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INACTIVACIÓN DE E. Coli COMO HERRAMIENTA BIOINDICADORA EN EL

PROCESO DE FANGOS ACTIVOS

La bioindicación de los fangos activos es una técnica que permite obtener

información acerca del estado del sistema depurador mediante el estudio de la

microbiota, de los procesos biológicos que tienen lugar y de las relaciones tróficas que

existen en él.

Mediante la información obtenida en el estudio detallado de los

microorganismos presentes, en el que se realiza una identificación y una

cuantificación, se puede llegar a determinar las causas de las alteraciones en el sistema

que repercuten en la calidad del efluente y así poder variar las condiciones de

operación que permitan neutralizar las perturbaciones y puedan restablecer el estado

estable con la consiguiente optimización del rendimiento del proceso.

El proceso de fangos activos es un ecosistema forzado, caracterizado por su

dinamismo y su constante cambio en el tiempo, en el que existe competición y

depredación entre los microorganismos que lo habitan y que llevan a una estabilidad

dinámica dentro de reactor biológico (Madoni, 1994).

Según Salvadó, se establecen numerosas relaciones tróficas entre los distintos

tipos de microorganismos del fango activo, tal y como se puede apreciar en el Gráfico

1.

2

El rendimiento de inactivación de E. coli es un excelente indicador de la calidad

microbiológica ya que cuando se reduce dicha concentración bacteriana la calidad

general del efluente mejora y el proceso se torna más estable. Este parámetro se

determina mediante el logaritmo de la diferencia de concentraciones de E. coli entre el

influente y el efluente del reactor biológico. A mayor concentración de E. coli

eliminada mejor será la calidad del efluente.

En los estudios realizados se comprueba que la eliminación de E. coli (logaritmo

de inactivación) está correlacionada con el Índice de Madoni (SBI) y con el Índice de

biodiversidad de Shannon (H). Es evidente que los cambios en ambos índices no se

producirán de manera inmediata tras el aumento o la disminución en la eliminación de

E. coli. sino que ocurrirán transcurrido un determinado tiempo, más o menos de

aproximadamente 15 ó 20 días, hasta la estabilización del sistema tras las nuevas

condiciones.

Gráfico 2. Inactivación de E.coli frente al Indice de Madoni respecto al tiempo (semanas)

La colonización del fango por parte de los microorganismos según la edad del

fango (Gráfico 3) nos da una idea de las relaciones tróficas que se dan lugar y por tanto

del consumo bacteriano como alimento.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

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3,5

0

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20

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0 10 20 30 40

SBI

Log inactivación E.coli

3

Los primeros bioindicadores que indican la existencia de una determinada

inestabilidad son los pequeños flagelados (tamaño <20 µm) ya que se ha comprobado

que un aumento en su concentración corresponde a una disminución en la inactivación

de E. coli.

Respecto a la información que se puede obtener por parte de los ciliados es

necesario en primer lugar hacer una clasificación en función de:

• su localización en el flóculo: nadadores, reptantes y sésiles

• el tipo de nutrición: bacteriófagos, carnívoros y omnívoros.

Gráfico 3. Abundancia de los tipos de microorganismos según la edad del fango.

En numerosos estudios realizados se observa que existe una mayor eliminación

de E. coli cuando dominan los ciliados reptantes y sésiles. Sin embargo cuando el

ciliado mayoritario es Opercularia sp., en detrimento de los ciliados reptantes, se

observa un aumento en la concentración de E. coli. Cuando la concentración de

ciliados bacteriófagos y carnívoros es mayoritaria se ha constatado que existe una

elevada eliminación de E. coli al ser los principales predadores bacterianos mientras

que si dominan los omnívoros la eliminación es menor.

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En resumen, el logaritmo de inactivación de E. coli es un buen indicador para la

evaluación del estado del proceso ya que las bacterias, al localizarse en la base de la

cadena trófica, serán las primeras en indicar un cambio en la estabilización del sistema.

Bibliografía:

• Curds, C.R.; Fey, G.F. The effect of the ciliates protozoa on the fate of E. coli in

the activated sludge process. Water Research, num. 3.

• Madoni, P. (1994). A sludge biotic index for the evaluation of the biological

performance of activated sludge plants based on the microfauna analysis.

Water research, num. 28.

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