Organiza: Asociación Científica GRUPO BIOINDICACIÓN SEVILLA

Patrocina: EMASESA Y TECNOLOGÍA DEL AGUA

Con la colaboración de: IZASA, SURCIS, COSELA, SAV-DAM-PRIDESA, SEAFSA

IV Jornadas Técnicas de Transferencia de Tecnología

sobre Microbiología del Fango Activo.

MESA REDONDA: INTERLABORATORIOS 2007.

MODERAN: Dr. Eduardo Villalobo y Dra. Blanca Pérez-Uz INTERVIENEN: Laura Isac (GBS) y Emilio Serrano (Surcis).

SEVILLA, 25 y 26 OCTUBRE 2007

IV Jornadas Técnicas de Transferencia de Tecnología sobre

Microbiología del Fango Activo.

Mesa redonda: Interlaboratorios 2007

Introducción: Dª Blanca Pérez (Departamento de Microbiología III.

Facultad de Biología. Universidad Complutense)

Resumen ejercicios interlaboratorios 2007: Dª Laura Isac. GBS

Análisis respirométrico de la muestra de fango activo

correspondiente al primer ejercicio interlaboratorios: D. Emilio Serrano.

SURCIS SA

Análisis respirométrico de la muestra de fango activo

correspondiente al segundo ejercicio interlaboratorios: D. Emilio

Serrano. SURCIS SA

Presentación del libro “‘El agua es fuente de vida”: D. Carlos Ferrer.

FACSA.

Introducción: El valor indicador de los ciliados Dª Blanca Pérez

(Departamento de Microbiología III. Facultad de Biología. Universidad

Complutense)

Los estudios de ciliados en EDAR se han enfocado fundamentalmente a su uso

como indicadores de eficiencia de depuración, calidad del efluente u otros

parámetros operacionales. Estos trabajos planteados en origen para la posibilidad

de transferencia de sus resultados en la gestión de plantas de tratamiento, en

realidad en pocos casos han proporcionado índices bióticos que permitieran evaluar

directa y fácilmente el estado del proceso en las plantas de tratamiento (Curds and

Cockburn 1970; Madoni 1994). Entre estos trabajos destacan los de Curds y

Cockburn (1970) y Madoni (1994) que realmente propusieron índices. Curds y

Cockburn (1970) llevaron a cabo un estudio en que desarrollaron una metodología

simple para evaluar la calidad media del efluente clasificándola en cuatro rangos

de DBO (calidad muy alta, calidad alta, calidad moderada, baja calidad) basados

en la identificación de protozoos –principalmente ciliados- presentes en el proceso

biológico. Este estudio evalúa la abundancia relativa de protozoos – grande,

moderada y pequeña- sin llegar a realizar una cuantificación y consideran también

frecuencias de aparición en diferentes plantas (% de aparición de especies). Estas

valoraciones permitieron asignar puntuaciones a cada ciliado permitiendo estimar

el grado de asociación a un rango de calidad del efluente. Las predicciones

realizadas con esta metodología fueron correctas en un 83% de los casos

estudiados, sin embargo es una metodología que prácticamente no se ha utilizado.

Por otro lado, Madoni (1994) también propuso un índice biótico de fango (sludge

biotic index: SBI) en el se clasifican los protozoos en grupos funcionales y sus

cambios se relacionan con las condiciones medioambientales y operacionales de las

plantas. En este trabajo se utilizan abundancia relativa de protozoos que se

asocian a cuatro clases de calidad del efluente. Esta metodología ha demostrado

ser muy útil en la estimación de un valor numérico de la calidad biológica del

fango, y es lo suficientemente simple para permitir a los operadores una

identificación de ciliados a diario y en este caso es una de las que se están

utilizando en los estudios interlaboratorio planteados por GBS.

Otro tipo de índices han sido los indicadores saprobicos, (Luna-Pabello y col.

1996). Esta metodología requiere experiencia para la precisa identificación de

especies y la obtención de un valor sapróbico correcto, por esta razón, se ha

considerado como poco útil en el tratamiento de aguas residuales. Así mismo la

mayoría de las especies en aguas residuales son mesosaprobicas y en muchos

casos eurisaprobicas (Curds y Cockburn, 1970; Luna-Pabello y col. 1996) lo que

haría difícil su utilización en la evaluación del estado del proceso.

El sistema de tratamiento biológico y sus poblaciones microbianas se han

investigado también desde otras aproximaciones, estudiando la asociación de

ciliados a ciertos parámetros importantes para evaluar la eficiencia Por ejemplo,

Al-Shahwani y Horan (1991) publicaron un método para predecir la calidad del

efluente y las condiciones operacionales en plantas de fangos activos a través de

análisis de regresión múltiple. Salvadó (1994) propuso un modelo basado en

rangos de tiempo de retención cellular (MCRT) y su relación con las poblaciones

microbianas para permitir la monitorización de las plantas a través de exámenes

microscópicos. También en fangos activos Salvadó y col. (1995) asociaron grupos

de parámetros físico-químicos a rangos de abundancia de ciliados, determinando el

rango de cada especie que podría utilizarse como indicador de calidad del efluente.

Lee y col. (2004) propusieron para fangos activos ciliados indicadores de diferentes

parámetros en las plantas (físico-químicos u operacionales).

En cualquier caso, la posibilidad de transferencia de este tipo de investigaciones

para su uso generalizado en los tratamientos a escala real requiere una cuidadosa

programación de calibración interlaboratorios que permita comprobar la fiabilidad

de los índices y la bondad de los métodos empleados en el que se evalúen las

incertidumbres asociadas en este caso a la identificación y recuento de

microorganismos. Una metodología normalizada y validada de esta manera

permitiría realmente una propuesta formal para su aplicación como posible

normativa nacional o internacional de elección para la gestión del tratamiento

biológico de fangos activos.

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MESA REDONDA: INTERLABORATORIOS 2007. Introducción de los moderadores. Dr. Eduardo Villalobo y Dra. Blanca Pérez.

En los ensayos o ejercicios interlaboratorios, diferentes laboratorios analizan un mismo material con tres posibles objetivos diferentes: evaluar el funcionamiento global del laboratorio, evaluar el funcionamiento de un método analítico o determinar uno o varios elementos en un material y certificarlo (evaluar una muestra).

Como cualquier centro de análisis, los laboratorios de aguas residuales deben trabajar con métodos estandarizados para sus análisis, de forma que se pueda definir la capacidad óptima de medida, entendida ésta como la incertidumbre de medida más pequeña que un laboratorio puede conseguir (ENAC, 1998).

Al definir un interlaboratorio para fangos activos, se deben tener en cuenta varias ideas generales:

1.- La incertidumbre de medida es un parámetro asociado a la medición, que caracteriza la dispersión de los valores que pueden atribuirse razonablemente al mesurando (ENAC, 1998). Para fangos activos, la dispersión de los datos es muy elevada y el esfuerzo de sistematización y contraste debe ser muy alto.

2.- Se deben definir los mesurandos, entendidos éstos como las magnitudes particulares objeto de una medición (ENAC, 1988). En el caso particular de los fangos activos, podría estar representado por el IF, Índice de Madoni, Identificación de filamentos....

La norma ISO17025 especifica que, siempre que sea posible, se exige la participación en un programa de comparaciones interlaboratorios adecuado. Organismos de acreditación y certificación, tanto en el ámbito nacional como internacional, recomiendan la participación en este tipo de ejercicios interlaboratorios, no sólo para validar los métodos, sino para demostrar la calidad de los resultados de forma continuada.

Cuando el objetivo del ejercicio interlaboratorios es evaluar el funcionamiento global del laboratorio, este tipo de ejercicios se convierten en ensayos de aptitud. Un laboratorio que tiene implantado un sistema de calidad trabaja con métodos analíticos validados y documentados, utiliza equipos instrumentales convenientemente calibrados y verificados, dispone de personal adecuadamente cualificado para llevar a cabo los análisis y, en este entorno, la participación en ensayos de aptitud constituye una manera fiable de demostrar la efectividad del sistema de calidad implantado. Además, en la actualidad se impone la necesidad de garantizar la fiabilidad de los resultados frente a clientes internos y externos de la empresa y este tipo de actividades genera confianza,

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tanto para los clientes habituales como para futuros clientes, sobre todo a la hora de abrir mercado.

En diferentes documentos publicados por ISO, IUPAC y AOAC se definen los diferentes esquemas de trabajo y todas las cuestiones relativas a las características de los laboratorios participantes, a las características de la muestra, al método, al análisis estadístico de los resultados y al contenido del informe final del ejercicio interlaboratorios. Sin embargo, cuando el material biológico a estudiar es un fango activo, los antecedentes bibliográficos relativos a metodología o contenido del informe final, entre otros, son prácticamente inexistentes.

Ante este vacío documental y una clara falta de antecedentes en este campo, Grupo Bioindicación Sevilla (GBS) lleva realizando ejercicios interlaboratorios de fango activo desde 1998. Como se ha puesto de manifiesto en jornadas de transferencia precedentes, los ejercicios de intercomparación entre laboratorios constituyen una herramienta básica en la mejora del desempeño técnico del laboratorio, sobre todo en análisis de tipo microbiológico, en los que pequeñas diferencias metodológicas pueden contribuir en gran proporción a la dispersión de los valores aportados durante el análisis y a las conclusiones extraídas finalmente durante el análisis de resultados. Así pues, estos ejercicios ofrecen la oportunidad de comparar los resultados y métodos con los demás laboratorios participantes, con objeto de detectar errores sistemáticos y eliminar este tipo de desviaciones.

La participación en estos ejercicios ofrece la oportunidad de asistir a las reuniones finales, normalmente anuales, que suponen un interesante foro de encuentro con profesionales del sector, en el que se debaten las particularidades de las muestras y las incidencias del análisis. Generalmente, se propone la sistemática de los ejercicios para el siguiente año, abierta a comentarios y posibles modificaciones que puedan proponer los participantes. En definitiva, estos ejercicios constituyen un importante elemento de ayuda a la mejora de la calidad interna de un laboratorio.

