Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura ‘‘YAKU’’: Vol. 2 (Núm. 4) (jul dic 2019). ISSN: 2600-5824  
Aspectos biológicos en la digestión anaerobia de las aguas residuales de la industria pesquera  
ASPECTOS BIOLÓGICOS EN LA DIGESTIÓN ANAEROBIA DE LAS AGUAS  
RESIDUALES DE LA INDUSTRIA PESQUERA  
BIOLOGICAL ASPECTS IN THE ANAEROBIC DIGESTION OF THE FISH  
INDUSTRY WASTEWATER  
1
*
2
3
López-Anchundia Eduardo ; Morales-Paredes Edwin , Alvarado-Zambrano Sandy  
1
, 2, 3  
Departamento de Procesos Químicos, Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo,  
Ecuador.  
*
Correo: elopez9789@gmail.com  
Resumen  
La industria procesadora de pescado genera residuales con alto grado de contaminación en volúmenes  
considerablemente altos. Diversos reportes investigativos demuestran que las aguas residuales son  
vertidas en el mar sin tratamiento de remediación, por lo cual se afecta directamente la vida de las especies  
biológicas que habitan en medios acuíferos. Los tratamientos biológicos son procesos que permiten  
remover la carga contaminante de los residuales, sin embargo, entre ellos, la digestión anaerobia es la  
tecnología que genera mayores rendimientos y tolerancia a las características de las aguas residuales de  
esa industria. Por lo tanto, la presente investigación, consiste en la divulgación de tecnologías biológicas y  
aspectos operacionales de los tratamientos que han probado su efectividad sobre este residuo.  
Rendimientos de hasta el 95% de remoción de la demanda química de oxígeno sustentan la aplicación de  
esta tecnología en nuestro medio y sugieren que la combinación con tratamientos primarios y terciarios  
como la coagulación-floculación y adsorción permitiría generar un efluente que cumpla con las normativas  
ambientales para descargar el residuo en cuerpos hídricos sin alterar los ecosistemas.  
Palabras clave: Industria pesquera; aguas residuales; contaminación; ecosistemas; biotratamientos.  
Abstract  
The fish processing industry generates waste with a high degree of contamination in considerable volumes.  
Various research reports show that wastewater is discharged into the sea without remediation treatment,  
so that the life of biological species that live in aquatic environments is directly affected. Biological  
treatments are processes that allow the removal of the contaminant load of the residuals, however, among  
them, anaerobic digestion is the technology that generates higher yields and tolerance to the  
characteristics of the wastewater of that industry. Therefore, the present investigation consists in the  
dissemination of biological technologies and operational aspects of the treatments that have proven their  
effectiveness on this residue. Yields of up to 95% of chemical oxygen demand removal support the  
application of this technology in our environment and suggest that the combination with primary and  
tertiary treatments such as coagulation-flocculation and adsorption would allow to generate an effluent  
that complies with environmental regulations to discharge the waste in water bodies without altering the  
ecosystems.  
Keywords: Fish industry; wastewater; contamination; ecosystems; biotreatments.  
20  
Fecha de recepción: 14 de mayo del 2019; Fecha de aceptación: 08 de julio del 2019; Fecha de publicación:  
9 de julio del 2019.  
0
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López-Anchundia et al. (2019)  
1
. Introducción  
concordancia, el MAE tiene la potestad  
de tomar varias medidas como:  
suspender la descarga, solicitar la  
El desarrollo industrial de la ciudad de  
Manta se debe en gran medida a su  
ubicación geográfica, puesto que se ha  
definido como el primer puerto  
pesquero de Ecuador y adicionalmente,  
es denominada como la capital atunera  
del país. Es por esta razón que la  
industria pesquera ha desarrollado sus  
actividades en esta ciudad, lo que, si  
regularización ambiental  
o
tomar  
acciones legales en contra de los  
responsables, de acuerdo a la normativa  
vigente.  
