fangos activos

La lenta dinámica del proceso de fangos activos es uno de los inconvenientes principales a la hora de tomar decisiones cuando surgen problemas. Sea cual sea la medida que se decida tomar, sus efectos sobre el proceso no se observarán de forma clara hasta pasados unos días. Este hecho hace que sea especialmente relevante, por un lado, detectar los problemas lo antes posible y, por otro lado, tomar las decisiones correctas desde el primer momento. No obstante, no es posible evaluar el proceso biológico con medidas físicas o químicas, se necesita información directa de la biomasa y del efecto que tiene sobre ella el agua residual a tratar. La técnica de la respirometría permite valorar, controlar y proteger el proceso de fangos activos al aportar información relacionada con el estado o actividad de la biomasa.

La respirometr√≠a se basa en la medida de la velocidad del consumo de ox√≠geno de las bacterias cuando degradan un sustrato org√°nico, nitr√≥geno amoniacal o bien a ellas mismas (respiraci√≥n end√≥gena). La tasa de respiraci√≥n (OUR) consiste en la cantidad de ox√≠geno consumido por las bacterias por unidad de tiempo y se expresa en mg O2/(L‚ÄĘh). Como este par√°metro depende de la cantidad de microorganismos presentes en la muestra, habitualmente se trabaja con la tasa de respiraci√≥n espec√≠fica (SOUR), que es la tasa de respiraci√≥n dividida por la cantidad de biomasa de la muestra. Se expresa en mg O2/(g‚ÄĘh) y su valor ya s√≥lo depende del estado de la biomasa y de la cantidad y biodegradabilidad del sustrato que tenga disponible.

Comparando el valor de la tasa de respiración específica de la muestra con los valores de referencia (tabla), se puede conocer si el proceso biológico está sobrecargado (hay demasiado sustrato para tan poca biomasa), opera a buen rendimiento o, por el contrario, se evidencian síntomas de toxicidad. Para una misma agua residual, el aumento progresivo de la tasa de respiración específica es indicativo de un aumento de la actividad biológica, y a la inversa.
A parte de poder conocer la salud y la capacidad actual del proceso de fangos activos y el carácter tóxico del agua residual para los microorganismos mediante la respirometría, esta técnica también permite:

  • Optimizar la aeraci√≥n y as√≠ fomentar el ahorro energ√©tico de la planta. A trav√©s de la respirometr√≠a se determina de manera precisa las necesidades reales de ox√≠geno, para un agua residual y con una biomasa determinada.
  • Caracterizar el agua a tratar en funci√≥n de su biodegradabilidad por el fango activo. Se puede conocer el fraccionamiento de la DQO del agua a tratar en funci√≥n de si es r√°pidamente biodegradable, lentamente biodegradable o no biodegradable. Esta caracterizaci√≥n es muy √ļtil para valorar y ajustar el proceso.
  • Detectar vertidos industriales con efectos inhibitorios o t√≥xicos sobre la biomasa. La respirometr√≠a permite detectar los efectos perjudiciales del agua residual sobre los microorganismos justo en el momento en que empieza a afectarles, permitiendo tomar medidas que palien los efectos ocasionados.
  • Optimizar el proceso de nitrificaci√≥n/desnitrificaci√≥n. Permite determinar la tasa de nitrificaci√≥n real y la tasa de desnitrificaci√≥n real de nuestro proceso. En base a estos valores se puede reajustar la edad del fango.
  • Analizar la relaci√≥n de nutrientes (C:N:P) en el agua residual. El hecho de que los nutrientes esenciales no est√©n en el agua residual en la proporci√≥n que los microorganismos los necesitan produce una serie de efectos negativos sobre la estabilidad del proceso de fangos activos. Mediante la respirometr√≠a se puede detectar si la relaci√≥n de nutrientes en el agua reduce la actividad biol√≥gica y es origen de problemas.
  • Determinar par√°metros cin√©ticos, necesarios para la modelizaci√≥n del proceso. Mediante respirometr√≠a se pueden determinar par√°metros como el coeficiente de rendimiento de la biomasa heter√≥trofa, la tasa de utilizaci√≥n de la DQO, la tasa de nitrificaci√≥n, etc.

Así pues, la respirometría es una técnica sencilla y práctica, que nos aporta información directa de la biomasa. Nos permite anticiparnos a la mayoría de problemas que pueden afectar al proceso, garantizando que desde el primer momento se están tomando las medidas correctas para paliar el problema. Asimismo, también constituye una herramienta necesaria para optimizar el proceso y determinar parámetros esenciales para su modelización.

Tabla referencia