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Centro de Investigación y Tecnología del Agua

Bioindicación: Gestión y Control de Proceso en EDAR. ► UNIDAD 5 Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización

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En función del diseño de la EDAR, del volumen tratado, de las características del influente, de la cualificación del personal y demás factores la gestión y control varían de una planta a otra.

Para realizar un diagnóstico completo y fiable del rendimiento del sistema depurador se necesitan tres fuentes de información: 1) Los resultados analíticos 2) La evidencias visuales 3) La observación microscópica

Según la naturaleza del problema unas veces deberemos actuar tomando decisiones que provocarán cambios de forma paulatina y que merecerán un seguimiento continuado del proceso para determinar cuando hemos alcanzado el final de nuestro propósito. La purga de fangos para el control de la edad del fango es un ejemplo de este caso.



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En otras ocasiones deberemos actuar de manera rápida y contundente, tomando decisiones difíciles que pueden ocasionar un descontrol inicial del proceso pero que nos ayudarán a atajar el problema para posteriormente controlar la situación. La adición de hipoclorito al fango para eliminar la proliferación excesiva de filamentosas problemáticas es un ejemplo de este caso.

Por tanto, cada problema deberá minimizarse o eliminarse de la manera más apropiada aprovechando los recursos disponibles y siempre atendiendo a nuestro principal propósito que es obtener un efluente limpio que se ajuste a la normativa medioambiental correspondiente.

Existen unas pautas generales que se pueden aplicar en todos los casos que servirán de gran apoyo y nos ayudarán en el trabajo diario para controlar y gestionar correctamente el proceso de fangos activos.

1) Controlar el proceso diariamente para que transcurra con total normalidad. El hecho de observar y revisar frecuentemente los distintos procesos que tienen lugar, el aspecto del fango del reactor biológico y los diferentes parámetros de control nos dará una gran ventaja para detectar a tiempo cambios significativos sobre los que si no actuamos a tiempo podrán causar problemas serios en nuestro control de la EDAR.

2) Hacer frente de forma eficiente a los problemas que puedan surgir ya sean de tipo estacional o puntual, generalmente ocasionados por entradas de vertidos o fallos operacionales mecánicos o humanos.



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3) Ser eficaces en la resolución de los problemas surgidos empleando los recursos disponibles y tomando decisiones que impidan que se produzcan daños de tipo económico, medioambiental, etc.

4) Anticiparse a los problemas que puedan surgir gracias al conocimiento del funcionamiento del sistema depurador. Esto es muy importante cuando existen problemas estacionales ya que deberemos preparar al reactor para los meses de calor y de frío o en un aumento estacional de la población.

Un buen sistema depurador debe ser eficaz en su tarea de obtener un efluente lo más limpio posible empleando los menores recursos posibles.

Generalmente, los principales problemas que ocurren en los sistemas depuradores se localizan en el reactor biológico (sistema depurador) y en los clarificadores (sistema separador) .

Para que el sistema sea eficiente generalmente debe presentar las siguientes características en el reactor biológico:



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1) Los ciliados reptantes y sésiles deberán ser los organismos predominantes mientras que los flagelados deberán estar prácticamente ausentes. La presencia de flagelados es síntoma de la presencia de cargas orgánicas elevadas, bacterias dispersas y concentraciones bajas de oxígeno disuelto mientras que los ciliados son indicativos de buena calidad al ser los depredadores de bacterias.

2) La concentración de la microfauna deberá encontrarse del orden de 106 individuos/l. Si dicha concentración bajase a 104 individuos/l proliferarían las bacterias libres empeorando la depuración y la calidad del efluente.

3) La biodiversidad deberá ser tal que no debe existir una marcada dominancia de una especie puesto que esto representaría un desequilibrio trófico ocasionado por la entrada de algún vertido, variaciones en la oxigenación o en la carga, etc.

4) No deberán proliferar en exceso organismos filamentosos, especialmente de los aquellos considerados potencialmente problemáticos en el proceso de separación de fangos.

Por normal general la gestión y control de una EDAR no es fácil ya que además de los problemas habituales diarios existen numerosos problemas imprevistos que en muchos casos desembocan en problemas de magnitudes mayores y a veces con consecuencias graves o muy graves. La mayoría de estos problemas se deben principalmente a tres factores:



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1) El desconocimiento del concepto de depuración biológica. Los procesos biológicos son característicos por ser más sensibles a los cambios que se producen en el entorno y a una respuesta del sistema “no inmediata”. Cuando efectuamos un cambio en las condiciones de operación el sistema biológico tardará un determinado tiempo en adaptarse a su nueva situación. Una vez que ya se ha adaptado es cuándo podremos ver los cambios buscados para corregir la situación inicial.

