BIOINDICACIÓN
Texto presentado en las Jornadas sobre Bioindicación, organizadas por GBS en Sevilla (Mayo, 2001)
- PROBLEMAS OCASIONADOS POR BACTERIAS FILAMENTOSAS EN EL FANGO ACTIVO Y PARAMETROS ASOCIADOS
- Bacillus sp. No causan problemas de sedimentación de fango.
- Pueden estar asociados a crecimiento disperso, provocando turbidez en el efluente. Puede controlarse con la adición de polimeros que fuercen la decantación de toda la biomasa.
- Beggiatoa sp. Se asocia con condiciones de alta carga orgánica y septicidad.
- Abundan en sistemas de tratamiento de cultivos fijos.
- Flexibacter. No causan problemas de sedimentación en el fango.
- Pueden estar asociados a crecimiento disperso, provocando turbidez en el efluente.
- Haliscomenobacter. Su abundancia se relaciona con bajos niveles de oxígeno disuelto, baja carga másica y deficiencia de nutrientes.
- Hongos. Abundan relativamente a medpH inferiores a 6.5.
- Micotrix parvicella. Pueden formar puentes interfloculares y causar disgregación flocular. Su abundancia se asocia a decantación lenta con índices volumétricos mayores de 200, bajas cargas másicas, bajas concentraciones de oxígeno disuelto e incluso bajas temperaturas.
- Crecen a medpH>7, siendo su óptimo a medpH 8.
- Nocardia sp. Su abundancia suele provocar disgregación flocular.
- Presentan una cubierta cérea, pudiéndose formar una suspensión en medio líquido que causa la aparición de gruesas capas de espumas grasas de color marrón en el sobrenadante del clarificado. Atrapan burbujas de aire.
- Su abundancia se suele asociar con bajas cargas másicas, alta edad del fango y latas temperaturas.
- Nostocoida limicola. Se asocian con bajos valores de carga másica.
- Su crecimiento y proliferación se puede ver incrementado en condiciones de bajas concentraciones de oxígeno disuelto.
- El esponjamiento o bulking filamentoso causado por estos microorganismos se da con frecuencia en plantas de residuos industriales.
- Sphaerotilus natans. Normalmente forman enlaces o puentes interfloculares que impiden la correcta agregación flocular.
- Su abundancia produce índices volumétricos del fango bastante elevados (>300), si bien se obtienen clarificados de muy buena calidad, exentos de turbiedad y partículas en suspensión.
- Su proliferación se relaciona con bajas concentraciones de oxígeno disuelto, y al ser capaces de acumular gránulos de grasa en gran cantidad, soportan bien alternancias de carga.
- Streptococcus. Se presentan libres. No tienen incidencia sobre el flóculo, pero si sobre la turbidez del efluente.
- Thiothrix. Su abundancia da lugar a la formación de enlaces o puentes interfloculares. Suelen proliferar en condiciones sépticas, con influentes ricos en sulfuros y ácidos orgánicos, así como en condiciones de deficiencia de nitrógeno. Su capacidad de obtener energía para su crecimiento a partir de la oxidación de compuestos orgánicos reducidos de azufre, le proporciona una ventaja competitiva con respecto a las bacterias estrictamente heterótrofas como son las formadoras de flóculo.
- Tipo 0041. Su abundancia puede provocar disgregación flocular, si se sitúan en el interior del flóculo (aguas residuales de origen urbano); o formar enlaces o puentes interfloculares, si se proyectan desde el flóculo hacia el exterior (influentes de origen industrial, entonces no presentan crecimiento epifítico).
- Su bulking solo se da en tratamientos de aguas residuales urbanas que operan con edades de fango altas (10-40 días) con bajas cargas másicas.
- En tratamientos de aguas de origen industrial, favorece su crecimiento la deficiencia de nutrientes (N y P).
- Tipo 0092. Su abundancia suele provocar disgregación flocular.
- Se asocia a situaciones de baja carga másica y altas edades de fango.
- Tipo 0211. No suelen producir problemas de decantación del fango, pero causan crecimiento disperso, lo que enturbia el efluente, especialmente en tratamientos de aguas residuales de origen industrial.
- Tipo 021 N. Su proliferación provoca serios problemas de bulking filamentoso. Son los responsables de elevados índices volumétricos (>500), aunque producen clarificados bastante limpios. Debido a su estructura robusta, gran longitud y a la capacidad de crecer en periodos cortos de tiempo (pocos días), se relacionan con:
- Aguas residuales sépticas o con importantes cantidades de sulfuros y/o ácidos orgánicos.
- Tratamiento de residuos industriales deficientes en nitrógeno (solos o con aguas residuales urbanas).
- Carga másica baja cuando el agua residual contiene cantidades apreciables de azucares o ácidos orgánicos fácilmente utilizables.
