Post on 07-Jul-2022
MICROORGANISMOS DE PLANTAS DEPURADORAS
Sesión V 1
MICROORGANISMOS DE PLANTAS DEPURADORAS
Sesión V
Temario
Quinta sesión•Bioindicación
•Problemas biológicos de las EDAR
•Acciones correctivas
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Sesión V 2
Bioindicación del proceso
Protozoos y metazoos como bioindicadores
•Estimación de la calidad del agua de salida (DBO)
•Estimación de la edad del fango (TRC)
•Estimación de la carga másica
•Estimación de la concentración de oxígeno disuelto
•Presencia de nitrificación
•Salinidad
•Entrada de toxicidad
Bioindicación del proceso
•Calidad del agua de salida (DBO)
DBO5 del efluente
0
20
40
60
80
100
<20 20-100 100-400 400-1600 1600-6400 6400-3000Abundancias
Co
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Ciliados totales Bacteriófagos-nadadoresBacteriófagos-reptantes Bacteriófagos-sésilesDepredadores Potencial (Ciliados totales)
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Sesión V 3
Bioindicación del proceso
•Edad del fango (TRC)
Bioindicación del proceso
•Carga másica
Carga másica (Kg DBO5/Kg SSVLM·día)
Alta (>0,5) Media (0,5-0,1) Baja (0,1-0,03)
•Flagelados pequeños •Tecamebas: Arcella •Ciliados pedunculados
•Gimnamebas y tecamebas pequeñas
•Ciliados nadadores depredadores
•Metazoos rotíferos
•Ciliados pequeños •Ciliados reptantes•Otros metazoos: tardígrados, gastrotricos
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Sesión V 4
Bioindicación del proceso
•Carga másica
Carga másica (Kg DBO5/Kg SSVLM·día)
Alta (>0,5) Media (0,5-0,1) Baja (0,1-0,03)
• Flagelados pequeños:
Bodónidos
• Opercularia pequeñas
• Colpidium
• Dexiostoma
• Glaucoma
• Tetrahymena
• Tecamebas: Arcella
• Vorticella aquadulcis
• Vorticella convallaria
• Acineta tuberosa
• Oxytricha
• Aspidisca cicada
• Litonotus
• Flagelados pequeños:
Coanoflagelados
• Flagelado Peranema
• Thuricola
• Coleps
• Carchesium
• Tokophrya quadripartita
• Chaetospira
• Metazoos
Bioindicación del proceso
•Oxígeno disuelto
Concentración de oxígeno
Septicidad Baja (insuficiente) Alta (excesiva)
•Flagelados pequeños: Trepomonas
•Flagelados pequeños: Bodónidos
•Ciliados heterotricos: Blepharisma, Pseudoblepharisma, Metopus, Spirostomum, Stentor
•Flagelado: Entosiphon
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Sesión V 5
Bioindicación del proceso
•Nitrificación
Bioindicación del proceso
•Salinidad
Tolerancia máxima al NaCl (g/l) de diferentes protozoos de fangos activos a diferentes tiempos de experimentación (bioensayo)
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Sesión V 6
Bioindicación del proceso
•Toxicidad
• Inhibición parcial/total de la eliminación de carbono
• Inhibición parcial/total de la nitrificación
• Destrucción de la biomasa
• Inhibición de la floculación
• …
Bioindicación del proceso
•Toxicidad
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Sesión V 7
Bioindicación del proceso
•Toxicidad
• Detergentes
•Disolventes
•Hidrocarburos
•Antibióticos
•…
Bioindicación del proceso
•Toxicidad
• Desaparición de microorganismos
•Restos de protozoos y metazoos (lórigas, cubiertas, tecas, pedúnculos, …)
•Quistes y/o huevos
•Opercularia asymetrica, Opercularia coarctata, Opercularia minima
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Sesión V 8
Problemas biológicos
• Problemas de eliminación de DBO
•Alta DBO en el efluente
•Problemas de separación líquido-sólido
•Bulking filamentoso
•Bulking viscoso
•Foaming (espumas)
•Crecimiento disperso
•Defloculación (pin-floc o pin point-floc)
•Desnitrificación incontrolada
Problemas de eliminación de DBO
•Alta DBO en el efluente
CAUSAS POSIBLES ACCIONES CORRECTIVASAlta carga orgánica de entrada y/o caudal excesivo
Aumentar la concentración de MLVSS para mantener la relación F/M disminuyendo la purga de fangos
Baja concentración de MLVSS Disminuir la purga de fangos
Alta concentración de sólidos en suspensión en el efluente
El incremento de sólidos totales en el efluente incrementa la DBO total del efluente
Concentración de oxígeno disuelto inadecuada
Un aumento del consumo de oxígeno puede ser resultado de un aumento de la carga orgánica. Incrementar la aireación y/o aportar oxígeno suplementario si el aumento de carga es temporal
Insuficiencia de nutrientes Verificar la relación DBO:N:P en el reactor aerobio. Dosificar nutrientes para cumplir la relación 100:5:1
Relación DQO/DBO inadecuada Comprobar que no se hayan producido entradas de vertidos anormales
Descenso de la temperatura Implica un descenso de la actividad biológica. Aumentar la concentración de MLVSS
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Sesión V 9
Problemas de eliminación de DBO
•Alta DBO en el efluente
CAUSAS POSIBLES ACCIONES CORRECTIVAS
pH fuera de rango Eliminar la fuente de desequilibrio de pH. Ajustar el pH entre 6,5 y 8,5
Entradas de vertidos tóxicos o productos inhibidores
Detectar el vertido. Evaluar su efecto. Añadir bioactivadores (microorganismos específicos)
Carga orgánica excesivamente baja Ajustar la concentración de MLVSS para mantener la F/M
Problemas de separación líquido-sólido
•Bulking filamentoso• Proliferación masiva de filamentos
•Formación de puentes interfloculares
•Sedimentación lenta y baja compactación
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Sesión V 10
Problemas de separación líquido-sólido
•Bulking viscoso• Proliferación masiva de bacterias que excretan exopolímeros
•Incrementa la viscosidad del fango
•Dificulta la separación sólido-líquido
PAO/GAO Zooglea
Test de la tinta china
Problemas de separación líquido-sólido
•Foaming (espumas)• Se genera una capa de flotantes en el reactor aerobio y en el decantador
secundario.
