1

CONTROL Y ELIMINACIÓN DE UN EPISODIO DE BULKING

MEDIANTE CLORACIÓN DEL FANGO

INTRODUCCIÓN

Los microorganismos filamentosos del fango activo junto con los protozoos y metazoos

representan una parte de la microfauna de las aguas residuales que desempeñan un papel

esencial en la formación flocular (Madoni et al., 2000). El crecimiento excesivo de

microorganismos filamentosos en los fangos activos genera numerosos problemas en la

explotación debido a una descompensación en el nivel macroestructural del flóculo. Este

elevado crecimiento bacteriano longitudinal genera, en función del lugar del desarrollo,

puentes interfloculares (desarrollo en el exterior del flóculo) o una estructura flocular abierta

(desarrollo en el interior del flóculo), o disgregación, que provocan un aumento del volumen del

fango denominado esponjamiento y que en determinadas ocasiones libera sólidos en el

efluente con el consiguiente aumento de la turbidez y de la materia orgánica debido a la mala

separación del fango y del agua en los clarificadores (Foto 1).

Foto 1. Concentración excesiva de fango y espumas debido a la

proliferación excesiva de microorganismos filamentosos (bulking)

2

Entre las diferentes estrategias generales para el control del bulking y mejorar las

decantabilidad del licor mezcla se encuentra la aplicación de métodos físicos y químicos

(Eikelboom, 2006). Dentro de los métodos químicos más empleados como biocidas se

encuentran: la adición de peróxido de cloro, ozono y cloro, siendo este último el más

ampliamente empleado en países como Alemania, Reino Unido, estados Unidos, Australia y

España entre otros. Las principales ventajas del uso del cloro frente a los demás son:

1. Disponibilidad del producto.

2. Fácil manejabilidad.

3. Elevado poder desinfectante.

4. El bajo coste económico.

En resumen, el objetivo de la técnica de cloración de un fango activo es la restitución de

las condiciones de decantabilidad que dicho fango poseía con anterioridad a la proliferación de

los microorganismos filamentosos que causaron el fenómeno de bulking filamentoso.

CUESTIONES PREVIAS A CONSIDERAR ANTES DE INICIAR UNA CLORACIÓN DEL FANGO

Ante un episodio de proliferación masiva de microorganismos filamentosos cuyas

consecuencias pueden acarrear problemas medioambientales por incumplimiento de la

normativa vigente en la zona de vertido debido a que el efluente aparece muy turbio y con

elevada concentración de carga orgánica y sólidos en suspensión es necesario actuar con

premura pero también con sentido común y sabiendo que las acciones emprendidas no

ocasionarán daños mayores y que se encaminarán hacia el restablecimiento de la situación

normal. Para ello habrá que considerar determinadas cuestiones y evaluar la situación antes de

tomar las decisiones oportunas:

1. Identificación de los filamentos y estudio de las causas que originaron su crecimiento.

El fango activo debe ser observado al microscopio, y a ser posible mediante el empleo de

técnicas de tinción, para identificar los filamentos presentes, determinar cuáles son los

filamentos predominantes y cuál es su ubicación en el flóculo. Todos estos datos nos

proporcionarán una idea para conocer la causa que origina el crecimiento del microorganismo

filamentoso causante del problema (Foto 2).

3

Foto 2. Identificación mediante la tinción de Neisser del

microorganismo filamentoso Microthrix parvicella causante de

bulking.

2. Efectividad de la cloración del fango sobre los filamentos predominantes.

La cloración del fango se realiza para eliminar o reducir la concentración de determinados

microorganismos filamentosos. La clave del éxito se fundamenta en la mayor sensibilidad que

tienen los filamentos respecto al resto de bacterias al ataque por tóxicos. Esta mayor

sensibilidad se debe a dos factores fundamentales:

� La propia estructura alargada del filamento que ofrece mayor superficie de ataque para

el tóxico.

� La ubicación de los filamentos que sobresalen del flóculo. Las bacterias formadoras de

flóculo, que se localizan el interior de éste, se encuentran más protegidas. Como

consecuencia de ello se produce una mayor eliminación de filamentos que de bacterias

formadoras de flóculo, si bien una sobredosificación puede provocar también la

destrucción de estas últimas y ocasionar por tanto una defloculación. Este caso es muy

frecuente en dosificaciones de cloro excesivas de filamentosos que crecen en el interior

del flóculo.

3. Soluciones alternativas.

4

La cloración del fango es una solución efectiva para la mayoría de los filamentos pero

conlleva el riesgo que entraña la adición de un tóxico. Es por este motivo que siempre es

deseable soluciones basadas en cambios de pautas de explotación. En algunas ocasiones y

debido a averías o por falta de tiempo necesario para esperar a observar los cambios es

necesario recurrir a la cloración pero esta decisión debe ser valorada con anterioridad a tomar

la decisión de iniciar el tratamiento.