2) El desconocimiento del impacto que pueda ocasionar en la calidad del efluente y en la microfauna cualquier operación efectuada. Una decisión errónea o precipitada elegida para corregir un problema, por ejemplo un “bulking” filamentoso agresivo con episodio de espumas densas, puede provocar un agravamiento de la situación de tal magnitud que se ocasionen daños medioambientales.

3) El desconocimiento de las causas que provocan los desequilibrios tanto en el reactor biológico como en los decantadores secundarios. Reconocer correctamente el problema en concreto ayudará a tomar la mejor decisión posible. Por ejemplo, es muy importante no confundir un problema de aparición de fangos en la superficie de los decantadores debido a la defloculación con el de ascensión de fangos por exceso de nitrificación ya que el tratamiento es completamente diferente para cada caso.

La Bioindicación de los fangos activos es una herramienta de apoyo muy potente y útil en la gestión y control de los procesos en una EDAR ya que se podrá:



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1) Evaluar el rendimiento del reactor biológico. Mediante los diferentes indicadores como son el índice del fango, el índice de Madoni y el estudio de los MOF podremos conocer el estado de nuestro sistema.

2) Prever problemas en el reactor en un futuro inmediato. Mediante el estudio continuado del estado del sistema y del conocimiento de la fortaleza del ecosistema mediante el índice de Shannon podremos conocer cómo evolucionará en un futuro próximo nuestro sistema y de esta forma poder anticiparnos para realizar los cambios más apropiados para devolver el equilibrio al sistema depurador.

3) Prever la calidad del efluente. Mediante el índice de Madoni y la clasificación del fango podremos conocer como es la calidad de un efluente sin necesidad de observarlo directamente.

4) Determinar la mejor decisión en el control operacional. En función de los resultados obtenidos tras el estudio del fango existen unas pautas y unas recomendaciones generales particulares de cada problema encaminadas a corregir las causas que los provocan.



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La identificación de la especie dominante y de los grupos que se encuentran en el sistema nos puede ayudar a conocer las condiciones de funcionamiento de la EDAR.

Los pequeños flagelados predominan en fases iniciales de colonización de un fango o en las puestas en marcha. Si aparecen en un fango maduro es indicativo de que existe una entrada de carga elevada, entrada de sustancias fermentadas o un déficit de oxigenación.

Los grandes flagelados no suelen ser dominantes en fangos activos. Si aparecen en grandes cantidades puede ser debido a que el afluente tiene poca carga orgánica.

Las amebas desnudas suelen proliferar a elevadas cargas y en afluentes poco biodegradables, como es la entrada de vertidos tóxicos. Por regla general indican una depuración insuficiente.



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Las amebas testáceas suelen proliferar a altas edades de fango, buena oxigenación y condiciones de buena nitrificación.

La dominancia de ciliados nadadores está sujeta a fangos jóvenes en formación o a situaciones de oxigenación insuficiente. Suelen aparecer acompañados por pequeños flagelados.

Las proliferaciones de ciliados reptantes y sésiles están asociadas a flóculos bien formados por lo que indican buenos rendimientos en depuración y efluentes con baja turbidez.

En determinadas circunstancias la excesiva proliferación de sésiles puede indicar que existe una discontinuidad en la entrada de carga o que existe una excesiva extracción de fangos.

Los suctores suelen aparecer en sistemas que trabajan con elevadas edades de fango. Como no se alimentan de bacterias dispersas no contribuyen a la clarificación del efluente.

La abundancia de metazoos se debe a que el fango presenta una elevada edad.



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A medida que aumenta la edad del fango y se producen los procesos de oxidación la colonización varía, estableciéndose en cada fase unos determinados grupos dominantes.

La observación de estos grupos colonizadores del fango nos dará una idea del grado de madurez de dicho fango y de su calidad.

Se observan cuatro etapas en la vida del fango en función de las especies que habitan en él: colonización inicial, fango joven, fango maduro y fango viejo.

Colonización inicial del fango: Se caracteriza porque aparecen multitud de flagelados y ciliados nadadores libres que son consumidores de bacterias dispersas y materia orgánica. Las especies que suelen predominar en esta fase son: Bodo sp., Peranema sp, Telotrocho sp., Tetrahymena sp., etc.