El ejercicio interlaboratorios es recomendable que conste de varios apartados, bien definidos, donde se recojan los distintos enfoques de los análisis realizados. En el caso de fangos activos, la estructura del análisis es la siguiente:

- Valoración del IF

- Valoración de la población de bacterias filamentosas

- Valoración de la comunidad protista

- Valoración general de la calidad del fango

Creo que entre todos seremos capaces de tener una mesa redonda en la cual aclararemos aquellas cuestiones metodológicas del análisis que no quedaron lo suficientemente claras a lo largo del circuito interlaboratorios 2007, así como

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aquellas particularidades de mayor interés de las muestras estudiadas. Por falta de tiempo, la discusión deberá centrarse en las muestras de origen urbano. Cualquier aclaración referida a las dos muestras de origen industrial podrán comentarlas directamente con el personal de GBS.

Por orden de intervención, primeramente, Dª Laura Isac expondrá los resultados más relevantes en cuanto a las muestras de fango activo de origen urbano estudiadas. D. Emilio Serrano expondrá un resumen de resultados referido al estudio respirométrico de estas mismas muestras.

INTERLABORATORIOS 2007. Laura Isac Oria (Asociación Grupo Bioindicación Sevilla, GBS).

En el pasado circuito 2007 fueron 24 los laboratorios participantes. En dicho circuito se ha llevado a cabo el análisis de dos muestras de fango activo y de muestras complementarias de procedencia industrial. En paralelo al estudio microbiológico, la empresa Surcis S.L. efectuó el estudio respirométrico del sistema biológico del que fueron tomadas las muestras de fango activo, cuyos resultados serán discutidos a continuación por D. Emilio Serrano.

En esta intervención se hará una revisión y discusión de las principales características que definieron las dos muestras de fango activo de EDAR convencional de los ejercicios de febrero y mayo. Por la brevedad del tiempo disponible, se ruega a los participantes realicen sus preguntas con total libertad sobre aquellos aspectos del análisis que tratados en esta exposición o no, necesiten aclarar.

RESULTADOS DEL 1er EJERCICIO INTERLABORATORIOS

En la Tabla I están recogidas las principales características que, determinadas por los participantes, definieron la muestra estudiada.

De forma más detallada, en las Tablas II-III se resumen las características macro- y microscópicas definidas en el Índice de Fango (IF).

En cuanto a la población de protistas se obtuvo que la determinación del grupo funcional dominante para el cálculo del Sludge Biotic Index (SBI) estuvo repartido entre los grupos: "Ciliados reptantes + ciliados sésiles y/o amebas testáceas", "Ciliados sésiles> 80%, no siendo Opercularia y Vorticella microstoma abundantes" y "Opercularia sp.". El valor medio del SBI determinado se incluyó en la categoría II.

Esta situación tiene su explicación en la importante densidad y diversidad del grupo de los bacterívoros sésiles, representado por Opercularia sp., Epistylis sp., Carchesium sp., Complejo V. convallaria, Complejo V. aquadulcis,

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Complejo V. microstoma y Complejo V. infusionum. Todos ellos constituyen un porcentaje medio de la densidad total de la muestra del 79%, lo que implica que en función a la dominancia de una/o u otra/o especie/género, la determinación del grupo funcional dominante que condiciona el ingreso en la tabla de doble entrada (Método Madoni) podría ser alguno de los tres indicados anteriormente.

Es decir, en el fango estudiado la población de ciliados sésiles peritricos colonizó casi en exclusividad el fango, con una limitada presencia de ciliados reptantes y prácticamente inexistencia de ciliados nadadores. La presencia de pequeños flagelados estuvo comprendida principalmente entre los 10-100 pequeños flagelados en la diagonal de la cámara de Fuchs-Rosenthal. La muestra presentó un valor medio de 9 especies identificadas y un valor del Índice de Shannon de 2,2.

Con relación a la población de filamentos, los microorganismos identificados más comúnmente, incluidos entre las categorías "dominante" y "secundaria", han sido Haliscomenobacter hydrossis y Microthrix parvicella > Tipo 0581 > Tipo 1863.

En la presente sesión se tratará de profundizar en el motivo de esta dispersión en la identificación del morfotipo dominante en la muestra. Si bien se trataba ésta de una muestra muy diversa con una población de bacterias filamentosas moderada (categoría numérica 3 a 4) pero muy repartida entre distintos morfotipos, destacó el hecho de que para un importante porcentaje de los participantes ciertos morfotipos no fueran detectados, ni siquiera recogidos entre las categorías menos abundantes.

Este es el caso concreto del Tipo 0581, sobre cuyas características morfológicas y reactiva a tinciones se insistirá a lo largo de esta presentación, y sobre el que consideramos que o bien se produjo un error en su identificación o bien pasó desapercibido en el análisis. De hecho, han sido varias las consultas realizadas por algunos participantes que comentaban la "particular" reactiva a tinción del filamento Microthrix parvicella en la muestra, el cual ciertamente guarda bastante parecido físico bajo microscopía óptica con el morfotipo 0581, pese a no tener relación alguna con éste.

Por la prácticamente inexistente bibliografía relacionada con este morfotipo, a continuación reproducimos literalmente un fragmento del trabajo realizado por Zornoza et al. (2006) en el que se repasan antecedentes bibliográficos que describen la morfología y reactiva a tinciones del Tipo 0581, en algunos casos en comparación con Microthrix parvicella.

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"DESCRIPCIÓN DEL MORFOTIPO 0581 A NIVEL ÓPTICO (En Zornoza et al., 2006):

Jenkins et al. (2003): Filamento curvado y enrollado situado dentro del flóculo o libre en el espacio interflocular. La longitud del tricoma se encuentra típicamente entre 100 y 200 µm de longitud y 0,5 - 0,8 µm de ancho. No se aprecian las células a lo largo del filamento. No presenta ni septos visibles, ni vaina, ni crecimiento adherido. No presenta ni ramificaciones ni movilidad.

Reactiva a tinciones: Gram negativo y Neisser negativo.

Clave de identificación: Localización dentro del flóculo y reacción Gram negativa. El filamento puede ser confundido con `Microthrix parvicella´, pero la reacción fuertemente positiva de este otro filamento lo diferencia de la reacción Gram negativa, propia del morfotipo 0581.

Eikelboom (2000): No modifica sustancialmente las claves identificativas de este filamento respecto a su primera edición (1983), salvo el diámetro celular que lo sitúa entre los rangos de 0,3 – 0,4 µm y la longitud del filamento, que presenta valores inferiores a 200 µm. Esta circunstancia sugiere la posibilidad de que `Microthrix parvicella´ y T 0581 pudieran tratarse de distintas formas de crecimiento de la misma especie.

`Microthrix parvicella´, descrita por primera vez por Pasveer en 1969, se incluye en el phyllum Actinobacteria (Rossetti et al., 2005), con características especiales, siendo uno de los filamentos más polémicos de la lista de Eikelboom. La distinta morfología presentada por esta bacteria, según los sustratos utilizados, hace pensar que existen variantes, definidas por Eikelboom como "distintos ecotipos", que en realidad se corresponden con la misma especie. En muchos casos, este polimorfismo guarda relación con la adaptabilidad de la especie (Margalef, 1998).

Por otra parte, algunos autores encuentran codominancia entre `Microthrix parvicella´ y el Tipo 0092 (Madoni et al., 2000), así como distintos ecotipos de `Microthrix parvicella´ en función de la temperatura. Esta última presenta un óptimo de crecimiento a 25ºC (Seviour y Blackal, 1999), con crecimiento en forma alargada (200-500 µm) que, durante el verano, se fragmenta y queda en forma de filamentos cortos (20-200 µm) (Hawany y Tanakoo, 1998; Rossetti et al., 2005). "

Es decir, las notas anteriormente expuestas, describen al morfotipo 0581 como Gram y Neisser negativo, de ubicación intraflocular y una longitud de tricoma inferior a las 200 µm ,con un diámetro celular que dependiendo del autor oscila entre los 0,5-0,8 µm o 0,3-0,4 µm (este dato lo sitúa como ligeramente más delgado que M. parvicella).

Por último, consideramos de interés citar algunas de las conclusiones finales del citado trabajo, igualmente esclarecedoras sobre la reactiva a tinción de dicho morfotipo:

"Corroboramos que tanto la tinción de Neisser como PHB no son diferenciadoras de ambas bacterias, aunque sí que se ha podido comprobar que el Tipo 0581 puede presentar respuesta negativa y respuesta “débilmente positiva” a gránulos Neisser, distinta a la de `Microthrix parvicella´ que es mucho más intensa. Algunas formas filamentosas de este morfotipo pueden presentar reacciones anómalas a ambas tinciones debido a deficiencias nutricionales o vertidos, que no permitirían tomar una decisión clara en su

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identificación. Por el contrario, la tinción Gram sí permite diferenciar al Tipo 0581." (En: Zornoza et al., 2006).

En las páginas siguientes se recogen algunas imágenes que ilustran las observaciones anteriormente recogidas con relación a estos morfotipos filamentosos.

Tabla I. Características medias definidas por los participantes para la 1ª muestra.

RESULTADOS MEDIOS ESTIMADOS DE LA 1ª MUESTRA

ÍNDICE DE FANGO 56 (regular)

CATEGORÍA BACTERIANA 3 a 4

IDENTIFICACIÓN DE FILAMENTOS Haliscomenobacter h., Microthrix p. y Tipo 0581

DENSIDAD PROTOZOARIA APROX. 5,9 millones individuos por litro

ÍNDICE DE SHANNON 2,2

ÍNDICE DE MADONI 7

CLASE MADONI Clase II

Nº SP. MICROFAUNA 9

GRUPO DOMINANTE Bacterívoros sésiles

RENDIMIENTO SEGÚN MADONI Fango estable y bien colonizado. Actividad biológica en descenso. Buen rendimiento.

