presentaciÓn online Ángela baeza

VIII JORNADAS DE TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA SOBRE MICROBIOLOGÍA DE LA DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES. 19 Y 20 DE ABRIL.. SEVILLA

Ángela Baeza Serrano, Aguas de ValenciaDirigido por:

José Luis Alonso MolinaGonzalo Cuesta Amat

Proyecto: Estudio Integrado Del Proceso Biológico En Plantas De Tratamiento Por Fangos Activos Y Análisis De Su Interrelación Con Los Sistemas Y Parámetros De Control De Los Reactores. Optimización de métodos moleculares para la identificación de bacterias formadoras de espumas

Financiación: EPSAR

ESTUDIO DE MORFOTIPOS DE ESTUDIO DE MORFOTIPOS DE Nostocoida limicolaNostocoida limicola CON LA TÉCNICA FISH CON LA TÉCNICA FISH ASOCIADOS A PROBLEMAS DE ESPUMAS ASOCIADOS A PROBLEMAS DE ESPUMAS

POR POR MicrothrixMicrothrix EN EDAR EN EDAR


FORMACIÓN DE ESPUMAS BIOLÓGICAS O FORMACIÓN DE ESPUMAS BIOLÓGICAS O FOAMINGFOAMING

Excesivo desarrollo de microorganismos

filamentosos

Mycolata ´Microthrix parvicella´

Otros: ´Nostocoida limicola´

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN


MICROORGANISMOS FORMADORES DE ESPUMAS: ´Microthrix parvicella`´Microthrix parvicella`

PHYLUM ACTINOBACTERIA

→ Clase Actinobacteria

– Subclase “Actinobacterias sin clasificar”

• Género “Candidatus Microthrix”– “Candidatus Microthrix parvicella”– “Candidatus Microthrix calida”


Crecimiento lento Prolifera en plantas con bajo OD Prolifera en estaciones frías Potencial fisiológico LAO Prolifera en plantas de

eliminación de nutrientes que operan con zonas anóxicas-anaerobias


MICROORGANISMOS FORMADORES DE ESPUMAS: “Nostocoida limicola” “Nostocoida limicola”

Bacteria filamentosa con células esféricas-discoidales en cadenas (van Veen, 1973 ).

Tres morfotipos diferentes según su tamaño celular:• N. limicola I Ø=0,6 a 0,8µm• N. limicola II Ø= 1,2 a 1,4µm • N. limicola III Ø= 1,6 a 1,2µm


Fisiológicamente similar a ´M. parvicella` Relacionada con condiciones de baja Cm, poco OD y septicidad. Aparición común con ´M. parvicella` Incluye diferentes especies de diferentes phyla

asimila lípidos

subestimación

Diferentes propiedades ecofisiológicas


Phylum Proteobacteria:Clase alfa Morfotipos Nostocoida limicola I, II y IIICandidatus “Alysiomicrobium bavaricum”, Ca.“Alysiosphaera europaea, Ca. “Molinibacter batavus” ,Ca. “Sphaeronema italicum” Ca. “Combothrix italica” Ca. “Catenimonas itálica” , Ca.“Meganema perideroedes”.

Morfotipo 021N Candidatus “Meganema perideroedes”

Clase beta Clase gamma Clase delta, Desulfobacteriaceae (sulfatoreductoras) Phylum Bacteroidetes

Haliscomenobacter spp. Tipo 0092 Flexibacter Tipo 0411 subgrupo Flexibacter Tipo 1863

Phylum Chloroflexi Subdivisión 1 Subdivisión 2 Roseiflexus sp. Tipo 1851 Tipo Nostocoida limicola II

Phylum Actinobacteria Corynebacterineae “Mycolata”(sonda Myc 657)

Gordonia G. amarae (sondas 0192, 0205)Dietzia spp. Skermania piniformis Nostocoida limicola II Rhodococcus cluster B

Microthrix: Ca. “Microthrix parvicella” , Ca. “Microthrix calida” Phylum Firmicutes

Trichoccus flocculiformis (Nostocoida limicola I) Phylum Planctomycetes

Isosphaera sp. (N. limicola III) Phylum TM7 del dominio Bacteria: Tipos (0041/0675) (Gram positivas)



OBJETIVOSOBJETIVOS

1. Aplicar la técnica FISH a muestras ambientales para identificar y cuantificar los morfotipos de “N. limicola” asociados a “Microthrix”, en muestras de EDAR con problemas eventuales de espumas.