Fango joven: Debido a la actividad de los protozoos se produce un cambio en la estructuración de la materia orgánica presente para formar flóculos. Se produce una disminución de flagelados y ciliados nadadores libres debido a la aparición de ciliados peritricos fijos en los flóculos. Las especies que suelen predominar en esta fase son: Vorticella microstoma, Uronema sp, Peranema sp., telotrocos, etc.



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Fango maduro: Como la materia orgánica y las bacterias libres están aglutinadas en los flóculos se produce la modificación de la estructura flocular y comienza la colonización de los flóculos por ciliados peritricos e hipotricos reptantes favoreciendo la floculación. Las especies que suelen predominar en esta fase son: Aspidisca sp., Zoothamnium sp., Vorticella elongata, Zooglea ramigera, Arcella sp, Acineta sp., etc.

Fangos viejos: Debido al aumento de población y degradación del ambiente se produce un desplazamiento de las comunidades dando paso a organismos superiores que rompen los flóculos y dispersan la materia orgánica y las bacterias. El fango se caracteriza por la presencia masiva de rotíferos y nematodos.

La entrada de vertidos tóxicos puede alterar esta secuencia de colonización en función del grado de madurez del fango llegando a la total desaparición de determinados grupos o especies en favor de otros más resistentes a dichos tóxicos.



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Las bacterias filamentosas presentan estrategias evolutivas oportunistas. Las diferentes condiciones tanto del influente como las del reactor biológico hacen que unos tipos predominen sobre otros.

Si la concentración de oxígeno disuelto es baja suelen predominar Tipo 1701, Tipo 1863, S. natans, H. hydrossis y N. limicola.

En condiciones de septicidad la concentración de sulfuros es elevada y suelen proliferar Thiothrix sp., Beggiatoa y Tipo 021N.

Para cargas másicas bajas o elevadas edades de fango generalmente proliferan M. parvicella, H. hydrossis, NALO/GALO, N. limicola, Tipo 021N, Tipo 0041, Tipo 0675, Tipo 0092, Tipo 0961 y Tipo 1851.



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Cuando existe déficit de nutrientes (N y P) suelen proliferar Thiothrix spp., S. natans, H. hydrossis, Tipo 021N, Tipo 0041, Tipo 0675 y Tipo 0803.

La proliferación de hongos se produce a pH bajos, menores de 6,5.

Las elevadas cargas orgánicas en el influente permiten generalmente la proliferación de Tipo 0092, Tipo 021N, N. limicola y S. natans.

Cuando existe proliferación excesiva de determinados microorganismos filamentosos la decantabilidad del fango se ve perjudicada y aparecerán los fenómenos característicos asociados. Algunas filamentosas ocasionan fenómenos opuestos en función del origen del influente, según sea urbano o industrial.

Las principales filamentosas que ocasionan disgregación flocular por su excesivo desarrollo son: Tipo 0041, Tipo 0092, Tipo 0675, M. parvicella y NALO/GALO.

Las principales filamentosas que ocasionan puentes interfloculares por su excesivo desarrollo son: Tipo 0041, Tipo 0675, Tipo 0961, Tipo 1851, S. natans, M. parvicella y Thiothrix sp.



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H. hydrossis es la principal filamentosa que suele generar microflóculos que aparecen posteriormente en el efluente.

El crecimiento descontrolado de microorganismos nocardiformes debido a su consistencia es uno de los problemas más graves a los que se tiene que enfrentar el explotador de la EDAR.

El problema causado por NALO/GALO es el prototipo de “Foaming” debido a la persistencia del fenómeno y dificultosa desaparición.

Asociado a este fenómeno también aparece el de “Bulking” y la dificultad para que el fango decante correctamente.

Estos problemas en fase tardía ocasionan que se pierda el control de la cantidad de fango que existe en los reactores debido a que la mayor parte se encuentra en la superficie en forma de espumas.



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Las acciones correctoras más difundidas en la bibliografía y que mejor resultado dan para los episodios de proliferación excesiva de las filamentosas NALO/GALO son:

1) Retirar toda la espuma mediante succión ya que dicha espuma acumula microorganismos nocardiformes y resulta un caldo de cultivo.

2) Si se emplean antiespumantes para controlar la cantidad de espuma es fundamental emplearlos solo al inicio.

3) Controlar y disminuir la entrada de aceites y grasas en el influente ya que favorecen la formación de espumas.

4) Disminuir la edad del fango todo lo posible. Es importante controlar que exista nitrificación porque si además la temperatura es baja puede proliferar M. parvicella y agravar el problema de “Foaming”.

5) La cloración del fango es acción extrema para la erradicación de los filamentos y es viable siempre y cuando se emplee al principio cuando el sistema de agitación todavía tiene capacidad de mezcla.