•Al microscopio se observa una gran abundancia de filamentos que suelen
aparecer libres por el licor mezcla.
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Sesión V 11
Problemas de separación líquido-sólido
MICROORGANISMO FILAMENTOSO PROBLEMATipo 1701 BulkingSphaerotilus natans BulkingTipo 0041 Bulking y espumasTipo 0675 Bulking y espumasBeggiatoa BulkingThiothrix I, II y III BulkingTipo 021N BulkingTipo 1863 EspumasActinomicetos nocardioformes EspumasMicrothrix parvicella Bulking y espumasHaliscomenobacter hydrossis Bulking
Problemas de separación líquido-sólido
• Causas de crecimiento de los microorganismos filamentosos
CAUSA MICROORGANISMO FILAMENTOSO
Oxígeno disuelto bajoS. natans, H. hydrossis, M. parvicella, Actinomicetos nocardioformes, N. limicola I, II y III, Tipos 1701, 1863
Septicidad (sulfuros) Thiothrix I y II, Beggiatoa, Nostocoida limicola II*, Tipos 021N y 0914
Déficit de nutrientes (N, P) Thiothrix I y II, H. hydrosis, N. limicola I, II y III, Tipos 021N, 0041,0675
Carga másica (F/M) bajaM. parvicella, Actinomicetos nocardioformes, H. hydrossis, N. limicola I, II y III, Tipos 021N, 0041, 0675, 0092, 0961, 1851, 0803
Aceites y/o grasas M. parvicella, Actinomicetos nocardioformes, Tipo 1863
pH bajo (<6,5) Hongos
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Sesión V 12
Problemas de separación líquido-sólido
•Crecimiento disperso• Los microorganismos crecen libres en la solución sin agregarse y formarflóculos
•Al microscopio se observan muchas bacterias dispersas y pequeñosagregados bacterianos (< 30 µm)
•Provocan efluentes turbios y condicionan la gestión de la instalación porquedisminuyen gradualmente la edad del fango por escape de sólidos en elefluente
Problemas de separación líquido-sólido
•Defloculación (pin-floc o pin point-floc)• Los flóculos tienden a romperse en pequeños fragmentos que no pueden serretenidos en el decantador secundario•Al microscopio es parecido al crecimiento disperso, pero los flóculospresentan microestructura aunque no macroestructura•La síntesis de exopolímero (glicocálix) permite la formación de flóculospequeños (< 75 µm), compactos y esféricos, constituidos únicamente porbacterias floculantes•Estos flóculos decantan lentamente provocando problemas de turbidez en elefluente y pérdida de biomasa
MICROORGANISMOS DE PLANTAS DEPURADORAS
Sesión V 13
Problemas de separación líquido-sólido
•Desnitrificación incontrolada• Se genera nitrógeno gas en el decantador secundario, lo que hace que elfango ascienda en bloques y se acumule en la superficie del decantadorsecundario•Dificulta la gestión del sistema por acumulación de sólidos en la superficiedel decantador secundario•Puede dar lugar a pérdida masiva de sólidos con el efluente•El problema se intensifica con al temperatura
Acciones correctivas
•Bulking•Mantener un control del crecimiento de los microorganismos filamentosos ylas bacterias formadoras de mucílago.•Selección biológica: favorecer el crecimiento de los microorganismosformadores de flóculos frente al crecimiento de los microorganismosfilamentosos.•Ajuste de la carga orgánica de trabajo del reactor: modificando los SSLM yla edad del fango.•Mejora de la aeración: ajustar el aporte de oxígeno a la carga de trabajo ytasa de respiración.•Ajustar la proporción de nutrientes (N y P) adicionando el nutrientecarencial.•Si la V30 (o IVF) es alta, hay que recircular más fango hacia el tanquebiológico.•Adición de oligoelementos carenciales.