Las aguas residuales de las industrias  
que elaboran productos derivados del  
mar presentan alto contenido de  
salinidad (5730 mg/L), concentración de  
aceites y grasas (6,49 mg/L), materia  
orgánica disuelta expresada como  
demanda química de oxígeno (DQO)  
bien  
ha  
generado  
crecimiento  
económico, también ha traído consigo  
un aumento en los niveles de  
contaminación. En este rubro, las aguas  
residuales ocupan un importante  
espacio, debido principalmente a que  
las plantas procesadoras no cuentan con  
sistemas de tratamiento propios y por lo  
tanto, descargan en los cuerpos hídricos  
como ríos y mar, o bien en el sistema de  
alcantarillado doméstico (Marín-Leal et  
al., 2015). Corcoran et al., (2010)  
determinaron que más del 70% de los  
residuos generados por la industria son  
descargados en los ecosistemas.  
(2565,6 mg/L) y demanda bioquímica de  
oxígeno (DBO5.20) (2290,3 mg/L) (Marín-  
Leal et al., 2015). Las metodologías más  
empleadas para remediar estas aguas  
residuales se clasifican en tecnologías  
biológicas aerobias y anaerobias; las  
cuales han demostrado reducir altos  
niveles de materia orgánica disuelta.  
A diferencia de los procesos aeróbicos,  
los tratamientos anaeróbicos presentan  
sustanciales ventajas para las plantas  
procesadoras de productos del mar. Los  
En Ecuador, el Ministerio del Ambiente  
(MAE, 2017) se encarga de controlar las  
menores  
costos  
operativos,  
la  
descargas de aguas residuales. Durante  
el 2016, el MAE inició 70 procesos  
administrativos por descargas de aguas  
residuales en fuente hídricas. En  
producción de metano (biogás) y la baja  
generación de lodos son los puntos que  
resaltan la digestión anaerobia (Grando  
et al., 2017). Es por esta razón, que se  
21  
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Aspectos biológicos en la digestión anaerobia de las aguas residuales de la industria pesquera  
Tabla 1. Características del agua residual de la  
realizó una revisión de los aspectos  
biológicos y parámetros operativos que  
rigen la digestión anaerobia como vía de  
remediación de las aguas residuales de  
las plantas procesadoras de pescado.  
industria pesquera reportadas en  
investigaciones mundiales y locales.  
Parámetros  
sal  
Caso gobal  
3,5-35  
Caso Manta  
%
0,56-0,58  
5,42-7,56  
2330-2803  
2168-2412  
Aceites*  
DQO*  
4000  
1000-18000  
100-3000  
DBO(5.20)  
*
2. Aguas residuales de las industrias  
*Parámetros medidos en mg/L.  
procesadoras de pescado  
Fuente: Los datos del caso de estudio global  
fueron obtenidos de Chowdhury et al., (2010),  
mientras que para el caso Manta: Marín-Leal et  
al., (2015).  
Se estima que las plantas procesadoras  
de pescado generan aproximadamente  
3
1
3627,4 m /d de aguas residuales, con  
En ambos casos, el impacto ambiental  
que generan estas aguas residuales se  
debe al procesamiento del pescado,  
específicamente a las etapas de  
eviscerado y cocción (Banchón et al.,  
2016). Además, concentraciones de sal  
superiores a 0,5% inhiben los procesos  
biológicos depurativos (Chowdhury et  
al., 2009).  
propiedades tóxicas para las especies  
biológicas que habitan en los sistemas  
marinos o en ríos en los que se  
descargan de forman clandestina.  
Las descargas líquidas de esta industria  
contienen residuos salinos, así como  
trazas de aceites y grasas. Otro  
parámetro que refleja el alto impacto  
ambiental que genera este residuo es la  
Se evidencia que tanto el caso de  
estudio global como a nivel local,  
reportan parámetros que se encuentran  
fuera de normativas ambientales  
ecuatorianas (tabla 2). A pesar de  
aquello, se denota que en el caso  
Manta, las aguas residuales se  
encuentran menos contaminadas que  
en otros países; presumiblemente,  
debido a que en muchas industrias  
cantidad  
de  
materia  
orgánica,  
expresada en función de la DQO y DBO.  
A continuación, se muestra una  
comparación entre los principales  
parámetros  
e
indicadores  
de  
contaminación de las aguas residuales  
de industrias pesqueras a nivel local y  
mundial (tabla 1).  
ecuatorianas altas  
se  
emplean  
cantidades de agua para diluir los  
22  
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López-Anchundia et al. (2019)  
residuos y, por lo tanto, disminuir su  
concentración.  