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La proliferación masiva de M. parvicella en el reactor biológico ocasiona graves problemas en el control del sistema debido a que no se produce una separación efectiva del fango en el decantador secundario con la consiguiente pérdida de flóculos en el efluente.

Esta falta de decantabilidad del fango es debida al fenómeno de esponjamiento (Bulking) de tipo filamentoso que ocasiona que no se pueda mantener la biomasa necesaria para la correcta depuración.

Como M. parvicella tiene carácter hidrofóbico debido a la capa cérea que recubre el filamento la oxigenación del fango provoca que queden retenidas burbujas que ocasionan espumas en la superficie (Foaming). Estas espumas que contienen gran cantidad de fango escapan al control del proceso.

Este fenómeno de aparición de espumas producido puede llegar a ser tan espectacular que el fango se desborde del reactor.

Las acciones correctoras más apropiadas para la eliminación de esta filamentosa y sus efectos propuestos en la bibliografía son:



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1) Incrementar la concentración de oxígeno disuelto ya que los niveles bajos favorecen el crecimiento de M. parvicella.

2) Disminuir la edad del fango incluso por debajo de 5 días ya que M. parvicella compite mejor que las bacterias formadoras de flóculos cuando la relación F/M es baja. De esta forma retiraremos la mayor cantidad de fango posible del sistema y tener más control sobre él.

3) En casos extremos podremos recurrir a la cloración del fango.

4) La adición de policloruro de aluminio (PAX) en la recirculación de fangos es un método muy efectivo para la eliminación de esta filamentosa y para la compactación del fango pero con un coste económico elevado debido al precio del reactivo empleado.

En algunas ocasiones ante la proliferación de determinados microorganismos filamentosos las actuaciones recomendadas que se llevan a cabo no corrigen o minimizan el problema porque no inciden sobre las causas por motivos desconocidos.



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En esos casos es necesario recurrir a métodos más agresivos que actúen sobre el origen y del problema. Uno de los métodos más empleados para paliar el exceso de filamentosas es la adición de hipoclorito sódico. Raramente se emplean peróxido de hidrógeno y ozono. Estas estrategias solo deberán emplearse como último recurso.

El hipoclorito sódico es un biocida que paraliza el crecimiento de bacterias filamentosas y determinados protozoos ciliados. Las amebas y los flagelados resisten mejor la presencia del biocida.

El punto de dosificación más idóneo es la corriente de recirculación en las proximidades del bombeo en donde existe una gran agitación. La corriente clorada deberá entrar en el reactor pasados unos minutos para hacer más efectiva la acción del biocida.

La dosificación diaria recomendada está en función de la cantidad de fango del sistema, del tipo de filamentosas y de la acción, rápida o lenta, que deseemos realizar. Lo ideal es no superar los 15 kg de cloro/tonelada de MLSS.

Para dosificar correctamente hay que tener en cuenta todo el fango del sistema: el que existe en el reactor, en los decantadores secundarios, en los canales de recirculación y arquetas.

En función de la localización de los filamentos en el flóculo deberemos aumentar la dosificación (filamentos intrafloculares) o bajarla (filamentos extrafloculares).



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La cloración lenta requiere dosis bajas diarias de unos 5-10 kg cloro/ t MLSS durante días o semanas. Sus efectos son lentos y por tanto menos dañinos para la población de protozoos. Sin embargo el consumo de biocida es mayor y por tanto el coste es elevado. La frecuencia de paso (F) deberá tener como mínimo un valor de 2,5 que son las veces que el fango pasa por el punto de dosificación.

La cloración rápida requiere dosis diarias de 25-40 kg cloro/t MLSS durante unas horas o un solo día. Sus efectos son rápidos y devastadores para las poblaciones de microorganismos. Solo debe emplearse en situaciones desesperadas. Las poblaciones se suelen recuperar pasados unos pocos días.

Los filamentos Tipo 0961 y Tipo 021N requieren dosificaciones bajas mientras que M. parvicella, por sus características hidrofóbicas, requiere dosificaciones muy altas incluso de hasta 500 kg cloro/t MLSS.

Durante la dosificación del biocida es necesario conocer cómo evoluciona la concentración de filamentosas, IVF, V30, turbidez del efluente, etc. para optimizar la dosificación y dejar de dosificar llegado el momento.

Veamos un caso práctico de cloración de fangos.



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El proceso de separación del clarificado y de los sólidos debe producirse de manera eficiente en los clarificadores tras la asimilación de la materia orgánica por parte de los microorganismos en el reactor biológico.