V30 ESTIMADA 552 mL/L

SSLM 3287 mg/L

IVF 167 mL/g

Tabla II. Características macroscópicas medias definidas por los participantes para la 1ª muestra.

Parámetro Categoría más frecuente

Turbidez Alta

Flóculos en suspensión Media

Sedimentabilidad Media/alta

Olor Correcto

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Tabla III. Características microscópicas medias definidas por los participantes para la 1ª muestra.

Las principales conclusiones, obtenidas como compendio de las observaciones realizadas por los distintos participantes, fueron:

- Calidad previsible del agua tratada: regular-mala

Turbidez "alta", atribuida a la elevada presencia de microorganismos de crecimiento no filamentoso en disolución (cocos y bacilos, agrupaciones "tipo" bacterias Poli P y bacterias helicoidales), así como a la presencia de morfotipos filamentosos en disolución tales como Bacillus sp., Streptococcus sp., Tipo 1863, Beggiatoa sp. y Flexibacter sp. La presencia de microflóculos en suspensión ha sido valorada con las categorías "media" y "baja".

El olor ha sido evaluado mayoritariamente como "correcto", aunque con apreciaciones relacionadas con un estado de sobrecarga orgánica en el reactor.

En cuanto a las características microestructurales del fango, la configuración del flóculo observada fue la propia de un sistema de alta carga, en el que los flóculos se presentaron alargados, con aspecto fibroso y estrellado y bordes poco definidos por la escasa mineralización en la periferia del flóculo frente a un núcleo mejor estructurado.

El crecimiento filamentoso asociado al flóculo no es representativo de problemas operacionales por la moderada disgregación que ocasiona sobre la estructura.

En resumen, los rendimientos depuradores del sistema no deben ser buenos y el estado de sobrecarga orgánica ha de ser una situación habitual. En este sistema el principal factor causante de esta falta de calidad del agua tratada es la turbidez del clarificado.

Parámetro Categoría más comunes y frecuencia asociada (%)

Forma Irregular

Tamaño Medio

Estructura Media

Textura Fuerte

Cobertura 10-50%

Filamentos en flóculo 5-20 fil./flóc.

Filamentos en disolución Alta/baja

Diversidad protozoos > 7 sp.

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- Valoración de la calidad del fango y de la estabilidad del sistema: regular

El valor medio del SBI extraído del total de participantes es de 7, el cual lleva asociada la Clase II, es decir, "fango estable y bien colonizado, actividad biológica en descenso; buen funcionamiento". La diversidad de la muestra se considera que es alta, con un valor medio de 2,2 para el Índice de Shannon. La presencia de pequeños flagelados quedó definida mayoritariamente en la categoría 10-100 pequeños flagelados en la cámara Fuchs-Rosenthal, lo que supone una densidad aproximada de estos de > 50.000 ind/L. Atendiendo a esta información, la estabilidad del sistema ha sido valorada como "regular" por el 71% de los participantes.

La población de ciliados sésiles peritricos coloniza casi en exclusividad el fango, con una limitada presencia de ciliados reptantes y prácticamente inexistencia de ciliados nadadores, la actividad biológica está en descenso y las causas posiblemente asociadas, entre otras, son fenómenos transitorios en la operación de la planta (carga o aireación discontinuas, extracción de fango reciente, etc.) (Madoni, 1994).

La convivencia en el sistema de organismos indicadores de condiciones ambientales distintas y en algunos casos opuestas (Complejo V. convallaria y Complejo V. infusionum), pone de manifiesto la falta de homogeneidad ambiental en el reactor (alimentación, aireación, etc.), que bien podría estar determinada por la presencia de algún tipo de compartimentación en el sistema que dificultarían el establecimiento de generalizaciones. Esta heterogeneidad ambiental ha de estar representada principalmente por variaciones en las condiciones de aireación, por lo que la compartimentación del sistema, representada por algún selector anaerobio/anóxico se presenta como una posibilidad.

- Tiempo de retención celular moderado-bajo y carga entrante alta

La proporción de sólidos en suspensión volátiles del licor mixto, con un valor medio del 87%, es indicativa de un fango activo de mineralización baja y por tanto de una edad de fangos moderada-baja.

El predominio absoluto de los ciliados sésiles bacterívoros indica igualmente un tiempo de retención celular moderado-bajo, en un sistema en el que la carga orgánica entrante debe ser alta de forma habitual.

La elevada turbidez del sobrenadante, habitualmente superior en sistemas que trabajan a bajas concentraciones de oxígeno (Wilén y Balmer, 1999), confirma igualmente esta conclusión.

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Organismos filamentosos de observación frecuente (Primer ejercicio interlaboratorios)

GBS

A

GBS

B

GBS

C

Tipo 0581

Microthrix parvicella

Filamentos de observación frecuente (I). A: Reacción Gram negativa de Tipo 0581. B:Tipo 0581 en tinción Gram. C: Tipo 0581 y M. parvicella en tinción Gram, quienes muestranclaramente reacción negativa y positiva, respectivamente. Como se señaló en el informe, estaes la característica observable mediante microscopía óptica que inequívocamente losdistingue.

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RESULTADOS DEL 2º EJERCICIO INTERLABORATORIOS

En la siguiente tabla están recogidas las principales características que, determinadas por los participantes, definieron la muestra estudiada (Tabla IV). En las tablas V y VI está definido, en mayor detalle, el IF en sus características macro- y microscópicas, respectivamente.

Tabla IV. Características medias definidas por los participantes para la 2ª muestra.

RESULTADOS MEDIOS ESTIMADOS DE LA MUESTRA

ÍNDICE DE FANGO 55 (Regular)

CATEGORÍA BACTERIANA 4 (filamentos en todos los flóculos, de 5-20 filamentos por flóculo)

IDENTIFICACIÓN DE FILAMENTOS Haliscomenobacter hydrossis y Nocardia sp.

DENSIDAD PROTOZOARIA APROX. 4,5 millones individuos por litro

ÍNDICE DE SHANNON 2,1

ÍNDICE DE MADONI 8

CLASE MADONI Clase I

Nº SP. MICROFAUNA 8

GRUPO DOMINANTE Ciliados reptantes+sésiles+ y/o amebas testáceas

RENDIMIENTO SEGÚN MADONI Fango estable y muy bien colonizado, excelente actividad biológica y muy buen funcionamiento

V30 ESTIMADA 382 mL/L

SSLM 2014 mg/L

IVF 207 mL/g

Tabla V. Características macroscópicas medias definidas por los participantes para la 2ª muestra.

Parámetro Categoría más frecuente

Turbidez Alta

Flóculos en suspensión Medio

Sedimentabilidad Media

Olor Correcto

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Tabla VI. Características microscópicas medias definidas por los participantes para la 2ª muestra.

La densidad de microfauna media es alta, así como la diversidad (Tabla IV). Los grupos funcionales mayoritarios determinados por el total de participantes se repartieron entre los bacterívoros sésiles y bacterívoros reptantes, con porcentajes del 40 y 50%, respectivamente. Comúnmente, el grupo funcional que ha determinado el ingreso en la tabla para el cálculo del SBI ha sido el de “Ciliados reptantes + ciliados sésiles y/o amebas testáceas". Las "clases Madoni" mayoritariamente definidas han sido la I y II, con porcentajes de reparto del 63 y 32%, respectivamente. El Índice de Shannon presentó un valor medio de 2,1.

El Género Acineria fue el más frecuentemente determinado como dominante, con un porcentaje de dominancia entre los participantes del 65%. Este género presentó porcentajes parciales de densidad de población que variaron entre el 29 y el 59,7% del total de la población. No obstante, la presencia de ciliados sésiles en la muestra también fue importante, población ésta que presentó una mayor diversidad que la del grupo de los reptantes.

En cuanto a la presencia de pequeños flagelados, se estima que un 20% de los participantes determinó una densidad de 10-100 pequeños flagelados en la cámara F-R, mientras que aproximadamente el 80% restante estableció una presencia de pequeños flagelados inferior a 10.

Con relación a la población de bacterias filamentosas, los filamentos más frecuentemente observados incluidos entre las categorías “filamento dominante” y “filamento secundario”, en orden de frecuencia, fueron: Haliscomenobacter hydrossis> Nocardia sp. Otros filamentos identificados con menor frecuencia, en algunos casos incluidos en el grupo "otros filamentos", fueron: Tipo 1701> Microthrix parvicella.

Parámetro Categoría más comunes y frecuencia asociada (%)

Forma Irregular

Tamaño Medio

Estructura Media

Textura Fuerte

Cobertura 10-50%

Filamentos en flóculo 5-20 filamentos/flóculo

Filamentos en disolución Baja

Diversidad protozoos 4-7 sp.

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Sin embargo, bajo nuestro criterio, ciertos morfotipos no han sido recogidos con la frecuencia que hubiera sido debido, como ha sido el caso del Tipo 0581. De la misma forma que, en otros casos, la inclusión entre las categorías dominante o secundaria de ciertos morfotipos no se ha considerado representativa del estado real de la muestra. Tal es el caso de los morfotipos GALO, Microthrix parvicella o Nostocoida limicola.

Algunos de estos morfotipos de observación frecuente están ilustrados en las siguientes páginas.

De las observaciones realizadas por los distintos participantes se obtuvieron las siguientes conclusiones generales sobre la muestra:

- Calidad previsible del agua tratada: regular-mala

Muestra de turbidez “alta” con una presencia de microflóculos en suspensión valorada mayoritariamente como “media”. La turbidez del clarificado es atribuida a la presencia de microorganismos de crecimiento no filamentoso en disolución (Espiroquetas y Espirilos), así como a la presencia de morfotipos filamentosos en disolución tales como Streptococcus sp., Bacillus sp., Tipo 1863, Nocardia sp. y Microthrix sp.