3.1.1. Contractores  
rotativos  
biológicos  
Tabla 2. Límites máximos permisibles para  
descargas en cuerpos de agua de mar y en el  
sistema de alcantarillado.  
Los contractores biológicos rotativos  
dependen de varios factores, entre ellos  
la velocidad de rotación del disco,  
inmersión del disco, tiempo de  
retención hidráulica. La elevada carga  
contaminante de las aguas residuales de  
la industria pesquera le otorga  
Parámetros  
Aceites-grasas  
DQO  
Mar  
0,3  
Alcantarillas  
100  
250  
100  
500  
DBO(5.20)  
250  
*
Parámetros medidos en mg/L.  
Fuente: República de Ecuador (2008).  
resistencia  
a
los  
tratamientos  
convencionales, por lo que el  
tratamiento rotativo se posiciona con  
un alto nivel de aplicación sobre este  
residual, debido principalmente a su  
3
. Tratamientos  
biológicos  
de  
remediación  
Chowdhury et al., (2009) detallan los  
tratamientos que pueden ser  
estabilidad.  
Se  
han  
realizado  
empleados en la remediación de las  
aguas residuales de la industria  
procesadora de pescado. En este  
sentido, se han clasificado los  
tratamientos biológicos en dos tipos:  
aerobios y anaerobios.  
investigaciones que operaron con  
cargas orgánicas que van desde 0,184  
2
2
kg/m d hasta 0,369 kg/m d (Najafpour  
et al., 2006), alcanzando elevadas tasas  
de remoción de la demanda química de  
oxígeno (tabla 3).  
3.1. Digestión aerobia  
3.1.2. Lodos activados  
Las aguas residuales de la industria  
pesquera requieren cantidades de  
oxígeno mayores que las aguas  
El tratamiento de lodos activos consiste  
en un reactor de mezcla completa que  
presenta mayor estabilidad a los  
choques de carga orgánica y a los  
componentes inhibitorios para la  
digestión biológica, como el caso de los  
aceites y grasas. Debe considerarse que  
la aireación se realiza con cargas  
orgánicas bajas, cercanas a los 0,48 kg  
residuales  
alimenticias. En promedio, requieren 3  
kg O / kg DBO (Carawan et al., 1979). A  
de  
otras  
industrias  
2
5
continuación,  
parámetros  
se  
discuten  
de  
los  
los  
operativos  
principales bioreactores aeróbicos.  
23  
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Aspectos biológicos en la digestión anaerobia de las aguas residuales de la industria pesquera  
3
DBO  
5
/m d. Por su parte, el periodo  
en ácido acético mediante el complejo  
sinérgico establecido por el H (Morales  
Finalmente, la  
permite la  
óptimo de retención hidráulica es de 1 a  
días (Carawan et al., 1979). La tabla 3  
2
2
et al., 2018).  
metanogénesis  
muestra la eficiencia de degradación de  
materia orgánica (DBO).  
transformación de ácido acético y  
dióxido de carbono en metano, todo  
esto mediante la actividad de  
microorganismos que operan a pH  
neutro y en total ausencia de oxígeno.  
3
.2. Digestión anaerobia  
El proceso anaerobio ha probado  
remover altas cantidades de materia  
orgánica a diferentes cargas orgánicas.  
No obstante, su principal ventaja es que  
además de las mencionadas, produce un  
compuesto con valor energético:  
Otro factor importante es la  
termoestabilidad de las biomoléculas,  
debido a que el rendimiento celular es  
inversamente proporcional  
a
la  
metano (CH  
4
).  
temperatura; por tanto se concluye que  
las temperaturas más adecuadas para la  
digestión anaerobia se definen en el  
rango mesofílico (35°C). En rangos  
termofílicos (50°C) se alcanzan  
rendimientos de metano cercanos al  
rendimiento teórico, aunque, en  
procesos continuos la biomasa  
disminuye, de modo que no se  
mantiene la fase de crecimiento celular  
constante (Amani et al., 2010).  
3
.2.1. Aspectos biológicos  
En promedio, un reactor anaeróbico  
posee una población superior a las 1000  
células por mL, de las cuales el 10%  
corresponde a bacterias metanogénicas  
(Gerardi et al., 2003). Las etapas de la  
digestión anaerobia son: hidrólisis,  
acidogénesis,  
acetogénesis  
y
metanogénesis.  