- Tipo 0411. No suelen producir problemas de decantación en el fango, pero causan crecimiento disperso, enturbiando el efluente (sobre todo en aguas residuales industriales).
- Tipo 0675. Su abundancia puede provocar disgregación flocular (si se presenta en el interior del flóculo; aguas residuales urbanas) o formación de puentes interfloculares (si se proyectan desde la superficie del flóculo; aguas residuales industriales).
- Provocan bulking en tratamiento de aguas residuales urbanas que operan con edades de fango altas (10-40 días) con bajas cargas másicas.
- En tratamientos de aguas residuales industriales puede favorecer su crecimiento , la deficiencia de nutrientes ( N y P).
- Tipo 0803. Si se proyectan desde la superficie del flóculo pueden provocar disgregación flocular ( forman enlaces o puentes interfloculares).
- Su abundancia se suele asociar a condiciones bajas de carga másica.
- Tipo 0961. Su proliferación interfiere en la compactación y decantación del fango debido a la formación de puentes interfloculares.
- Suelen operar en sistemas que operan en condiciones de baja carga másica.
- Tipo 1701. Pueden formar enlaces o puentes interfloculares que provocan la disgregación flocular, originando una estructura abierta o difusa en el flóculo, como consecuencia de que las bacterias formadoras de flóculos se adhieren al filamento y crecen alrededor de ellos.
- En general, su proliferación se asocia con bajos niveles de oxigeno disuelto.
- Tipo 1851. Su proliferación puede provocar enlaces o puentes interfloculares.
- Su masivo crecimiento se asocia con situaciones de operación de baja carga másica.
- Tipo 1852. Causan fenómenos de crecimiento disperso, pudiendo contribuir a enturbiar el efluente, especialmente en sistemas de tratamiento de aguas residuales de origen industrial.
- Tipo 1863. Su proliferación masiva enturbia el clarificado, ya que no acompaña a los flóculos en la decantación.
- Se observan normalmente en situaciones de bajas concentraciones de oxígeno disuelto y aparecen en grandes densidades en el licor mezcla cuando se practican cloraciones periódicas con el fin de disminuir el índice volumétrico de fangos.
- PROTOZOOS ASOCIADOS A DISTINTAS CIRCUNSTANCIAS EN LA CUBA DE AIREACIÓN
- En relación con la evolución en el tiempo de las poblaciones de flagelados, ciliados reptante y fijos, se observa una relación positiva entre el proceso de estabilización del fango y el desarrollo de los ciliados fijos y reptantes. Esta relación es inversa en el caso de los flagelados. En general:
- Colonización: Multitud de flagelados, ciliados nadadores libres, consumidores de bacterias dispersas y materia orgánica; Peranema trichophorum, Bodo sp, Telotrocho, tetrahymena sp.
- Fango joven: Disminución de flagelados y ciliados nadadores libres, aparición de fase de dispersión de ciliados peritricos fijos en flóculos; Vorticella Microstoma, Uronema sp, Telotrocho, Peranema trichophorum.
- Fango maduro: Ciliados peritricos y ciliados hipotricos reptantes, insertos en los flóculos regulando las bacterias dispersas y floculantes; Ameboides desnudos, Aspidisca cicada, Zoothamnium simplex, Vorticella elongata, zooglea ramigera, Vorticella sepulcreti, Arcella hemispharica, Acineta cuspidata.
- Fangos viejos: Presencia masiva de organismos pluricelulares del tipo metano; Rotiferos y Nematodos.
- OTRAS CIRCUNSTANCIAS:
- Fangos inestables (purgas intermitentes): menor presencia de protozoos característicos de fangos estables, abundancia de flagelados y ciliados nadadores libres.
- Fango gelatinosos: Alta proporción de material extracelular (glycolax). Se hace apreciable utilizando el test correspondiente.
- A medida que el fango biológico comienza a desarrollarse, aparecen junto con los fenómenos de floculación los ciliados nadadores del tipo Tetrahymena y Uronema, característicos de fenómenos transitorios en el proceso de estabilización del fango activo.
- El ciliado reptante Aspidisca cicada es característico de cubas de aireación con buen rendimiento depurador en procesos de baja y media carga, como es el caso de la aireación prolongada.
- Entre los ciliados fijos, Vorticella Microstoma es característica de situaciones transitorias en los procesos de fangos activos, así como de situaciones de baja concentración de oxígeno y acumulo de sustancias tóxicas en el medio; Es característica de las primeras fases de colonización de los lodos. En el reactor biológico aparece al principio de la colonización del fango biológico, siendo después sustituida por Vorticella sepulcreti y V. Elongata, una vez que el fango se encuentra más estabilizado.
- Las amebas aparecen asociadas a fenómenos de anaerobiosis indicativas de rendimientos pobres con procesos de alta carga.
- Litonotus es característico en concentraciones de oxígeno de mas de 1 ppm.