El olor ha sido valorado mayoritariamente como “correcto”, aunque ha habido apreciaciones por parte de los participantes que han apuntado comúnmente hacia un “olor ligeramente picante y sulfuroso”.

En cuanto a las características microestructurales del fango, las observaciones realizadas apuntan comúnmente a un flóculo de tamaño medio, próximo a los 200 µm, poco compacto y con huecos en su estructura como consecuencia del crecimiento filamentoso. El estado de mineralización de la suspensión es moderado, propio de un fango joven de edad de fango moderada-baja.

El crecimiento filamentoso en el sistema presenta un nivel próximo a causar problemas en el sistema y es responsable de una sedimentabilidad aún aceptable pero con riesgos de empeorar, así como generar la presencia de espumas en superficie.

Entre las posibles causas operacionales que justifican la calidad del clarificado y del propio fango, los participantes han barajado un estado de sobrecarga orgánica, unido a una oxigenación limitante en el reactor.

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- Valoración de la calidad del fango y de la estabilidad del sistema: regular

Estos resultados sugieren que, pese a una mayor diversidad dentro del grupo de los bacterívoros sésiles que dentro del grupo de los bacterívoros reptantes, ha sido frecuente la presencia de Acineria uncinata como especie dominante. Si bien la ubicación en cuanto a grupo funcional de A. uncinata es bastante discutida entre los especialistas, para la aplicación del Método Madoni el grupo a considerar para esta especie es el de los bacterívoros reptantes (Madoni, 1996). Aquellos analistas que consideran que A. uncinata no pertenece al grupo de los ciliados reptantes, probablemente opinen que el valor de índice inferido sobrevalora el estado real del sistema. No obstante, siempre es recomendable que el analista realice la valoración del sistema atendiendo al conjunto de la información y a su propia experiencia personal, en la que el valor del SBI actúa como complemento pero no como factor determinante en las conclusiones extraídas sobre el estado del sistema.

El valor medio del IVF es de 207 mL/g y la sedimentabilidad comienza a ser un problema en el sistema. Con síntomas de sobrecarga orgánica y con una mayor diversidad dentro del grupo de los bacterívoros sésiles, la presencia de A. uncinata probablemente esté asociada al deterioro del sistema y a la liberación de bacterias y material soluble de los flóculos.

Por otra parte, la convivencia en el sistema de organismos indicadores de condiciones ambientales distintas es indicativa de heterogeneidad ambiental, la cual podría estar representada por variaciones en ciertas condiciones ambientales en el reactor o por la presencia de algún tipo de compartimento en el sistema. Por las conclusiones anteriormente extraídas, ésta podría estar representada por variaciones en las condiciones de aireación, predominantemente limitantes, aunque tampoco se descarta la compartimentación del sistema mediante algún selector.

- Tiempo de retención celular moderado y carga entrante alta

La proporción de sólidos en suspensión volátiles del licor mixto, con un valor medio del 78%, indica una mineralización moderada y por tanto una edad de fangos también moderada.

La convivencia de ciliados sésiles y reptantes indica un tiempo de retención celular medio-moderado, en un sistema en el que la carga orgánica entrante debe ser elevada de forma habitual. La ausencia de metazoos y la alta diversidad biológica, especialmente en el grupo de los ciliados bacterívoros sésiles, confirman que la edad del fango no es alta.

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Organismos filamentosos en tinción de observación frecuente (2º ejercicio interlaboratorios)

E

GBS

F

GBS

C

GBS

D

GBSA

GBS

B

GBS

Tinción Gram de la muestra (1000x, campo claro). En estas imágenes se puede volver a observar el aspectogeneral de la muestra, con predominio de los tipos filamentosos Gram-negativos. Sin embargo, en A-B y E-F seobserva la presencia secundaria de los filamentos Microthrix parvicella y GALO que, en ningún caso, pudieronconsiderarse como filamentos dominantes en la muestra. La presencia de un filamento Gram-positivo en la muestrapuede emplearse como control positivo de la misma, indicando que la tinción ha sido realizada correctamente. Eneste caso, la presencia de dos filamentos de características casi idénticas, Tipo 0581 y M. parvicella, pero distintareactiva a tinción, son observaciones que el analista debe tener en cuenta para una correcta identificación.

Tipo 0581

Tipo 1701

Tipo 0581

GALO

M. parvicella

Tipo 1701

Tipo 0581

15

Agradecimientos

A D. Juan Antonio Díaz, de la empresa IZASA, por su imprescindible asesoramiento técnico en microscopía óptica y su disponibilidad en todo momento.

A D. Emilio Serrano y D. Josep Xavier Sensada, de la empresa Surcis S.L., por el estudio respirométrico realizado y por el interés mostrado durante todo momento en el desarrollo del mismo.

Al personal de la EDAR Ranilla (EMASESA), por la ayuda prestada a GBS durante el desarrollo del circuito.

A todos los participantes, especialmente aquellos que se han incorporado al circuito por primera vez, por el esfuerzo realizado y por los comentarios y observaciones añadidos en los partes de resultados.

A nuestros patrocinadores, socios, socios de honor y colaboradores, por la confianza depositada en nosotros.

16

Bibliografía Eikelboom, D. (2006). Identification and Control of Filamentous Micro-organisms in Industrial Wastewater Treatment Plants. Multi-Media Training CD. IWA Publisingh. ISBN: 1843390965. Foissner, W. y Berger, H. (1996). A user-friendly guide to the cilates (Protozoa, Ciliophora) commonly used by hidrobiologists as bioindicators in rivers, lakes, and waste waters, with notes on their ecology. Freshwater Biology 35, 375-482. Foissner, W., Berger, H. y Kohmann, F. (1992). Taxonomische und ökologische revision der ciliaten des saprobiensystems. Band II: Peritrichia, Heterotrichida, Odontostomatida. Informationsberichte des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft. München. Foissner, W., Berger, H. y Kohmann, F. (1994). Taxonomische und ökologische revision der ciliaten des saprobiensystems. Band III: Hymenostomata, Prostomatida, Nassulida. Informationsberichte des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft. München. Foissner, W., Berger, H., Blatterer, H. y Kohmann, F. (1991). Taxonomische und ökologische revision der ciliaten des saprobiensystems. Band I: Cyrtophorida, Oligotrichida, Hypotrichia, Colpodea. Informationsberichte des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft. München. Foissner, W., Berger, H., Blatterer, H. y Kohmann, F. (1995). Taxonomische und ökologische revision der ciliaten des saprobiensystems. Band IV: Gymnostomatea, Loxodes, Suctoria. Informationsberichte des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft. München.

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17

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ANÁLISIS RESPIROMÉTRICO DE LA MUESTRA

DE FANGO ACTIVO CORRESPONDIENTE AL PRIMER EJERCICIO INTERLABORATORIOS

POR SURCIS S.L.

3

SERVICIO

El informe de este servicio se produce con los resultados obtenidos a partir de los

ensayos de respirometría llevados a cabo por personal de Surcis, S.L., dentro del 1er

ejercicio del programa Inter-laboratorios 2007 promovido por el Grupo Bioindicación

Sevilla (GBS)

El servicio se lleva a cabo con muestras de fango y agua residual de la EDAR

seleccionada por GBS para este trabajo.

El personal de Surcis que ha intervenido en este trabajo: Josep Xavier Sensada Emilio Serrano Los instrumentos y compuestos utilizados son:

• Sistema de Respirometría de laboratorio tipo BM-T (Ver Anexo I, al final del Informe)

• Unidad de Termostatización • Reactivos: Acetato Sódico, Alil Tiourea • Varios dispositivos del laboratorio.

PERIODO Los ensayos de Respirometría se llevan a cabo durante los días 1 y 2 de Marzo del 2007, con muestras de fango y agua residual enviadas por GBS desde Sevilla, correspondientes a la planta depuradora en estudio del 22/2/2007 (según ficha técnica) PUNTOS DEL ESTUDIO

1. Respiración Endógena. 2. Pulso a la actividad actual del proceso de depuración biológica. 3. Aireación. 4. Índice de Crecimiento de la Biomasa Heterótrofa: Yh 5. Respirometría de Entrada a Biológico. 6. Biodegradabilidad. 7. Análisis de la Edad del Fango y F/M. 8. Resumen. 9. Conclusiones.

RESPIROMETRÍA

1. Respiración Endógena Los ensayos de respirometría relacionados con la respiración endógena se llevan a cabo con el fango de salida del reactor biológico, que se ha sometido a una sobre-aireación durante un tiempo mínimo de 24 horas, sin alimento alguno.

1.1. OUR & SOUR end END OUR (mg O2/l.h): Velocidad de consumo de oxígeno disuelto. END SOUR (mg O2/g VSS.h): OUR específico

Respirograma de la Respiración Endógena

Datos de la Respiración Endógena OUR end = 8,54 mg/l.h SOUR end = 3,43 mg/g.h

4

Análisis del resultado Los valores de 8,54 y 3,43 respectivamente son NORMALES para una respiración endógena típica. Probablemente debido a una carga másica (F/M) alta.

1.2. Kd Kd: Fracción de MLVSS oxidada durante la respiración endógena por día. kd = SOUR end / 1,42 Para este cálculo pasamos las unidades del SOUR a Kg O2/Kg.d SOUR end = 3,43 * 24 / 1000 = 0,082 (Kg O2/ Kg.d) Kd = 0,082 / 1,42 = 0,057 Kd = 0,057 (1/d) Análisis del resultado El biológico tiene una F/M (DQO) media de 0,19 y una F/M (DQOs) media de 0,09. Como podemos comprobar en la tabla de abajo, el valor de una Kd de 0,057 se puede considerar como ACORDE CON F/M (DQOs) del biológico. F/M (DQOs)

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

1,00

Kd

0,041

0,067

0,080

0,092

0,100

0,109

0,118

0,123

0,128

0,131

0,133

0,136

Fuente: Curso de Tratamiento Biológico Aguas Residuales (CSIC) – Dr. Fco. Colmenarejo Morcillo No obstante su coherencia se verá en la expresión que relaciona F/M con la Edad del Fango TRC (Punto 5.6.)