4. Recomendaciones.

La dosis de cloro a emplear varía según la cantidad y tipo de filamentos a atacar, de las

características del agua residual y de las características de la instalación. Como unidad de

dosificación se establece el gramo de cloro por kilogramo de MLSS y día. Es importante

establecer la frecuencia con la que el fango es clorado, y por tanto, el lugar seleccionado para la

adición de cloro.

DOSIFICACIÓN: CANTIDAD Y ELECCIÓN DEL PUNTO DE ADICIÓN

La dosificación diaria recomendada está en función de la cantidad de fango del sistema,

del tipo de filamentosas y de la acción, rápida o lenta, que deseemos realizar. Muchos autores

recomiendan no superar los 15 kg de cloro por tonelada de sólidos en suspensión del licor

mezcla.

La cloración lenta requiere dosis bajas diarias de unos 5 a 10 kg cloro/ t MLSS durante

varios días o incluso algunas semanas, en función del efecto producido sobre los filamentos y

del estado de la población de protozoos del fango activo. Sus efectos son lentos y por tanto

menos dañinos para la población de protozoos. Debido a esta lenta acción el consumo de

biocida es elevado así como del coste económico. En este tipo de cloración el fango tratado

deberá pasar al menos unas dos veces y media (frecuencia de dosificación) por el punto de

cloración.

La cloración rápida requiere dosis diarias de 25 a 40 kg cloro/t MLSS durante unas pocas

horas o un solo día. Debido a esta elevada concentración sus efectos son rápidos y

devastadores para las poblaciones de microorganismos. Solo debe emplearse en situaciones

5

desesperadas. Tras estas dosificaciones elevadas las poblaciones de microorganismos se suelen

recuperar pasados unos pocos días.

Para Microthrix parvicella las dosis de biocida empleadas suelen ser más elevadas. En la

bibliografía hay documentadas dosis de 100 kg Cl/t MLSS·día en la que los flóculos resultaban

destruidos y M. parvicella sobrevivía. A dosis de 200 kg Cl/t MLSS·día la mitad de los filamentos

sobrevivieron y solo se consiguió su destrucción total a dosis de 500 kg Cl/t MLSS·día. Estas

dosis resultan entre 10 y 100 veces superiores a las necesarias para desactivar a otros

microorganismos filamentosos. Esta elevada resistencia se explica por la naturaleza

extremadamente hidrofílica de M. parvicella.

Para organismos tipo Gordona sp. (NALO/GALO) la cloración resulta poco efectiva

cuando los filamentos se encuentran dentro de los flóculos. Algunos autores desaconsejan la

cloración de estos microorganismos cuando existe posteriormente una digestión anaerobia

debido a que la formación de espumas se acentúa. Es en estos acasos cuando se aconseja una

cloración temprana del fango.

Hay otros casos en los que se recomienda una dosificación baja como es para el

microorganismo filamentoso Tipo 1701, en el que la dosificación no debe ser superior a 10 kg

Cl/t MLSS·día.

La elección del punto de dosificación es muy importante para que el proceso sea

efectivo, siendo el lugar más idóneo la corriente de recirculación en las proximidades del

bombeo en donde existe una gran agitación. La corriente clorada deberá entrar en el reactor

pasados unos minutos para hacer más efectiva la acción del biocida. Por tanto, el punto

seleccionado para la cloración debe reunir las siguientes condiciones:

� Asegurar la dosificación a todo el fango del sistema. Habrá que buscar aquellos puntos

en los que se garantice el tratamiento a todo el fango. Es posible que si no se cumple

este punto el episodio no se erradicará.

� Garantizar una buena mezcla del cloro y del fango. En los casos en los que se produzca

una mezcla deficiente habrá parte del fango si recibir cloro y otra con sobredosificación

6

en la que las bacterias formadoras de flóculo se verían afectas contribuyendo al vertido

de efluentes turbios y una disminución en el rendimiento depurador.

� El punto seleccionado debe estar lo más alejado posible de la entrada de agua a depurar

para evitar la formación de compuestos indeseados por reacción con la materia

orgánica y las diferentes formas nitrogenadas.

� El fango deberá ponerse en contacto con el reactivo al menos 3 veces al día.

Aspecto del fango previo a la dosificación de

hipoclorito.

Aspecto del fango tras la dosificación de

hipoclorito.

Bioindicación: Gestión y control de proceso en EDAR. CIDTA.