2. Determinar la importancia de morfotipo “N. limicola” en la formación de foaming en las plantas estudiadas y su relación con “Microthrix”.

3. Comparar la abundancia de estas bacterias filamentosas con los parámetros T, OD y carga másica de las EDAR estudiadas.


MATERIALES Y MÉTODOSMATERIALES Y MÉTODOS

117 muestras de 3 EDAR con problemas eventuales de espumas475 hibridaciones fangos + 41 espumas (confirmación).

FIJACIÓN: Gram +NlimII192, NlimI91 y mPall141Gram - Noli644, AHW183 y NlimIIImixMycolataespumas

HIBRIDACIÓN: Sondas marcadas con TAMRA. Protocolo Manual de técnicas avanzadas para la identificación y control de bacterias filamentosas (EPSAR-IIAMA, 2009)

OBSERVACIÓN: microscopio de epifluorescencia con filtro U-MWIG (TAMRA).


SONDAS UTILIZADASSONDAS UTILIZADAS

SONDA ESPECIFICIDAD SECUENCIA 5´-3´ %F

Noli-644 N. limicola IICa. "Alysosphaera europaea" TCCGGTCTCCAGCCACA 35

MC2-649 N. limicola IICa "Monilibacter batavus" CTCTCCCGGACTCGAGCC 35

AHW183 N.limicola IICa."Meganema perideroedes" CCGACACTACCCACTCGT 35

NlimII192 N. limicola IITetrasphaera japonica AGACTTTCCAGACAGGAG 20

mPAall1410 Microthrix spp. GGTGTTGTCGACTTTCGGCG 35

NlimI91 N. limicola ITrichoccus sp. CGCCACTATCTTCTCAGT 20

NlimIIImix: mezcla de 3 sondas para

Planctomycetes del género Isosphaera

N. limicola IIIIsosphaera sp.NlimIII301CCCAGTGTGCCGGGCCACNlimIII729AGCATCCAGAACCTCGCTNlimIII830CCATCGGCGAGCCCCCTA

20

MUTANOLISINA LISOZIMA

MATERIALES Y MATERIALES Y MÉTODOSMÉTODOS


CRITERIO DE CUANTIFICACIÓNCRITERIO DE CUANTIFICACIÓN

“Ninguno” “Comunes”( 1-5/flóculo)

“Algunos”(1-2/ flóculo)

“Muy comunes”(5-20/flóculo) “Pocos”

(ocasionales)

“Abundantes”(>20/flóculo)

FI≥3Organismo dominante y

probable máximo responsable de los

problemas de foaming

MATERIALES Y MATERIALES Y MÉTODOSMÉTODOS


CARGA MÁSICA Y OD vs IF CARGA MÁSICA Y OD vs IF

EDAR DENIA-ONDARAEDAR DENIA-ONDARA

RESULTADOSRESULTADOS

Tratamiento oxidación total. OD no afecta a “Microthrix” aunque podría explicar que ningún representante de N. limicola tenga FI>4 y que esta EDAR presente menor frecuencia de FI≥3.

Dominantes : Microthrix y Haliscomenobacter hydrossis. N. limicola I y II Ca “Alysiosphaera europaea” alcanzan FI=4. N. limicola II Ca “Alysiosphaera europaea” aumenta coincidiendo con los valores de

baja carga másica y disminuye con el pico de alta carga de julio.


Tratamiento convencional con eliminación de N (zona anóxica), en dos líneas: A+B y C+D. Presenta valores de Cm medias-altas.

DOMINANTES A+B: Microthrix spp. y N. limicola II phylum Chloroflexi. Mayor abundancia de representantes de N. limicola que en Denia.