2. Pulso a la Actividad Biológica

2.1. FED OUR & SOUR

Respirograma FED OUR & SOUR

5

Datos FED OUR & SOUR FED OUR = SOUR parcial * VSS = 30 * 3,57 = 107 mg/l.h FED OUR = 107 mg/l.h FED SOUR = 30 mg/g/h

2.2. UNFED OUR & SOUR

Respirograma UNFED OUR & SOUR

Datos UNFED OUR & SOUR

6

7

UNFED OUR = SOUR parcial * VSS = 21,9 * 3,5 = 76,64 mg/l.h UNFED OUR = 76,64 mg/l.h UNFED SOUR ≈ 22 mg/g/h Análisis del resultado Para la valoración del UNFED SOUR nos basamos en la siguiente tabla: Tipo de proceso Edad del

Fango (días)

F/M (kgDBO/kgVSS.d

UNFED SOUR (mg O2/g VSS.h)

MLVSS (g/l)

Convencional

5 - 15 0,2 – 0,4 8 - 16 1,5 – 3

Mezcla Completa

5 - 15 0,2 – 0,6 8 - 20 3 – 5

Alimentación Escalonada

5 - 15 0,2 – 0,4 8 - 18 2 – 3,5

Aireación Prolongada

20 - 30 0,05 – 0,1 3 - 12 3 - 6

Doble Etapa (2ª Etapa)

5 - 15 0,2 – 0,6 8 - 20 1,5 – 3

Canales de Oxidación

10 - 30 0,2 – 0,4 3 - 12 3 - 6

Fuente: 1994 – Probe: Basic Activated Sludge Control (Adaptación) – Water Pollution Environment Federation Según comprobamos en la tabla, el valor de 22 es EXCESIVAMENTE ALTO por superar el límite del rango establecido para un proceso convencional (8 – 16) Ello quiere decir que el rendimiento de la planta no es bueno o que la F/M está muy por encima del rango normal establecido para este tipo de proceso y que puede encontrarse en régimen de sobrecarga. 2.3. Factor de Carga (FC) La relación entre el FED SOUR y el UNFED SOUR nos da una valoración preliminar del proceso.

FC = FED SOUR / UNFED SOUR FC = 30 / 22 = 1,36 FC = 1,36

FC Diagnóstico

FC =< 1 Carga inhibitoria o tóxica

1 < FC < 3 Bajo rendimiento

3 < FC < 5 Carga aceptable

FC => 5 Posible sobrecarga

Fuente: Ron Sharman (sharmar @ linnbenton.edu), Water and Wastewater Technology.

Análisis del resultado Teniendo en cuanta que el UNFED SOUR está fuera de rango (punto 3.), el resultado de 1,36 nos indica que el proceso se encuentra bajo un régimen de BAJO RENDIMIENTO.

3. Aireación

3.1. Requerimiento Actual de Oxígeno (AOR) AOR (kg O2/d) = V * OUR media * V = V * (FED OUR + UNFED OUR) / 2 FED OUR = 107 * 24 / 1000 = 2,57 (kg O2/m3.d) UNFED OUR = 78,54 * 24 / 1000 = 1,88 (kg O2/m3.d) AOR = 21.000 * (2,57 + 1,88) / 2 = 46.725 (kg O2/d) AOR = 46.725 (kg O2/d) Análisis de resultado Sin tener en cuenta los posibles estados en que el proceso pueda estar sometido a puntas de carga superiores al actual del licor mezcla, el valor de AOR es alto, pero COHERENTE con su factor de carga y estado actual del proceso. 4. Determinación del Índice de Crecimiento de Biomasa Heterótrofa: Y El cálculo de Y tiene como objetivo la calibración del sistema para el cálculo automático de la fracción biodegradable de la DQO (DQOb) DQOb = OC / (1 – Y) 1 / TRC = Y * F/M – kd Determinamos el Y específico del fango utilizando el modo R del respirómetro y haciendo uso del oxígeno consumido OC según respirogramas de entrada y salida.

OC para la determinación de Y

8

DQOe = DQOo – DQOf = 390 – 145 = 245 DQOe = 245 mg/l DQOe: DQO eliminada Y = 1 - OC / DQOe = 1 – 51,5 / 245 = 0,8 Y = 0,80 Análisis del resultado El valore de Y es ALTO, pero acorde con la carga y la biodegradabilidad.

5. Fracción Fácilmente Biodegradable de DQO0 de entrada a biológico: DQOrb0 Se lleva a cabo por medio de un ensayo R con la muestra de entrada decantada.

Respirograma de la DQOrb0 de entrada a biológico

Datos de la DQOrb0 de entrada a biológico DQOrbo = 100 mg/l

9

Análisis del Resultado El valor de 100 mg/l representa aproximadamente el 25% de la DQO0. Ello representa un valor NORMAL de DQO fácilmente biodegradable. 6. Estimación de la fracción biodegradable total de la DQO de entrada a biológico (DQObo)

Respirograma de la DQOb0 de entrada a biológico

Datos de la DQOb0 de entrada a biológico

DQObo = 262 mg/l Análisis del Resultado El valor de 262 mg/l representa aproximadamente el 67% de la DQO0. Ello representa un valor NORMAL de la DQO biodegradable.

10

7. Cálculo de la fracción lentamente biodegradable de la DQO de entrada a biológico (DQOlbo) DQOlbo = DQObo – DQOrbo = 262 – 100 = 162 DQOlbo = 162 mg/l Análisis del Resultado El valor de 162 mg/l representa aproximadamente el 41 % de la DQO0. Ello representa un valor NORMAL de la DQO lentamente biodegradable. 8. Fraccionamiento de la DQOo

DQOb0262 mg/l

DQOrb0100 mg/l

DQOlb0162 mg/l

DQO0390 mg/l

DQOi0128 mg/l

9. Biodegradabilidad de la DQOb0 respecto a la DQO0 Para ello, establecemos el ratio DQOrb0 / DQO0

DQOb0 / DQO0 = 262 / 390 = 0,67 DQOb0 / DQO0 = 0,67 DQOb/DQO Carácter

≥ 0,6 Biodegradable > 0,3 y < 0,6 Medianamente biodegradable < 0,3 Poco biodegradable Análisis del Resultado El valor de 0,67 se encuadra en el nivel de BIODEGRADABLE.

11

10. Tasa específica de eliminación de la DQOb (q) q = (DQOrb * Vm / 1000) * 24 / (VSS * t) Vm (ml): Volumen de muestra estándar añadida t (h): Tiempo transcurrido en horas

Datos de la DQOrb0 de entrada a biológico q (DQOrb) = (100 * 20 / 1000) * 24 / (3570 * 0,29) = 48 / 1035 = 0,05 q = 0,05 (kg DQOrb/kg VSS.d) Análisis del Resultado El valor de 0,05 para un proceso convencional es BAJO. Ello indica que la actividad con que el fango está eliminando la DQO fácilmente biodegradable es lenta y puede ser la explicación del bajo rendimiento actual del tratamiento.

GGuuííaa ddee vvaalloorreess qq El valor q debe está ligado a la F/M (DQOrb) actual. F/M (DQOrb) = 0,12 La F/M (DQOb) queda por encima del valor q y ello nos quiere decir que la velocidad de eliminación de la DQOb queda por debajo de la carga másica actual del proceso. Un sistema va bien cuando la q se sitúa igual o por encima de la F/M (DQOrb) 12

13

11. Análisis de la Edad del Fango mínima (TRC) con F/M 1 / TRC = Y * F/M (DBO) – kd TRC (tiempo de Retención Celular) = Edad del Fango (d) 1/TRC = 0,80 * 0,19 – 0,057 TRC = 9,7 d ≈ 10 d TRC =10 d Análisis del Resultado El resultado de 10 días es lo que en las actuales condiciones del fango activo necesitaría como mínimo en sus actuales condiciones.

12. Resumen de Resultados Parámetro Valor Aplicación Análisis

SOUR end

(mg O2/gVSS.h)

3,43 SOUR en fase de respiración

endógena.

Normal

Kd

1/d

0,057 Fracción de MLVSS por día, oxidada durante la respiración endógena.

Normal: Potencialmente el fango

se encuentra en buenas

condiciones

FED SOUR

(mg O2/g.h)

30 Actividad biológica al inicio del

proceso

Normal

UNFED SOUR

(mg O2/g.h)

22 Actividad biológica al final del

proceso aerobio

Sobrepasa el rango típico:

Falta de Capacidad

FC 1,36 Factor de Carga Bajo rendimiento

AOR

(Kg O2/d)

47.725 Alto: Acorde con el estado de

la planta

Y

(s. soluble)

0,80 Índice de crecimiento de la

biomasa heterótrofa.

Alto

DQOb0

(mg /l)

262 Fracción biodegradable de la

DQO de entrada a biológico.

Normal

DQOrb0

(mg /l)

100 Fracción fácilmente

biodegradable de la DQO

de entrada a biológico.

Normal

DQOlb0

(mg /l)

162 Fracción lentamente

biodegradable de la DQO

de entrada a biológico.

Normal

q

(kg DQOb/kgVSS.d)

0,05 Velocidad de eliminación de la

DQOb

Muy baja

Biodegradabilidad 0,3 Relación DQOb0/DQO0 Biodegradable - Normal

Edad del Fango

TRC (d)

10 Dato prioritario Más alto

(en la planta está a 6,2)

14

13. Conclusiones

1. El factor de carga FC nos indica una falta de capacidad en el proceso.

2. El análisis de la actividad biológica del fango del final del biológico, nos indica que el proceso se encontraba en ese momento algo desbordado de carga. Ello indica que este proceso puede tener puntualmente episodios de alta carga que sumados a su falta de capacidad provocan un pobre rendimiento.