La separación deficiente de los fangos ocurre cuando tienen lugar situaciones anómalas tanto en el reactor biológico como en los clarificadores debido a las características del influente, al proceso operacional, a un mantenimiento deficiente y a las características propias de la instalación.

Según Jenkins y R-Junkins los problemas más abundantes en la separación de fangos son los debidos al crecimiento disperso de microorganismos, al bulking viscoso, al flóculo en punta de alfiler, al bulking filamentoso, a la elevación del manto de fangos y a la aparición de espumas y natas.

En el crecimiento disperso el efluente aparece turbio y se produce una sedimentación difusa.



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Es debido a que los microorganismos aparecen de forma individual o formando pequeñas agrupaciones pero sin llegar a formar verdaderos flóculos.

En el bulking viscoso se reduce la velocidad de sedimentación y compactación. Puede llegar incluso a que el manto de fangos ascienda en los clarificadores. Con frecuencia se producen espumas. Este proceso puede verse claramente mediante el ensayo de decantación V30. Si al inclinar la probeta el líquido sobrenadante difícilmente vuelve a alcanzar la horizontalidad debido a su apariencia gelatinosa nos encontramos antes este fenómeno.

Es debido a que el fango presenta una elevada cantidad de polímero exocelular que le da una consistencia gelatinosa.

Los flóculos en punta de alfiler producen fangos con bajos IVF, inferiores a 75 ml/g, y con efluentes muy turbios debido a la presencia de microflóculos y bacterias dispersas.

Este fenómeno es debido a que los flóculos que se forman son pequeños, compactos, débiles, y de forma esférica irregular. Los flóculos más grandes sedimentan con rapidez y los más pequeños con dificultad.

En el bulking filamentoso se obtienen IVF muy elevados, superiores a 250 ml/g, con un sobrenadante muy claro. Si el problema es grave el manto de fangos de los decantadores secundarios asciende, eliminándose parte del fango con el efluente.



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Este fenómeno se debe a que los microorganismos filamentosos se extienden desde los flóculos hacia el exterior, provocando interferencias en la compactación y en la sedimentación de los fangos activados.

En el fenómeno de espumas y natas estas aparecen flotando en gran cantidad en la superficie de los fangos activos. Las espumas ocasionadas por los surfactantes presentan un color blanco y de burbuja muy fina. Sin embargo las ocasionadas por los microorganismos NALO/GALO y M. parvicella son persistentes y su ruptura por medios mecánicos es dificultosa. Esto puede ocasionar una acumulación excesiva y llegar a la putrefacción.

Este fenómeno es debido a la presencia de surfactantes no biodegradables o la presencia de filamentosas que favorecen la aparición del fenómeno como M. parvicella, NALO/GALO y Tipo1863.

En la ascensión del manto de fangos aparece una capa superficial de fangos en la superficie del clarificador o incluso en casos graves trozos de fango en forma de pelotas. Se puede apreciar como ascienden burbujas desde el fondo del clarificador.

Este fenómeno se produce cuando existe desnitrificación en el decantador secundario, liberándose nitrógeno gas que es poco soluble y en su ascenso se adhiere a los flóculos provocando la ascensión de estos.



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El influente que recibe el reactor biológico debe tener unas determinadas características para que pueda ser asimilado y no se produzcan efectos indeseables que interfieran en la separación y sedimentación del fango.

Debe evitarse en todo lo posible la entrada al reactor biológico de vertidos industriales sin ser previamente tratados convenientemente o de vertidos propios de la planta como pueden ser los reboses de procesos posteriores de separación y estabilización de fangos.

Las principales características del influente que afectan a la sedimentabilidad del fango son, entre otros el exceso de grasas y aceites, desequilibrio en la necesidad de nutrientes, alto contenido en sulfuros, presencia de metales pesados, variaciones de temperatura, variaciones de pH y alto contenido en carbohidratos.

Las grasas y aceites del influente deben ser retiradas antes del tratamiento biológico ya que si aparecen en exceso en el reactor se produce una emulsión que origina el fenómeno de Floating con el consiguiente arrastre de flóculos en el efluente. Algunos autores relacionan un contenido elevado de grasas en el reactor con la aparición de NALO/GALO.



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El desequilibrio de nutrientes (N y P) está relacionado directamente con el fenómeno de Bulking debido a la proliferación de determinados organismos filamentosos que provocan este fenómeno. Es aconsejable mantener una relación DBO5:N:P de 15-20:1:1 para mantener en equilibrio los nutrientes.

