Microthrix Parvicella

Microthrix Parvicella es un filamento Gram positivo y Neisser negativo que muchas veces se forma de hilos largos y delgados, agrupados en enredos que parecen a pilas de espaguetis, y sin evidencia de ramificación o septos visibles en las células (1).  Cuando se incorpora a la estructura de un floc, puede teñirse Gram variable (1).  Este organismo no tiene gránulos de azufre, ni un epífito asociado o vaina (1).  Puede ahorrar los ácidos grasos de cadena larga durante instancias de las condiciones anaeróbicas hasta que el nivel de nitratos y oxígeno estén al punto adecuado para más crecimiento (2).  En las primeras fases, M. Parvicella puede pasar desapercibido como generalmente se forma de filamentos más cortos (<150 um), con espacios transparentes dentro de los filamentos, puede teñirse Gram variable, y también no forma espumación durante este período (3).

Se ha demuestro que M. Parvicella tiene células relativamente hidrófobos en la superficie, así que tienen una resistencia hacia el agua que les posibilita flotar cuando se airea el agua (1).  En la mayoría de las veces, los filamentos largos sobresalen de los flocs que son menores de lo normal e interactúan para formar conexiones entre los flocs, lo que impide la compresión y la sedimentación y genera una estructura parecida a una red en los barros que atrapa los gases y otras partículas hidrófobas en la espumación.

Una foto de Microthrix Parvicella en la espuma de una planta de lodos activados.  Se tiñó la muestra  y se tomó esta foto con un objetivo 100X de aceite de inmersión.

Estrategias para controlar Microthrix Parvicella

Como M. Parvicella compite mejor que la bacteria que forma flocs en un ambiente con una relación F/M baja, sería beneficial reducir el tiempo de detención en las cuencas de aireación (1, 5).  La experimentación que respalda esta estrategia aún más muestra que la cantidad de M. Parvicella depende extremadamente del TRC y que se lo elimina completamente del sistema bajo un TRC menor que 5.7 días, lo que puede impedir el crecimiento de Tipo 0041 y Tipo 0675 (3).  Además, la reducción del tiempo de detención puede ser indeseable en los casos en que causaría una nitrificación incompleta (3, 4, 6).

Aunque no las recomendamos, se han muestro que algunas medidas químicas tienen éxito contra M. Parvicella, incluso: la adición del polialuminio cloruro (PAC) (5) u otros sales de aluminio con una dosis de 3.5g Al/Kg SSLM por día (lo que puede reducir el tamaño de los flocs) (4), o cloración extensivo o cloración del lodo activado reciclado (1).  El uso de PAC supuestamente ayuda la floculación y la sedimentación de los filamentos pero no se lo ha encontrado muy efectivo.  Es una buena idea estimular la floculación y precipitación de los filamentos pero no trata el origen del problema como Destructor de Espumas.

Aquafix ofrece unos alternativos biológicos para tratar Microthrix Parvicella que incluyen un tratamiento de dos pasos donde primero se aplica Despumador 3000 para colapsar la espuma.  Esto tiene como resultado la vuelta de los sustratos de los organismos y de los lípidos al licor de mezcla donde se puede degradar el sustrato de los ácidos grasos con el uso de nuestro producto bacteriano, Destructor de Espuma.  Un alternativo a este procedimiento es añadir EnzimaRápida L en dosis medidas directamente en la cuenca infestada para degradar enzimáticamente los sustratos de los lípidos en la espuma.

Las condiciones que estimulan el crecimeinto/la espumación

• Temperaturas bajas (5) que permiten que las poblaciones aparezcan a fines de otoño (4) y aumenten hasta un máximo a fines del invierno (4).
• La presencia de ácidos grasos decadena larga (5), en particular, cantidades largas del ácido oleico o cantidades pequeñas con niveles más altos de ácidos grasos volátiles o ácidos grasos satuarados de estrechimiento medio (ej. Los ácidos caprioco, caprílico, y láurico) (6).
• Niveles bajos del oxígeno (que contribuyen a la nitrificación incompleta) también estimulan el crecimiento de M. parvicella como el sulfato de amonio es la fuente principal del nitrógeno (4, 6).
• Un pH que no está menor que 7.1 (6).
• Se encontraban que M. Parvicella no utiliza los ácidos grasos no esterificados de cadena larga como resulten difíciles de encontrar en el agua, ni utiliza los sutratos microbiales típicos (utilizados por la mayoría de bacteria que forma flocs) como la fructosa, la glucosa, el ácido cítrico, el ácido succínico, u el ácido láctico (6).

La observación de la actividad de una lipasa extracelular asociada con la membrana indica que M. Parvicella puede degradar los lípidos cerca la superficie de la célula (2).  También se conoce que la bacteria filamentosa requiere el ácido oleic y otros ácidos grasos de cadena larga para incorporarse en las membranas de células a diferencia de la mayoría de bacteria que forma flocs (2).  Se calcularon la energia requerida para el mantenimiento (el aporte minimal de energia necesario para hacer los procesos bioquímicos celulares) y la calculación muestra que M. Parvicella requiere menos energia que la bacteria que forma flocs (3), lo que le permite sobrevivir bajo condiciones en que la mayoría de bacteria que forma flocs no puede sobrevivir, como con un F/M bajo.

Fuentes:

1. 1. Glymph, Tony. Wastewater Microbiology A Handbook for Operators. Denver, CO: American Water Works Association, 2005. pp.76-78, 95-97
   2. Nielsen PH, Roslev P, Dueholm TE, and Nielsen JL. Microthrix parvicella, a specialized lipid consumer in anaerobic-aerobic activated sludge plants. Water science and technology: a journal of the International Association on Water Pollution Research 46(1-2):73-80, 2002
   3. Noutsopoulos, C., Mamais, D., and Andreadakis, A. Effect of solids retention time on Microthix parvicella growth. Water AS. 32(3): 315-321, 2006
   4. “Microthrix Parvicella.” asissludge.com. 2000. Activated sludge information systems. October 2009.
   5. Orbaneja, Miguel.Characterization and control of Microthrix Parvicella in a laboratory-scale activated sludge plant. (Ph.D. Thesis). University of Birmingham water engineering. October 2009. (http://www.iem.bham.ac.uk/water/orbaneja.htm)