3. El fraccionamiento de la DQO en sus distintas partes es normal. Por ello, se

confirma que la alteración que está sufriendo el fango activo no es debido a niveles anormales en la biodegradabilidad de la DQO.

4. La tasa de oxidación de la DQO biodegradable es muy baja y con ello se confirma

la razón de la falta de actividad biológica y rendimiento.

5. Puesto que la biodegradabilidad del agua residual parece ser normal, una posible explicación puede venir de la combinación de un desajuste de los parámetros operativos junto a posibles vertidos que están afectando a la actividad del fango y a la evolución de los microorganismos de la biomasa.

6. La edad del fango calculada es superior a la que el proceso está actualmente

trabajando y esta circunstancia puede intervenir en su actual falta de capacidad de depuración.

7. Las necesidades actuales de oxígeno son elevadas, pero en el caso de que el nivel

de oxígeno disuelto en balsas se mantenga al valor especificado en la ficha técnica (2,6) puede ser suficiente. En caso de que el fango, a lo largo del proceso, un descenso prolongado de su valor (por ejemplo entre 0 y 0,5), entonces sí puede ser un factor a intervenir en la causa de la baja actividad detectada en el proceso.

ANEXO I A.1. Respirómetro BM-T Los trabajos del presente estudio se llevan a cabo por medio del Respirómetro BM-T de Surcis.

A

R

cámara no-aireadadifusor de aire

bomba peristálticacámara aireada

sensor de oxígeno disuelto

unidad termostática

válvula antiretorno

fango activo + muestra

cámarano-aireada

cámaraaireada

La cámara aireada proporciona al fango activo un nivel alto de oxígeno disuelto para fijar la referencia en el inicio de los ensayos.

En la cámara no-aireada, el sensor de oxígeno realiza las medidas actuales de oxígeno disuelto resultante de la respiración de los microorganismos y las procesa con el nivel de oxígeno de referencia inicial.

En general, la medida fundamental del respirómetro es la tasa de respiración:

Tasa de respiración = k * (OD referencia – OD resultante) / t

t: Tiempo de retención hidráulica en la cámara no-aireada

K: Factor de calibración

15

Sistema BM-T instalado en Laboratorio

A.2. Principio de Funcionamiento El principio de respirometría utilizado por el BM-T se fundamenta precisamente en el consumo de oxígeno por parte de los microorganismos contenidos en el fango activo genuino del reactor biológico de una estación depuradora de aguas residuales (EDAR). Podemos distinguir tres modos de funcionamiento: Estático, Cíclico y Dinámico. El modo estático y cíclico se relacionan exclusivamente con las medidas de OUR & SOUR en el tiempo y límites que seleccionemos. El modo dinámico está basado en un método de circuito cerrado, por medio de medidas en régimen continuo de tasas de respiración (Rs) que permite las medidas simultáneas de Rs, OC y DQOb. Este modo dinámico da paso al correspondiente Respirograma que nos permite analizar la evolución del valor Rs a lo largo del tiempo. Diagrama

COlínea base: cb

oxígeno resultante: cs

fango activo

fango + muestra

Rs

MLVSS

Rsp

OUR

SOUR

t. consumosustrato

YDQOb

Diagrama de funcionamiento

16

A.3. Medidas y Ensayos Los principales ensayos y medidas que se pueden llevar a cabo de forma automática con este analizador son las siguientes: Rs (mg/l.h) Tasa de Respiración = Velocidad de consumo de oxígeno. Rsp (mg/g.h) Tasa Específica de Respiración = Actividad Biológica. OC (mg/l) Oxígeno consumido en la metabolización del sustrato. DQOb (mg/l) Demanda de Oxígeno de la fracción biodegradable. OUR (mg/l.h) Tasa de Consumo de Oxígeno en el Licor-Mezcla. SOUR (mg/g.h) Tasa Específica de Consumo de Oxígeno en el Licor-Mezcla. Por otro lado, en lo que se refiere a la correlación que pueda existir entre la DQOb y un parámetro proporcional S, como pueda ser la DBO5, una vez calibrado, por medio de un algoritmo, el programa lleva a cabo el cálculo correspondiente.

A.4. Descripción de las Medidas y Ensayos Los principales ensayos y medidas que se pueden llevar a cabo de forma automática con el BM-T son las siguientes: A.4.1. Modo estático Realiza una sola medida de tasa de respiración del licor mezcla, bajo las variantes de OUR & SOUR. OUR (mg O2/l.h) Tasa de Consumo de Oxígeno en el Licor-Mezcla. SOUR (mg O2/g.h) OUR específico.

Respirograma en Modo Estático

17

A.4.2. Modo Cíclico De forma automática realiza secuencialmente una serie de medidas OUR & SOUR a lo largo del tiempo, mediante la fijación previa de una ventana de trabajo delimitada por dos valores (alto y bajo) de oxígeno disuelto.

Respirograma en Modo Cíclico

A.4.3. Modo dinámico Ensayo continuado de la medida de la tasa de respiración dinámica Rs, con posibilidad de completar un ciclo de oxidación del sustrato. La integración de valores de Rs nos determina el oxígeno acumulado OC, y su relación con Y (índice de crecimiento de la biomasa) nos calcula la DQOb. Rs (mg O2/l.h) Tasa de Respiración dinámica. Rsp (mg O2/g.h) Rs específico. CO (mg O2/l) Demanda de Oxígeno del Sustrato. DQOb (mg O2/l) Fracción DQO biodegradable.

RReessppiirrooggrraammaa eenn MMooddoo DDiinnáámmiiccoo

18

A.5. Tipos de OUR & SOUR Dependiendo del agua residual y punto de muestreo podemos distinguir los siguientes OUR y SOUR. FED OUR & SOUR: Valoración del OUR y SOUR de la entrada al reactor biológico. En el primer paso del ensayo, la aireación se ajustará al 90% y la velocidad de la bomba se podrá a 3. Si el caso lo requiere, también se puede obtener el licor-mezcla con mezcla equivalente a caudales entre agua residual influente y fango de recirculación (pero no es aconsejable) UNFED OUR & SOUR: Valoración del OUR y SOUR en salida de reactor Se puede obtener directamente del licor-mezcla de salida de reactor, o por mezcla de agua efluente con fango de recirculación con mezcla equivalente a caudales. OUR end & SOUR end: Valoración del OUR y SOUR de un fango en respiración endógena. OURs & SOURs: OUR y SOUR correspondientes a la oxidación del sustrato. Se obtiene por la diferencia entre el FED y el end. SOURs = FED SOUR - SOURend A.6. Tipos de R El ensayo R puede tener las siguientes orientaciones: Análisis Cualitativo: Valoración individual o comparativa de la trayectoria de los valores Rs y Rsp: Actividad Biológica, Detección de Nitrificación Toxicidad, … Análisis Cuantitativo: Determinación de OC, Determinación de la DQOb A.7. Descripción del Parámetro OC y DQOb OC (mg O2/l): Consumo de Oxígeno Se obtiene por integración de los valores Rs medidos en continuo. DQOb (mg O2/l): Fracción Biodegradable de la DQO Se obtiene a partir del CO con intervención de Y (Índice de crecimiento de la biomasa heterótrofa)

Fuentede

CarbónOrgánico

Respiración CompuestosOxidados

CrecimientoBiomasa

Y

OtrosNutrientes

RespiraciónEndógena

Kd

decadenciaBiomasa Productos

Residuales

aceptor deelectrón

DQOb

DQOb*Y

OC = DQOb - DQOb*Y

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Respirograma para la determinación de OC y DQOb

DQOb = OC / (1-Yh) Yh: Indice de crecimeinto de la biomasa heterótrofa Además de un amplio abanico de aplicaciones, por medio de la DQOb se pueden obtener un perfil del fraccionamiento de la DQO.

A.8. Calibración y Validación del Sistema de Medida

Solamente el modo dinámico necesita calibración para que el parámetro OC se mida con exactitud.

El BM-T está dotado de un sistema automático de calibración basado en la demanda estequiométrica de un compuesto estándar: sulfito sódico.

De este modo el consumo de oxígeno (OC = 126 mg/l) resultante de un ensayo dinámico realizado con el sulfito nos calcularía el factor k correspondiente.

Respirograma de la calibración con sulfito.

20

21

A.9. Aplicaciones Pulso al Proceso de Depuración Valoración del OUR del final del proceso (UNFED OUR) y su relación con el OUR del inicio. Requerimiento de Oxígeno Desde los mismos ensayos utilizados para tomar el pulso al proceso. Fracción Biodegradable de la DQO Cálculo del coeficiente de crecimiento de la biomasa heterótrofa (Yh). Determinación automática de la fracción biodegradable de la DQO a oxidar por el fango activo (DQOb) Parámetros Operativos Volumen (V), Carga másica (F/M), Edad del Fango (Θ) y Tasa de Recirculación del fango (RR). Con ello podemos establecer una prevención efectiva de fenómenos tipo bulking & foaming y llevar un control de las condiciones biológicas del tratamiento biológico. Capacidad de Nitrificación y Edad del fango Mínima para el proceso Tasa de Nitrificación (Rn), Tasa Específica de la Nitrificación (AUR), Tiempo necesario para la eliminación del Amonio, y Edad del Fango mínima (Θn) para que el proceso tenga lugar. Desnitrificación A partir de la la fracción fácilmente biodegradable de la DQO (DQOrb), podemos conocer la concentración de nitratos que el proceso es capaz de desnitrificar Toxicidad referida al fango activo Por comparación de tasas de respiración actuales con una mezcla preparada con un compuesto estándar y un criterio especifico de toxicidad / inhibición. Parámetros Cinéticos a, b, Yh, Yobs, Ys, kd, … Otros El respirómetro BM-T es un sistema abierto y, como tal, admite todo tipo de combinaciones para dar paso a un sin fin de aplicaciones: Seguimiento de la actividad biológica - Dosificación de cloro para eliminación de filamentosas - Cálculo de la adición compuestos activadores del proceso – etc.