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Sesión V 14
Acciones correctivas
•Bulking•Añadir un oxidante en dosis justa para que afecte a las bacteriasfilamentosas. El más empleado es el hipoclorito sódico. Suele dosificarse enrecirculación. Es tóxico para el resto del cultivo.
•Añadir coagulantes: dosificar una sal metálica que favorezca la agregaciónde los flóculos.
•Añadir floculantes: dosificar polielectrolito que favorezca la agregación delos flóculos.
•Actuación sobre la empresa que vierte a la red de saneamiento vertidosperjudiciales: compuestos de bajo peso molecular, substratos complejos, pHbajos, etc.
•Implantación de selectores anaerobios, anóxicos y/o aerobios.
Acciones correctivas
•Foaming•Mantener una evolución de los microorganismos filamentosos.
•Eliminación de las zonas de confinamiento. Facilitar la salida de las espumas.
•Minimizar el aporte de aire. Las instalaciones de mayor riesgo son las deinyección de aire por burbuja fina. Puede dar resultado el bajar el aporte deoxígeno y la consigna de oxígeno. Da buenos resultados a 0,5 ppm de O2.
• Evitar enviar los flotantes a cabecera o a la línea de fangos.
•Cloración: adición de hipoclorito en superficie o recirculación.
•Lluvia de agua tratada cobre las espumas haciendo que físicamente sehundan y se mezclen.
•Implantación de selectores.
•Uso de potenciadores biológicos. Por ejemplo ácido fólico.
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Sesión V 15
Acciones correctivas
•Crecimiento disperso
CAUSAS POSIBLES ACCIONES CORRECTIVAS
Primeras fases de puesta en marcha
Incrementar la edad del fango. Evitar la pérdida masiva de fango por el efluente. Añadir coagulantes o floculantes
Acción de tóxicos, inhibidores de la floculación y/o tensoactivos
Detectar el vertido. Evaluar su efecto. Añadir bioactivadores (microorganismos específicos) o renovar el fango incrementando el caudal de purga e inoculando con fangos de otra EDAR. Añadir coagulantes o floculantes
Carga orgánica excesivamente alta
Incrementar la concentración de sólidos para disminuir la F/M. Añadir coagulantes o floculantes
Sobrecarga puntual
Medir la concentración de DQO para determinar la presumible sobrecarga puntual. Aumentar la concentración de sólidos para disminuir la F/M. Añadir coagulantes o floculantes
Caudal excesivo Incrementar la F/M y/o disminuir caudal. Añadir coagulantes o floculantes
Acciones correctivas
•Defloculación (pin-floc o pin point-floc)
CAUSAS POSIBLES ACCIONES CORRECTIVAS
Edad del fango excesivamente elevada Provoca una sobreoxidación del fango. Disminuir la edad del fango. Añadir coagulantes o floculantes
Carga orgánica excesivamente bajaLas bacterias consumen la capa externa de exopolímero por falta de alimento. Puede llegarse a producir lisis celular y metabolismo endógeno. Añadir coagulantes o floculantes
Agua de entrada muy poco biodegradable
Implantar selectores, tratamientos previos (p.ej. tratamiento anaerobio), MBR
Concentración de oxígeno insuficiente Incrementar la concentración de oxígeno disuelto
Entrada de toxicidad
Detectar el vertido. Evaluar su efecto. Añadir bioactivadores (microorganismos específicos) o renovar el fango incrementando el caudal de purga e inoculando con fangos de otra EDAR. Añadir coagulantes o floculantes
Sistemas de agitación y/o aireación agresivos
Turbinas demasiado agresivas pueden romper los flóculos. Disminuir la agitación o cambiar el sistema de homogenización
Tiempo de residencia en el decantador secundario excesivamente alto
Un tiempo de residencia del fango excesivamente elevado en el decantador secundario puede producir anaerobiosis. Incrementar la recirculación
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Sesión V 16
Acciones correctivas
•Desnitrificación incontrolada•Evitar la nitrificación si el sistema no está obligado a eliminar nitrógeno:
•Reducir al máximo el tiempo de retención celular
•Reducir la concentración de oxígeno disuelto
•Reducir el tiempo de residencia del fango en el decantador secundario
•Operar con caudales de recirculación elevados para disminuir el tiempo deretención hidráulico del fango en el decantador secundario.
•Implantar selectores anóxicos para que el fango desnitrifique en ellos.
•Forzar la desnitrificación en el reactor biológico mediante paros periódicosde la aeración.
ResumenEl uso de los microorganismos presentes en las estaciones de depuración biológica como bioindicadores del proceso permite monitorizar y controlarel funcionamiento del sistema, permitiendo mejorar el proceso y ayudar a predecir futuros problemas antes que sean difícilmente solucionables. Conlos análisis de bioindicación de fangos activos, se obtiene una información directa del sistema que permite evaluar las condiciones del proceso parapoder acomodar los parámetros operacionales a las necesidades del sistema y así optimizar la eficiencia del tratamiento.
FLÓCULO
FILAMENTOS
PROTOZOOS METAZOOS
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Sesión V 17
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Sesión V