La hidrólisis permite la ruptura de  
macromoléculas mediante la actividad  
biocatalítica de lipasas y amilasas. La  
acidogénesis faculta la producción de  
ácidos grasos volátiles y opera a pH  
ácido y altas velocidades de carga  
orgánica. La acetogénesis consiste en la  
conversión de los ácidos grasos volátiles  
3.2.2. Reactores UASB  
Los reactores de flujo ascendente con  
manto de lodos (UASB por sus siglas en  
inglés) constituyen una tecnología que  
se aplica en muchos procesos de  
tratamiento residual a gran escala. El  
diseño del reactor se basa en la  
24  
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López-Anchundia et al. (2019)  
alimentación del afluente por la zona  
inferior del sistema, mientras que el  
efluente y el biogás emergen por la zona  
superior del reactor, además cuentan  
con lodos que fueron inoculados previo  
al arranque de los biodigestores, lo cual  
le permite operar a altas cargas  
orgánicas. Palenzuela-Rollon et al.,  
3.2.3. Filtros anaerobios  
En ocasiones, la naturaleza de las aguas  
residuales dificulta la estabilización de la  
biomasa, por lo tanto, se requiere de un  
elemento físico que permita adherir los  
microorganismos. Los filtros anaerobios  
se acoplan en el sistema maximizando el  
potencial microbiológico de los  
biodigestores, aunque su principal  
desventaja es que no toleran elevadas  
velocidades de carga orgánica. En la  
tabla 3 se muestra el rendimiento de  
remoción de materia orgánica en  
residuos líquidos de la industria  
pesquera que fueron evaluados con  
(2002) lograron trabajar con tasas de  
3
carga de 8 kg/m d, en tiempos de  
retención hidráulica de 7,2 horas y  
alcanzaron niveles de remoción de DQO  
cercanos al 100% (tabla 3), no obstante,  
señalan que la presencia de lípidos  
disminuye la actividad biológica de los  
microorganismos, por lo tanto, el  
proceso debe aplicarse en dos etapas.  
3
cargas de 1,67 kg/m d en tiempos de  
retención hidráulica de hasta 36 días  
(Prasertsan et al., 1994).  
Tabla 3. Parámetros de operación en procesos aerobios y anaerobios de las aguas residuales de la  
industria pesquera.  
Tratamientos  
Contractores rotativos  
Lodos activados aerobios  
UASB  
Carga orgánica  
Remoción  
materia orgánica  
85-98% DQO  
Referencias  
2
0,018 -0,037 kg DQO /m d  
Najafpour et al.,  
(
2006)  
Carawan et al.,  
1979)  
3
0,5 kg DBO  
5
/m d  
90-95% DBO  
5
(
3
1-8 kg DQO /m d  
80-95% DQO  
60% DQO  
Palenzuela-Rollon  
et al.,  
(
2002)  
Prasertsan et al.  
1994)  
3
Filtros anaerobios  
1,67 kg DQO /m d  
(
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Aspectos biológicos en la digestión anaerobia de las aguas residuales de la industria pesquera  
4. Conclusiones  
Environmental Reviews. 18(NA):  
55-278. Doi:10.1139/A10-011  
2
La industria pesquera es un sector  
manufacturero que genera residuos  
altamente peligrosos para la biota en los  
ecosistemas; puesto que se ha  
determinado que los niveles de materia  
orgánica, aceites-grasas y salinidad de  
las aguas residuales de esta industria  
superan los límites permisibles para la  
descarga en cuerpos hídricos.  
Carawan, R.E., Chambers, J.V., Zall, J.V.,  
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1
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Doi:10.1016/j.biortech.2009.08.  
65  
En este sentido, los reactores  
anaerobios UASB permiten remover  
altas cantidades de materia orgánica  
0
Corcoran, E., Nellemann, C., Baker, E.,  
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role of wastewater management  
in sustainable development: a  
rapid response assessment.  
UNEP/GRID-Arendal, Arendal,  
Norway.  
(
DQO), tolerando elevadas tasas de  
carga orgánica; no obstante, es  
necesario la aplicación de  
pretratamientos que disminuyan la  
concentración de componentes  
recalcitrantes para el desarrollo óptimo  
de la digestión anaerobia. Una opción  
interesante es la aplicación de  
coagulantes naturales que han probado  
su capacidad de reducir la materia  
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