22

A.10. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL RESPIRÓMETRO BM-T Función: Medida de tasas de respiración: OUR & SOUR y Rs & Rsp

Determinación del CO (Consumo de Oxígeno) y DQOb (fracción biodegradable de la DQO)

Modos de trabajo Estático, Cíclico y Dinámico, en combinación con programa

específico en PC adaptado al sistema. Temperatura de trabajo Entre 0 y 60º C, por adaptación a la unidad termostática

externa. Funcionamiento Estático: A partir de un licor-mezcla del reactor biológico de

la planta, se lleva a cabo una medida de OUR & SOUR en el tiempo y tramo seleccionado en el respirograma gráfico. Cíclico: Serie de medidas secuénciales de OUR & SOUR entre los límites de oxígeno disuelto programados. Dinámico: Sistema batch de circuito cerrado, por medio de la fijación de una línea base a partir de un fango activo en fase endógena y un pequeño volumen de muestra a analizar. En el respirograma se representan las tasas de respiración (Rs) de forma continua que permiten las medidas simultáneas de Rs, OC y DQOb. De este modo se nos permite analizar la evolución de los valores a lo largo del tiempo como fiel reflejo de la oxidación del sustrato en el fango activo.

Rangos Tasa de Respiración: de 3 a 700 mg O2/l.h OC: de 5 a 200.000 mg/l DQOb: de 5 a 340.000 mg O2/l

Aplicación Toxicidad relativa a la actividad del fango: 0 – 100% (cálculo manual)

Salidas Serie USB / RS232 al PC Display Pantalla LCD del controlador del sensor de oxígeno y pantalla

del PC. Alimentación eléctrica 230 VCA (115 VCA, bajo demanda) Potencia 150 W (sin contabilizar la unidad termostática) Validación & Calibración Por reacción de compuesto estándar químico con oxígeno

disuelto en agua destilada y reajuste del consumo de oxígeno conocido por estequiometría.

Medidores opcionales Al reactor del respirómetro se le puede adaptar un medidor

de pH o MLSS (otros, consultar) Carácter Transportable El analizador puede trasladarse en un cofre de aluminio

acolchado especialmente diseñado para su fácil transporte. Medidas / Pesos Analizador: 12 kg. Cofre: 3 kg. Unidad Termostática: 15 kg. Emilio Serrano SURCIS, S.L.

ANÁLISIS RESPIROMÉTRICO DE LA MUESTRA

DE FANGO ACTIVO CORRESPONDIENTE AL SEGUNDO EJERCICIO INTERLABORATORIOS

POR SURCIS S.L.

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SERVICIO

El informe de este servicio se produce con los resultados obtenidos a partir de los

ensayos de respirometría llevados a cabo por personal de Surcis, S.L., dentro del 2ºr

ejercicio del programa Inter-laboratorios 2007 promovido por el Grupo Bioindicación

Sevilla (GBS)

El servicio se lleva a cabo con muestras de fango y agua residual de la EDAR

seleccionada por GBS para este trabajo.

El personal de Surcis que ha intervenido en este trabajo: Josep Xavier Sensada Emilio Serrano Los instrumentos y compuestos utilizados son:

• Sistema de Respirometría de laboratorio tipo BM-T (Ver Anexo I, al final del Informe)

• Unidad de Termostatización • Reactivos: Acetato Sódico • Varios dispositivos del laboratorio.

PERIODO Los ensayos de Respirometría se llevan a cabo durante el 10 de Mayo del 2007, con muestras de fango y agua residual enviadas por GBS desde Sevilla, correspondientes a la planta depuradora en estudio (según ficha técnica) PUNTOS DEL ESTUDIO

1. Respiración Endógena. 2. Pulso a la actividad actual del proceso de depuración biológica. 3. Aireación. 4. Respirometría de Entrada a Biológico. 5. Biodegradabilidad. 6. Análisis de la Edad del Fango y F/M. 7. Resumen. 8. Conclusiones.

RESPIROMETRÍA

1. Respiración Endógena Los ensayos de respirometría relacionados con la respiración endógena se llevan a cabo con el fango de salida del reactor biológico, que se ha sometido a una sobre-aireación durante un tiempo mínimo de 24 horas, sin alimento alguno.

1.1. OUR & SOUR end OUR end (mg O2/l.h): Velocidad de consumo de oxígeno disuelto en respiración endógena. SOUR end (mg O2/g VSS.h): OUR END específico.

Respirograma de la Respiración Endógena

Datos de la Respiración Endógena OUR end = 15,92 SOUR end = 9,25

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Análisis del resultado Los valores de 15,92 y 9,25 son excesivamente ALTOS. Probablemente debido a una sobrecarga puntual - A confirmar con el valor de kd -

1.2. Fracción de MLVSS por día, oxidada durante la respiración endógena (kd) kd = SOUR end / 1,42 1,42: es una forma práctica de cálculo, comúnmente aceptada, que proviene de la supuesta fórmula empírica de los MLVSS como C5H7NO2

Fuente: "Tratamiento de Aguas Residuales" R.S. Romalho 1991) Para este cálculo debemos pasar las unidades del SOUR a Kg O2/Kg.d SOUR end (mg/g.h) = 9,25 * 24 / 1000 = 0,22 kd = 0,22 / 1,42 = 0,15

F/M

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

1,00

Kd

0,041

0,067

0,080

0,092

0,100

0,109

0,118

0,123

0,128

0,131

0,133

0,136

Análisis del resultado Según la tabla orientativa, teniendo en cuenta que el valor de F/M puede estar entorno a 0,65 (ver punto ?? ) el valor de kd es excesivamente alto. Ello quiere decir que la biomasa está “estresada”. Esto decir, que la muestra puntual de fango había recibido o staba recibiendo el impacto de una elevada carga (posiblemente sobrecarga)

2. Pulso a la Actividad Biológica

2.1. FED OUR & SOUR

Respirograma FED OUR & SOUR

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Datos FED OUR & SOUR

FED OUR = 59,79 mg/l.h FED SOUR = 34,66 mg/g/h

2.2. UNFED OUR & SOUR

Respirograma UNFED OUR & SOUR

Datos UNFED OUR & SOUR UNFED OUR = 33,15 mg/l.h UNFED SOUR = 19,22 mg/g/h

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6

Análisis del resultado Según tabla orientativa, el valor UNFED SOUR se sitúa ligeramente por encima de rango. Por ello, la muestra de fango analizada sugiere una ligera punta de carga que podría traducirse en un bajo rendimiento puntual.

Tipo deproceso Edad del

Fango (días)

F/M (kgDBO/kgVSS.d

UNFED SOUR (mg O2/g VSS.h)

MLVSS (g/l)

Convencional

5 - 15 0,2 – 0,4 8 - 18 1,5 – 3

Mezcla Completa

5 - 15 0,2 – 0,6 8 - 20 3 – 5

Alimentación Escalonada

5 - 15 0,2 – 0,4 8 - 18 2 – 3,5

Aireación Prolongada

20 - 30 0,05 – 0,1 1 - 12 3 - 6

Doble Etapa (2ª Etapa)

5 - 15 0,2 – 0,6 8 - 20 1,5 – 3

Canales de Oxidación

10 - 30 0,2 – 0,4 3 - 12 3 - 6

Fuente: 1994 – Probe: Basic Activated Sludge Control (Adaptación) – Water Pollution Environment Federation

2.3. Factor de Carga (FC) La relación entre el FED SOUR y el UNFED SOUR nos da una valoración preliminar del proceso.

FC = FED SOUR / UNFED SOUR FC = 34 / 19 = 1,8 FC = 1,8

FC Diagnóstico

FC =< 1 Carga inhibitoria o tóxica

1 < FC < 3 Bajo rendimiento

3 < FC < 5 Carga aceptable

FC => 5 Posible sobrecarga

Fuente: Ron Sharman (sharmar @ linnbenton.edu), Water and Wastewater Technology.

Análisis del resultado Teniendo en cuanta que el UNFED SOUR está por encima del rango, el resultado de 1,8 nos indica que el proceso debido un episodio de posible sobrecarga puntual se encuentra o se encontraba bajo un régimen de BAJO RENDIMIENTO.

3. Aireación

3.1. Requerimiento Actual de Oxígeno (AOR) AOR (kg O2/d) = V * OUR media * V = V * (FED OUR + UNFED OUR) / 2 FED OUR = 59,79 * 24 / 1000 = 1,43 (kg O2/m3.d) UNFED OUR = 33,15 * 24 / 1000 = 0,79 (kg O2/m3.d) AOR = 6.375 * (1,43 + 0,79) / 2 = 7.076 (kg O2/d) AOR = 7.076 (kg O2/d) Análisis de resultado Sin tener en cuenta los posibles estados en que el proceso pueda estar sometido a puntas de carga superiores al actual del licor mezcla, el valor de AOR es COHERENTE con su factor de carga. 4. Fraccionamiento de la DQO Para establecer unos rangos de referencia nos basamos en la siguiente tabla:

COD = DQO DQO total

BCDO = DQOb Fracción biodegradable de la DQO RBCOD = DQOrb Fracción fácilmente biodegradable de la DQO SBCOD = DQOlb Fracción lentamente biodegradable de la DQO

UCOD = DQOi Fracción inerte (no-degradable) de la DQO

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4.1. Fracción Fácilmente Biodegradable de DQO0 de entrada a biológico: DQOrb0 Se lleva a cabo por medio de un ensayo R con la muestra de entrada decantada.