La presencia de sulfuros en el influente debido generalmente a aguas industriales y sépticas, está relacionada con la aparición de las bacterias filamentosas Thiothrix y Tipo 021N que provocan el fenómeno de Bulking con valores superiores a 600 ml/g de IVF.

Las variaciones de pH pueden ocasionar la eclosión de determinadas bacterias filamentosas causantes de fenómenos de Bulking. Generalmente se cree que M. parvicella se desarrolla a pH elevados, superiores a 7,5.

Elevadas concentraciones de carbohidratos provocan el desarrollo masivo de filamentosas causantes de Bulking. Este es el caso de plantas que reciben, por ejemplo, el influente sin tratar proveniente de la industria cervecera.

Cuando los problemas de sedimentabilidad se vuelven permanentes es posible que existan fallos en el diseño de la planta o que exista una incapacidad del proceso para asumir la carga debido a que está extremadamente forzado.



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En estos casos es necesario estudiar a fondo el problema ya que será necesario ampliar la capacidad y modo de trabajo de la planta o rediseñar todo el proceso.

Generalmente deberemos comprobar, entre otros, la difusión del aire en la zona aerobia, las zonas de homogeneización del fango, el reparto y extracción del fango en los clarificadores, arqueta y canales por los que pueda escapar fango, etc.

Si la alteración en la sedimentabilidad se produce de manera intermitente o de forma periódica es posible que haya variables operacionales que no estén debidamente ajustadas a la situación real del proceso. De manera especial las variables que deberemos comprobar inicialmente serán la concentración de oxígeno disuelto, carga másica, edad del fango, caudal de entrada y recirculación.

La concentración de oxígeno disuelto recomendada para el correcto funcionamiento es de 2,0 mg/l. Concentraciones inferiores a 1,0 mg/l en la zona aerobia del reactor provocan en pocos días la degradación de la calidad del efluente debido a la aparición del fenómeno de “Bulking” ocasionado por el incremento de la superficie de los filamentos para la mejor captación del oxígeno disponible.

La edad del fango tiene una relación directa con el IVF. A medida que aumenta la edad aumenta el IVF y la probabilidad de que aparezca el fenómeno de “Bulking”. Cada planta tiene su edad de fango óptima.

La carga másica, al igual que la edad del fango, está directamente relacionada con el índice de Mohlman. Se aprecia que a cargas másica bajas aumenta el IVF.



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Los problemas en los clarificadores vienen dados por una deficiente separación de los fangos que conllevan a un efluente generalmente turbio debido al escape de flóculos o en casos más graves al vertido de fangos. Las causas de esta deficiente separación pueden tener su origen en el reactor biológico o bien en el propio decantador.

Los problemas típicos que nos podemos encontrar en los clarificadores son: el esponjamiento, la ascensión del manto de fangos, el flóculo en punta de alfiler, la pérdida del flóculos y la defloculación.

En el esponjamiento se produce una distribución de los flóculos en la superficie del decantador debido a un exceso de predominio de organismos filamentosos en el reactor biológico. Se aprecia una compactación deficiente del manto de fangos.

El esponjamiento de los fangos en los decantadores secundarios se debe a la sobrecarga orgánica, a la incorrecta regulación de la carga másica y a la deficiencia de nutrientes, sobre todo de nitrógeno.

En la ascensión de fangos los sólidos que han decantado correctamente y se encuentran en el fondo del clarificador ascienden a la superficie en un determinado momento.



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La ascensión es debida a un elevado tiempo de retención del fango en el clarificador que produce un proceso de anoxia del fango. Si el fango presenta una elevada concentración de nitratos, se produce desnitrificación. El gas formado provoca la elevación del fango.

El flóculo “en punta de alfiler” origina un fango con una elevada velocidad de sedimentación. En la superficie del clarificador aparecen flóculos pequeños y densos. El efluente aparece turbio.

El flóculo en “punta de alfiler” generalmente es producido por una elevada edad de los fangos.

En la pérdida de flóculos se aprecia el escape de flóculos superficiales en el efluente. Es importante determinar por qué parte del clarificador ocurre esta pérdida.

Cuando el vertedero se encuentra desnivelado se produce la pérdida de fango por una determinada sección del vertedero. Sin embargo, si la pérdida ocurre en todo el perímetro estará ocasionada por una sobrecarga hidráulica en el clarificador o por una deficiente distribución del caudal.

La característica más destacable de la defloculación es la aparición de flóculos pequeños y dispersos con un efluente limpio.



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Habitualmente la defloculación es producida por una baja edad de los fangos debido a la poca consistencia de los flóculos por escasez de filamentos que forman el entramado flocular.

