Espuma filamentosa 101
Una visión general de las causas comunes de la formación de espuma filamentosa.
por Melissa John, investigadora científica de Aquafix
La formación de espuma es un problema común en el tratamiento de aguas residuales y puede producirse en múltiples procesos (es decir, clarificador, balsa de aireación, digestor aeróbico) dentro de una planta. La formación de espuma no sólo puede crear condiciones de trabajo peligrosas para los operarios, sino que también dificulta el rendimiento de las plantas de tratamiento. Aunque la formación de espuma puede ser causada por una variedad de problemas, vamos a cubrir los dos filamentos espumantes más comunes, Nocardia-like Organism (NALO) y Microthrix parvicella.
Estos filamentos suelen producir una espuma espesa, marrón y estable; sin embargo, esta observación no es suficiente información para identificar estos filamentos como la causa de la formación de espuma. Entonces, ¿qué aspecto tienen estos filamentos con el uso del microscopio? Ambos filamentos son fácilmente identificables bajo el microscopio debido a sus características únicas. El NALO tiene una característica conocida como ramificación verdadera. Esto es cuando las ramas del filamento están todavía conectadas al tricoma principal, en lugar de una rotura del tricoma dentro de la vaina del tricoma, y como su nombre indica, la ramificación verdadera implica que este filamento se parece a la rama de un árbol. Por último, NALO también tiñe Gram positivo y a veces contiene gránulos negativos de Neisser. M. parvicella tiene un aspecto muy característico, como de espagueti, que a menudo se enreda. Este filamento tiñe fuertemente Gram positivo y contiene también gránulos Neisser positivos.
1000x (m) Tinción de Gram de NALO.
Entonces, ¿cómo se producen estos filamentos en las plantas de tratamiento? Pues bien, ambos filamentos prosperan en entornos que reciben elevados aportes de grasas, aceites y grasas (GyA). Los entornos GyA les permiten superar a las bacterias floculantes porque estos filamentos tienen una estructura hidrófoba, lo que hace que floten en la superficie del agua, haciendo que estos ácidos grasos de cadena larga (GyA) estén más cerca y, por tanto, sean más aprovechables y accesibles para los filamentos que para las bacterias. Además de tener un contacto más consistente con los lípidos, estos filamentos tienen una estructura celular con un alto contenido en grasa, lo que les permite degradar los lípidos con menos energía. Si bien esta es una de las razones por las que estos filamentos están en su sistema, M. parvicella también prefiere temperaturas más frías (por debajo de 65º F), por lo que es un problema común para las plantas en transición a la temporada de invierno. Además, NALO prefiere plantas con una edad de lodo más alta porque NALO es un filamento de crecimiento lento y requiere una edad de lodo más larga para desarrollarse y proliferar.
1000x (m) Tinción de Gram de M. parvicella.
Ahora que hemos abordado por qué están en la planta, hablemos de por qué causan la espuma. En grandes abundancias M. parvicella forma esteras enmarañadas debido a sus características estructurales. Estas esteras acaban flotando debido a la reducción de la tensión superficial por la alta concentración de grasas de baja densidad presentes en sus paredes celulares. Dado que esta estera se encuentra en la superficie de un sistema aireado, atrapa el aire que se difunde desde el sistema, provocando espuma. El proceso de NALO es similar al proceso de formación de espuma de M. parvicellaya que el NALO forma esteras enmarañadas debido a su estructura ramificada. También tienen una membrana grasa de baja densidad junto con un biosurfactante que los recubre, lo que permite que este filamento produzca espuma.
Hay muchas maneras de remediar la formación de espuma causada por estos filamentos, tanto mecánica como biológicamente, aunque ambos tratamientos combinados son ideales para obtener el mejor tratamiento. Uno de los enfoques es la eliminación física de la grasa, ya que si se elimina la fuente de alimento de estos filamentos, éstos no tendrán la capacidad de superar a las bacterias floculantes. Ambos filamentos están asociados a edades de lodo más largas, por lo que un aumento del desgaste reducirá la edad del lodo y equilibrará la relación F:M, lo que ayudará a remediar estos filamentos. Dado que ambos filamentos tienden a formar esteras y a flotar en la superficie, la aspiración de la espuma a un lugar externo puede acelerar el tratamiento, ya que suelen concentrarse en la espuma, aunque se trata de una solución temporal. La mejor manera de tratar estos filamentos es a través de estos métodos mecánicos mezclados con corrección biológica. En Aquafix nuestros productos de filamentos espumosos tratan y corrigen los problemas biológicos. Para estos filamentos recomendamos el uso de Qwik-Zyme L y Foam Buster. Qwik-Zyme L incorpora biocatalizadores degradadores de grasas, que descomponen los ácidos grasos de cadena larga en ácidos grasos simples de cadena corta. Se recomienda utilizar Foam Buster junto con Qwik-Zyme L, ya que proporciona a las bacterias floculantes proteínas, aminoácidos y micronutrientes que les ayudan a descomponer la grasa y les permiten competir con los filamentos.
Soluciones de espuma filamentosa
Qwik-Zyme L
- Mitigar la formación de espuma y los brotes de filamentos GyA
- Elimina la espuma de aceite en clarificadores y balsas de aireación
- Mejora la eliminación de la DBO y los SST del efluente causados por una entrada elevada GyA
Foam Buster
- Digiere los ácidos grasos de cadena corta y los subproductos de la degradación de las grasas
- Aporta nutrientes y estimulantes clave
- Seguro y fácil de usar
Kit de prueba de microanálisis y origen de filamentos
- Identificación de filamentos mayores y menores
- Explicación precisa de la presencia y el origen de los filamentos
- Recomendaciones de tratamiento y proceso
Sobre el autor
Melissa John es investigadora científica de Aquafix y licenciada en Ciencias Ambientales. Melissa es el miembro más reciente del equipo de laboratorio de Aquafix y ha estado familiarizándose con la microscopía de aguas residuales.