Respirograma de la DQOrb0 de entrada a biológico

Datos de la DQOrb0 de entrada a biológico

DQOrbo = 140 mg/l Análisis del Resultado El valor de 100 mg/l representa aproximadamente el 25% de la DQO0. Ello representa un valor NORMAL de DQO fácilmente biodegradable.

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4.2. Fracción biodegradable de la DQO0 de salida: DQObe

Respirograma de la DQObe de salida

DQObe = 31 mg/l 4.3. Fracción biodegradable total de la DQO (DQOb) DQOb = DQOr + DQObe DQOr: DQO eliminada en el tratamiento biológico = DQO total de entrada – DQO salida DQOb = (561 – 75) + 31 = 517 DQOb = 517 Análisis del Resultado Este análisis está supeditado a la representatividad del valor de la DQO (DQOr) eliminada según datos de la ficha técnica. El valor de 517 mg/l representa aproximadamente el 92% de la DQO0. Ello representa un valor NORMAL, pero relativamente elevado de DQO biodegradable total (DQOb)

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4.4. Fracción lentamente biodegradable de la DQO (DQOlb) DQOlb = DQOb – DQOrb DQOlb = 517 – 140 = 377 Análisis del Resultado El valor de 377 mg/l representa aproximadamente el 67% de la DQO0. Ello representa un valor NORMAL de la DQO lentamente biodegradable. 4.5. Fracción inerte de la DQO (DQOi) DQOi = DQO – DQOb = 44 Análisis del Resultado El valor de 44 mg/l representa aproximadamente el 8% de la DQO0. Ello representa un valor NORMAL de la DQO inerte. 4.6. Diagrama de bloques del fraccionamiento de la DQO

DQOb0517 mg/l

DQOrb0140 mg/l

DQOlb0377 mg/l

DQO0561 mg/l

DQOi044 mg/l

5. Biodegradabilidad Entendemos como tal la relación entre DQOb y DQO. Tal y como hemos descrito en el análisis del resultado de la DQOb, su valor representa un 92%; es decir DQOb/DQO = 0,92. Basándonos en la siguiente tabla, ello quiere decir que la biodegradabilidad es ALTA.

DQOb/DQO Carácter > 0,6 Biodegradable

> 0,3 y < 0,6 Medianamente biodegradable < 0,3 No biodegradable / Muy poco biodegradable

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6. F/M estimada F/M (DBO) estimada = DQOb (mg/l)*24 /(1.6*MLSS*Trh) F/M (DBO) estimada = 517 * 24 / (1,7 * 2240 * 5) = 12408 / 19040 = 0,65 Análisis del resultado 0,65 es un valor de F/M elevado para un proceso de tipo convencional.

7. Edad del fango (TRC) 1/TRC = F/M * Y – kd; TRC = 1 / (F/M*Y – kd) TRC = 1 / (0,65*0,67 – 0,15) = 3,5 d Análisis del resultado Con la condición de que el valor de F/M se mantuviera entorno a 0,65, el valor coherente que debería corresponder a TRC debe ser de 3,5 días. Una falta de coherencia entre F/M y TRC puede contraer problemas de proceso a lo largo del tiempo. 8. Velocidad Específica de eliminación de la DQOrb

Esta aplicación nos permite conocer el estado de actividad del fango. q = (DQOrb * Vm / 1000) * 24 / (VSS * t) Vm (ml): Volumen de muestra estándar añadida t (h): Tiempo transcurrido en horas

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q = (140 * 30 / 1000) * 24 / (2000 * 0,4) = 0,12 Análisis del resultado Una condición importante del valor de q es que se mantenga por encima de la F/M. Por lo tanto, con la condición de que el valor de F/M se mantuviera entorno a 0,65 la velocidad de eliminación de la DQI fácilmente biodegradable es LENTA y con la presencia de puntas de carga puede causar episodios de bajo rendimiento.

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8. Conclusiones Ficha técnica

• Rendimiento habitual: Bueno En el caso de que los valores de la ficha técnica sean los habituales, podríamos decir que la planta se comporta bien, con rendimiento de alrededor del 87%.

Análisis de Respirometría

• Situación de sobrecarga en las muestras analizadas Las muestras de fango analizadas demuestran un episodio de sobrecarga puntual. Por otro lado el valor de una kd por encima de rango nos demuestra que la biomasa en fase de respiración endógena se encuentra excesivamente activa y desacorde con la F/M de trabajo. Ello puede suponer que el proceso de fangos activos sufre a menudo episodios de sobrecarga.

• Baja velocidad de eliminación de la DQO

Le velocidad de eliminación de la DQO biodegradable es excesivamente lenta para este tipo de proceso y ello añade la probabilidad de situaciones de sobrecarga por falta de velocidad en la degradación de la DQO.

• Fraccionamiento de la DQO normal y biodegradabilidad alta

El fraccionamiento de la DQO es normal y la biodegradabilidad del agua residual de entrada a biológico es alta.

DIAGANÓSTICO PRELIMINAR La combinación de la baja velocidad de eliminación de la DQO biodegradable con posibles episodios de puntas de carga puede ser el factor fundamental que pueda provocar situaciones de sobrecarga. Esta baja velocidad normalmente puede venir por las siguientes causas: . Presencia de algún componente inhibidor de la actividad biológica . Falta de oxígeno desde el inicio del proceso . Descompensación de los parámetros operativos . Descompensación en la relación de nutrientes C/N/P La confirmación de cualquiera de estas causas se puede llevar a cabo por medio de la Respirometría BM-T. Para ello, se necesitaría extender el estudio con el seguimiento de resultados durante un periodo de tiempo representativo. Emilio Serrano Fecha: 23/05/07 SURCIS, S.L.

PRESENTACION DEL LIBRO: “EL AGUA ES FUENTE DE VIDA”

CARLOS FERRER. Responsable Departamento I+D+i .FACSA

‘EL AGUA ES FUENTE DE VIDA’

CARLOS FERRER. Responsable Departamento I+D+i. FACSA

www.facsa.com, cferrer@facsa.com

Es por ello que en el afán de contribuir a la conservación de tan

escaso recurso, en FACSA estamos constantemente estudiando nuevas

posibilidades tanto tecnológicas como de gestión que permitan mejorar la

eficiencia de los procesos utilizados desde su captación y distribución hasta

su depuración y devolución al medio ambiente en las mejores condiciones

posibles.

Es esta constante preocupación en la mejora del servicio prestado, la

que nos llevó a ofrecer en su día a la Diputación de Castellón, la realización

de un estudio detallado y con carácter científico, que relacionará los

rendimientos obtenidos en las depuradoras de aireación prolongada

gestionadas por esa administración, con las diferentes variables que

intervienen en el proceso de depuración. Fruto de este estudio es este libro

y DVD.

En el libro presentamos, brevemente, cada una de las estaciones

depuradoras de pequeños y medianos municipios explotadas por Facsa.

Con el DVD pretendemos aproximar al usuario las instalaciones y

tecnologías empleadas en el tratamiento del agua residual en pequeños

municipios de la provincia. Mediante gráficos, esquemas, vídeos y

fotografías, se posibilita, de una forma intuitiva y amena, conocer con

mayor detalle estas instalaciones pudiendo incluso realizar visitas virtuales.

De las diversas tecnologías empleadas para depurar el agua

residual, el estudio desarrollado en el libro se ha efectuado sobre el

conjunto de depuradoras de fangos activos en aireación prolongada.

El presente trabajo nos ha permitido conocer con mayor profundidad

las características de las aguas residuales de la provincia, qué distribución

en cuanto a carga siguen y qué relación existe entre una gran cantidad de

variables fisicoquímicas, biológicas y de proceso dentro de cada una de las

instalaciones muestreadas.

Para ello, durante un año, FACSA ha muestreado sistemáticamente

32 estaciones depuradoras de aguas residuales de fangos activos de

oxidación completa. En concreto se muestrearon depuradoras de pequeños

municipios de la provincia de Castellón, todos con una población entre 500

y 5.000 habitantes.

El análisis estadístico de los datos adquiridos nos ha permitido

clasificar las depuradoras en función de la carga contaminante de las aguas

que tratan y nos posibilita comprobar que, como término medio, las aguas

residuales de la provincia de Castellón, se pueden clasificar como aguas

residuales de carga elevada, con una concentración de contaminantes por

encima de la media propuesta por diversos autores, nacionales e

internacionales.

También estudiamos la posible influencia de ciertos aspectos

constructivos en la eliminación de materia contaminante del agua residual.

A raíz de los resultados obtenidos pudimos establecer cual era la

configuración idónea para el tratamiento de pequeñas poblaciones en la

Provincia de Castellón.

Respecto a la caracterización físicoquímica del efluente, destacar

que todas las depuradoras muestreadas cumplieron con la legislación

aplicable a sus vertidos en el 100% de las muestras. Esto pone de

manifiesto el óptimo funcionamiento de las instalaciones de los pequeños

municipios de la provincia.

En el ámbito microbiológico, con los datos obtenidos, actualmente

estamos realizando los análisis estadísticos multivariantes que nos

permitirán ampliar conocimientos en el campo de la bioindicación.

Algunas de las especies observadas han demostrado ser

bioindicadores de procesos puntuales, destacar que se observaron

acusados incrementos de la población de diversos protozoos, asociados a

diferentes contextos operacionales de las instalaciones no recogidos hasta

la fecha en la bibliografía existente.

El análisis microbiológico sistemático ha permitido mejorar la

explotación de las depuradoras dotando a los técnicos de una herramienta

adicional para la toma de decisiones en el control del proceso y diagnóstico

de incidencias.

En definitiva, el conocimiento exhaustivo de las realidades de cada

una de las estaciones depuradoras de aguas residuales, representa una

herramienta básica de trabajo.

Interpretando correctamente los resultados obtenidos de la gran

cantidad de analíticas efectuadas, podemos realizar mejor las labores de

control y explotación de dichas instalaciones, aumentar los rendimientos de

depuración y contribuir a la mejora del medio ambiente.