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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)
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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).
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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.
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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
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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
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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.