El operador de planta gracias al conocimiento de la instalación y a la experiencia adquirida es quien puede tomar la decisión más conveniente en cada momento, apoyado por determinadas recomendaciones que suelen aplicarse de manera generalizada.

Las siguientes recomendaciones tienen como objetivo evitar o minimizar los problemas típicos que puedan surgir en la depuración por fangos activos e intentar conseguir un ahorro energético en la explotación gracias a un control más eficiente.

Mantener una revisión periódica de toda la instalación para evitar anomalías ocasionadas por el malfuncionamiento de los equipos.



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Es recomendable realizar periódicamente al influente un análisis horario para determinar las horas punta, valle y llano de los principales parámetros (caudal, MES, DBO5) para ajustar los parámetros operacionales a las necesidades de cada momento.

Ante la entrada de un vertido incontrolado y su imposibilidad para ser eliminado previamente se recomienda tratarlo en volúmenes pequeños para minimizar el impacto que pueda ocasionar en el reactor biológico.

Controlar los tiempos de retención del agua y fangos previos al reactor biológico para evitar la aparición de condiciones sépticas que permitirían el desarrollo masivo de determinados microorganismos filamentosos indeseables.

Evitar las entradas puntuales de elevadas cargas orgánicas al reactor biológico, especialmente las provenientes de los reboses de espesadores y digestores.

Controlar regularmente los principales parámetros de diseño del reactor biológico (carga másica, carga volumétrica, recirculación, edad del fango) y ajustarlos en función de las condiciones operacionales, medioambientales, etc.

Vigilar que en el reactor biológico se mantenga la concentración de oxígeno disuelto recomendada (2 mg/l) y que exista una perfecta agitación y homogeneización.



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Ante la presencia de los fenómenos ocasionados por el excesivo crecimiento filamentoso o por deficiencias en la decantabilidad del fango se recomienda seguir las instrucciones específicas para cada situación.

El fenómeno de “bulking” presenta la característica de que la velocidad de decantación del fango es muy lenta. Debido a esto, el manto de fangos en el clarificador aumenta hasta el punto de que son arrastrados por el efluente, obteniendo un clarificado turbio.

La aparición y desarrollo de este fenómeno en una planta puede llegar a producir enormes problemas de explotación y principalmente de cumplimiento de las normativas vigentes respecto a vertidos.

A modo de ejemplo, comparamos los datos de una planta en condiciones normales con los de un episodio grave de “bulking”.

Las recomendaciones generales ante un episodio de “bulking” son las siguientes:



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1) Estudiar y averiguar el origen del fenómeno para poder aplicar las correcciones adecuadas. Las causas más probables son:

• Alteraciones en los sistemas de la planta.

• Variaciones en las condiciones de operación del reactor biológico.

• Variaciones en el influente originadas por la presencia de vertidos industriales.

2) Si es posible disminuir el caudal a tratar. 3) Ajustar el caudal de recirculación a las

condiciones actuales. 4) Ajustar la carga másica y la edad del fango a

las condiciones actuales. Es imprescindible retirar paulatinamente la biomasa del sistema y nunca de forma brusca.

5) Controlar y mantener los niveles de oxígeno disuelto sobre 1,5 mg/l, evitando que baje de 1 mg/l.

6) Según se vaya renovando la biomasa ir aumentando gradualmente el caudal de tratamiento si se hubiese disminuido anteriormente y ajustar las condiciones normales de operación.

Este fenómeno se caracteriza porque los flóculos al ser pequeños y presentar una estructura en punta de alfiler parte de ellos decantan muy rápidamente y otra parte, aquellos que son menos densos, lo hacen muy lentamente permaneciendo en la superficie.



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Debido a esta pobre decantación el efluente aparece turbio por la presencia de sólidos

Las recomendaciones generales ante un episodio de “pin-point floc” son las siguientes:

1) Estudiar y averiguar el origen del fenómeno para poder aplicar las correcciones adecuadas siguiendo las recomendaciones generales.

2) En las puestas en marcha es un fenómeno muy común que desaparece cuando la formación flocular es correcta.

3) En fangos maduros el problema aparecen cuando la edad del fango es elevada por lo que habrá que retirar mayor cantidad de fango para disminuir la edad.

4) Es conveniente vigilar la entrada de vertidos industriales ya que pueden provocar este tipo de problema.



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Este fenómeno se caracteriza por la aparición de espumas en el reactor biológico de color gris o marrón formadas por fango que en los clarificadores no llegan a sedimentar.