N. limicola III género Isosphaera, aparecía en forma de células aisladas (no contabilizadas).

N. limicola II phylum Actinobacteria disminuye al aumentar la carga másica Únicamente N. limicola II del phylum Chloroflexi disminuye durante la bajada de OD

EDAR CUENCA DEL CARRAIXET EDAR CUENCA DEL CARRAIXET

CARGA MÁSICA Y OD vs IF CARGA MÁSICA Y OD vs IF RESULTADOSRESULTADOS



EDAR CUENCA DEL CARRAIXETEDAR CUENCA DEL CARRAIXET

RESULTADORESULTADOSS

DOMINANTES C+D: Microthrix spp. y N. limicola II phylum Chloroflexi N.limicola I y N. limicola II phylum Actinobacteria menos abundantes, ésta

última también disminuye al aumentar la carga másica. N. limicola II “Ca. Monilibacter batavus” presenta un máximo de FI=5



EDAR QUART-BENÀGEREDAR QUART-BENÀGER

RESULTADORESULTADOSS

Régimen de aireación intermitentealternancia de condiciones óxicas-anóxicas mayor abundancia de “N. limicola” en general (>frecuencia FI≥3).

Cm medias-bajas. Dominantes : Microthrix , Gordonia amarae y N. limicola III (células aisladas

formando agregados). N.limicola II phylum Actinobacteria y Chloroflexi presentan FI de 3-4.


TEMPERATURA vs IF TEMPERATURA vs IF

EDAR DENIA-ONDARAEDAR DENIA-ONDARA


La abundancia de todos los phylotipos de “N. limicola “disminuye con el aumento de temperatura, en torno a los 20ºC.



EDAR CUENCA DEL CARRAIXETEDAR CUENCA DEL CARRAIXET


La abundancia de todos los microorganismos disminuye con el aumento de temperatura, en torno a los 20ºC.



EDAR QUART-BENÀGEREDAR QUART-BENÀGER


La abundancia de todos los microorganismos disminuye con el aumento de temperatura, en este caso a temperaturas algo mayores.


EJEMPLOSEJEMPLOS

N. limicola I , Quart-Benager microscopio contraste de fases

Células individuales formando parte del flóculo

N. limicola I , Quart-Benager

microscopio epifluorescencia


EJEMPLOSEJEMPLOS

N. limicola II Ca. “Alysiosphaera europaea”, Quart

Muestra espumas:. limicola II Chloroflexi , Carraixet

N. limicola II Actinobacteria,

Carraixet N. limicola III, Quart

Células individuales formando agregados

Microthrix spp. , Carraixet


CONCLUSIONESCONCLUSIONES

En las tres plantas estudiadas es dominante Microtrix spp. y en todas ellas se encontraron representantes de “Nostocoida limicola”, indicando que estos microorganismos suelen aparecer junto a Microthrix.

Los morfotipos de “N. limicola” aparecían con FI entre las categorías “comunes” y “abundantes”, indicando que participan de forma activa en la formación de foaming.

En la EDAR con mayores niveles de OD (Denia) aparecía la menor frecuencia de IF ≥ 3 y en la de valores de OD más variables (Quart-Benàger) encontramos una mayor frecuencia de IF≥ 3 que en el resto de EDAR. Estos resultados coinciden con la creencia general de que estos morfotipos proliferan en condiciones de bajo OD o alternancia de condiciones anóxicas y aerobias


CONCLUSIONESCONCLUSIONES En general, todos los microorganismos estudiados se ven afectados por el

aumento de T durante el verano, siendo algunos, como N. limicola II del phylum Chloroflexi, más sensibles a estos aumentos.

N. limicola II del grupo de las actinobacterias y N. limicola II Ca. “Alysiosphaera europaea” se ven afectadas por los aumentos de Cm. Estos resultados coinciden con los publicados previamente, que recomiendan aumentar la Cm para controlar las espumas causadas por este morfotipo.

En Carraixet en cambio, N. limicola II del phylum Chloroflexi, prolifera con valores de FI=5, incluso con valores de alta Cm.

Son necesarios nuevos estudios de estrategias de control específicas aplicadas a los microorganismos correctamente identificados con técnicas moleculares.

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Documents

limicola ii

en torno

los 20c

limicola iii

nostocoida

limicola iica

20 de abril

meganema perideroedes