menor a 20 kg 62.5-125 mg/día y mayor de 20 kg 250 mg/día por 45 días. Tiña ungueal: Tratamiento sistémico obligado con terbinafina a 250 mg/día durante 3 meses o itraconazol a 200 mg/día durante 3 meses. Cuando afectan las uñas de los pies en ocasiones es necesario alargar el tratamiento a 6 meses. En estos casos la ablación ungueal puede mejorar hasta el 50% la eficacia del tratamiento. También se puede utilizar el tratamiento por pulsos con terbinafina 500 mg/día, 1 semana al mes durante 2 meses para las manos y 4 meses para los pies. Candidiasis ungueal: Tratamiento sistémico obligado con itraconazol 200 mg/día por 3-4 meses o fluconazol 150 mg por semana durante 6 meses. Onicomicosis por mohos. El tratamiento es la extirpación ungueal y no esta justificado el tratamiento sistémico, aun así puede ser eficaz el tópico. 9, 10, 11, 12
Conclusión Independientemente de que la génesis de las micosis cutáneas dependa de la virulencia del agente etiológico, los factores genéticos predisponentes ya comprobados, y la respuesta inmunológica del huésped, nos seguimos enfrentado a reto de salud pública sobre la higiene humana, debido a que continuamos haciendo uso de fomites , al compartir objetos de uso personal, la falta de calzado o el uso de calzado inadecuado, la humedad, la falta de un lavado de manos habitual, condición que sigue predisponiendo a toda edad el desarrollo de estos hongos . También es importante hacer una buena clasificación clínica para poder proporcionar un tratamiento adecuado a cada paciente, tomando en cuenta los efectos farmacodinámicos y las situaciones farmacocinéticas del medicamento, así como sus contraindicaciones, efectos adversos, posología y tiempo de administración, todos esto con el objeto de proporcionar una atención de calidad a nuestros pacientes. Considero además que el tratamiento de la tiña de los pies es importante debido al aumento de la incidencia de los pacientes diabéticos, ya que estas son una puerta de entrada para el desarrollo de necrobiosis en pies. Así también pueden presentarse formas más severas de éstas en los pacientes inmunodeprimidos o en los expuestos a procesos crónicos como los insuficientes renales. En el caso específico de la onicomicosis la cual tiene una evolución más crónica y de difícil tratamiento, hemos de tomar en cuenta que muchas veces no se concientiza al paciente sobre el tiempo de tratamiento que se debe llevar y que los medicamentos tópicos solo estarán indicados cuando la afección de la uña sea de un 10% o menos, de lo contrario se deberán administrar medicamentos sistémicos, vigilando el buen funcionamiento hepático; además otra medida terapéutica que se menciona pueda acortar el tiempo de curación es la avulsión de la uña como medida sinérgica de los antibióticos. También durante la investigación pudimos observar que se necesitan medicamentos con mayor efectividad y menores efectos adversos, que incluyan esquemas terapéuticos más reducidos en tiempo y costo.
Todo lo anterior para preservar la salud y la estética que conllevan también a una buena autoestima de nuestros pacientes.
Bibliografía
1. Crespo V. generalidades sobre los hongos. Dermatomicosis: saprofocias y dermatofitosis. Piel 2008; 23 (8): 453-459.
2. Rashid R, White T C. Dermatophyte virulence factors: Identify and analyzing genes that may contribute to chronic or acute skin infections. Internjournmicrob 2011; 12: 1-8.
3. Jiménez R, Moreno J C, Micosis de las faneras. Piel 2008; 23 (8): 453-459.
4. Hryncewwicz A, Beck, Brash J y Cols. Tinea capitis and tinea corporis with severe inflammatory response due to trichophyton tonsurans. Act dernm venereal 2011; 91: 708710.
5. Andrews M, Burns M. Common tinea infections in children. American family physician 2008; 77(10): 1415-1420.
6. Ríos J M, Ríos M. Correlación clínico-etológica y factores asociados a onicomicosis. Dermatología CM Q 2011; 9 (3): 221-227.
7. Martínez E,Tejeda D, Rivas E y cols. Onicomicosis en niños y adolecentes. Informe de 78 casos estudiados en un año en Guatemala. Dermatología CM Q 2009; 7 (4): 243-246.
8. Bohórquez L, Cardona N. Diagnostico diferencial de las micosis superficiales con enfermedades dermatológicas. REV CES MED 201; 24 (1); 37-52.
9. Chen S C A, Scorell T C. Antifungal agents. MJA 2007; 187 (7): 404-409.
10. Kanafi Z A, Perfect J R. resístanse of antifugal agentes: Mecanism and clinical impact. CID 2008; 46 (1): 120-128.
11. Bennasar A, Grimalt R. Management of tinea capitia in childhood. Clinical cosmetic and investigational dermatology 2010; 89-98.
12. Fernández N, García D, Luelmo J. Estrategias terapéuticos en las onicomicosis. Piel 2008; 23 (5): 268-272.