- Paramecium es característico de fangos mal oxigenados.
- Colpoda es característico de fangos con poca concentración de oxígeno y alta de amonio.
- Opercularia aparece asociada a aguas industriales.
- Amphileptus se asocia a altas concentraciones de oxígeno.
- Los heliozoos aparecen en aguas relativamente limpias.
- Los nematodos son característicos de altas tiempos de retención.
- Los rotíferos a bajo número indican sistemas biológicos particularmente estables. En general fangos bien floculados y oxigenados.
- Los ciliados reptantes van a codominar conjuntamente con los ciliados fijos, cuando utilizamos cargas másicas comprendidas entre 0.2 y 0.4. Cuando la carga másica va aumentando progresivamente hasta 0.6, los ciliados reptantes van desapareciendo. Este grupo mantiene una relación con el IVF , de forma que si el valor de este índice es inferior a 200, los ciliados reptantes se desarrollan adecuadamente y si es superior a 400 es mas difícil su desarrollo.
- Con respecto a los ciliados fijos, cuando el fango tiene buena actividad biológica, codominan con los reptantes debido a sus diferentes hábitos alimenticios. Si se producen situaciones de variaciones en la entrada de carga o de extracciones fuertes de lodos los reptantes disminuyen y pueden aumentar el número de ciliados fijos.
- En cuanto a la relación con la carga másica, este grupo suele dominar entre cargas de 0.3-0.6, codominando con los flagelados cuando la carga es superior a 0.6.
- Se ha podido observar que cuando la relación entre los ciliados reptantes y los ciliados fijos es superior a 0.5, se obtiene una mejoría considerable en la calidad del efluente.
- Existen, sin embargo, dos tipos de ciliados fijos que no pueden ser tratados de la misma forma: Vorticella microstoma y Opercularia; desarrollándose masivamente estos dos grupos cuando hay defecto de oxígeno en las cubas o cuando existen entrada de vertidos industriales.
- Los ciliados nadadores libres, se dan al principio de la colonización de los fangos, siendo sustituido posteriormente por los ciliados fijos y reptantes. Si aparecen en poblaciones bien desarrolladas cuando el fango se encuentra estabilizado, nos indican falta de oxígeno, así como la existencia de una carga elevada, codominando con los flagelados cuando la carga másica se sitúa entre 0.6 y 0.9.
- En relación al comportamiento de los flagelados, se suelen desarrollar cuando las bacterias formadoras de flóculos son escasas, lo que implica un fango joven o en periodo transitorio por sobrecarga de entrada, insuficiente aireación o entradas de materias fermentativas en el reactor.
- Las amebas testaceas (Arcella, Difflugia y Euglypha) aparecen en lodos con baja carga y con procesos de nitrificación y buena oxigenación. Su número aumenta con la temperatura y con IVF bajos.
- OTRAS GENERALIDADES RESPECTO A LOS GRUPOS DOMINANTES:
- Densidad: Densidades de la microfauna elevadas (>exp 6) son adecuadas y normalmente están asociadas a ciliados reptantes y sesiles. Escasa presencia de flagelados.
- Pequeños flagelados (<10 micras; Tipo Bodo):
- Puesta en marcha; primeras fases ( fango activo en formación).
- Fango bien formado en el que se da un mal funcionamiento debido a:
- Poco oxígeno.
- Carga elevada.
- Aporte de sustancias fermentadas.
- Flagelados grandes (>50 micras; Tipo Euglena): No suelen ser dominantes y están asociados a afluentes con poca carga orgánica.
- Pequeños ciliados nadadores bacteriofagos (>50 micras): Su presencia coincide con la de los flagelados e indican:
- Fango en vías de formación.
- Poco oxígeno.
- Tiempo de retención del agua y el fango bajo.
- Grandes ciliados nadadores bacteriófagos ( >50 micras): Fango joven, cargas elevadas.
- Ciliado reptantes: Si su presencia esta asociada con sésiles indican fango bien formado.
- Ciliados sésiles: Dominan en fenómenos transitorios como extracción reciente de fango a carga discontinua.
- Suctores (depredadores de ciliados): Tiempo de permanencia del fango alto.
- Amebas con teca: Baja carga, tiempo de retención largo y buena nitrificación.
- Pequeñas amebas: Si su presencia esta asociada a flagelados indican mala depuración, la carga en general es alta y poco biodegradable.
- Pequeños metazoos: Excesivo tiempo de permanencia en la balsa cuando proliferan o carga débil del afluente si dominan rotíferos.
- TIPOS DE ALIMENTACIÓN DE DIFERENTES ESPECIES DE PROTOZOOS Y SU RELACIÓN CON LA DBO DEL MEDIO (PRATT-CAINS, 1985)
- ALIMENTO TAMAÑO PARTÍCULA ORGANISMO
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