Normalmente se debe a la proliferación de microorganismos filamentosos que provocan la aparición de espumas con elevado contenido de fango y que ocasionan la salida de un efluente de muy baja calidad con elevada cantidad de sólidos.

Las recomendaciones generales ante un episodio de “floating” son las siguientes:

1) Estudiar y averiguar el origen del fenómeno para poder aplicar las correcciones adecuadas siguiendo las recomendaciones generales.

2) Intentar mantener el caudal de tratamiento siempre y cuando sea el adecuado.



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3) Retirar la mayor cantidad posible de espumas mediante succión. El objetivo es evitar que estas espumas se conviertan en un caldo de cultivo de microorganismos filamentosos y conseguir mejorar, y no entorpecer, los tratamientos posteriores.

4) Comprobar que la dosificación de oxígeno no sea muy elevada puesto que el exceso de oxígeno provocará un mayor aumento de las espumas.

5) Ajustar el proceso a las condiciones de diseño poniendo especial interés en la carga másica, edad del fango y caudal de recirculación.

6) Si existe proliferación excesiva de filamentosas averiguar el tipo de filamento que ocasiona el problema y tratarlo adecuadamente para erradicarlo.

Este fenómeno consiste en la ascensión total o parcial de los lodos transcurrido un determinado tiempo desde la decantación. Es muy frecuente cuando las temperaturas son elevadas debido a la mayor capacidad y velocidad de nitrificación del sistema.



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Está propiciado por el efecto de arrastre originado por el nitrógeno desprendido en la desnitrificación de la biomasa. Para que esto ocurra deben darse dos etapas consecutivas:

Etapa 1: El desarrollo de bacterias nitrificantes para transformar el nitrógeno amoniacal a nitrato debido a un elevado tiempo de retención que propicia dicho proceso.

Etapa 2: Tras la sedimentación del fango, y en ausencia de oxígeno, se produce la transformación del nitrato en nitrógeno por medio de las bacterias desnitrificantes. La formación de nitrógeno, insoluble en agua, es el responsable del arrastre y ascensión de los lodos.

Para que este fenómeno no se produzca es necesario evitar esta desnitrificación incontrolada en los clarificadores extrayendo el fango necesario para evitar la anoxia y reduciendo la edad del fango para intentar disminuir en lo que se pueda la nitrificación.

Es necesario comprobar que no existe un exceso de oxigenación y que la concentración se adecua a los valores recomendados y a las necesidades de la nitrificación. Revisar que la zona de desnitrificación (zona anóxica del reactor) tiene el volumen suficiente para realizar dicha tarea y que recibe correctamente la corriente portadora de los nitratos.

Es recomendable vigilar diariamente la altura de la capa de lodos en el clarificador evitando la altura crítica en la que perderíamos el control del proceso. Algunos autores recomiendan una altura del manto de fangos menor de 1 metro para evitar problemas de ascensión de fangos.



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Este fenómeno se caracteriza por la aparición de espumas que pueden tener su origen en el influente o por la acción de determinados microorganismos filamentosos. Es característico que al aumentar la oxigenación en la zona aerobia las espumas se hagan más patentes agravando el problema.

Para diferenciar el origen del problema es conveniente realizar un estudio microscópico a las espumas para comprobar si existe proliferación filamentosa.

El aspecto del efluente de una planta que sufre este fenómeno es turbio.

La entrada de influentes cargados de detergentes puede ocasionar la aparición de espumas de color blanco iridiscente en el reactor debido al proceso de oxigenación.

Los influentes ricos en grasas y que han recibido un pretratamiento deficiente ocasionan espumas de aspecto grasiento y color marrón. Este problema se puede agravar por el desarrollo masivo de filamentosas.



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La presencia masiva de algunos microorganismos filamentosos de carácter hidrofóbico puede dar lugar a la formación de espumas que pueden incrementarse si en la zona de pretratamiento no se han eliminado eficazmente las grasas del influente.

Ante un problema de “foaming” las acciones recomendadas son las siguientes:

1) Comprobar las características del influente y en especial la concentración de tensoactivos y grasas.

2) Comprobar que el pretratamiento funciona correctamente y es eficaz en la eliminación de las grasas del influente.

3) Las espumas con origen en tensoactivos se eliminan con la aplicación de antiespumantes en la arqueta de salida y las de las grasas puede aplicarse enzimas específicas que degraden estos compuestos.

4) Si el problema es de origen filamentoso se puede dosificar ozono (0,024 mg/l cada 12 horas) o cloro en la zona de recirculación y retirar fangos en todo lo posible si es necesario realizar nitrificación.

FIN DE LA UNIDAD

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