El problema: Nocardia – se forma en las plantas de barros activados y en los Reactores Discontinuos Secuenciales (RDS)

La causa: Una cantidad alta de grasas, aceites, y lubricantes en las plantas de tratamiento de aguas servidas

El remedio: Controle Nocardia con los siguientes productos:

Nosotros usamos Destructor de Espuma, EnzimaRápida L, y Despumador 3000 para degradar la espuma.  Los despumadores  tradicionales no funcionan para controlar la Nocardia porque la tensión superficial de este organismo es demasiado resistente y aún más utilizará la materia del despumador como alimentación.  Llame al Bugman para resolver el problema rápidamente.  Para los que quieren aprender más sobre la Nocardia, continúe leyendo y no dude en llamarnos.  Tenemos productos y servicios extraordinarios para resolver el problema.

En pequeñas cantidades en una planta, la Nocardia tiene el efecto beneficial de estabilizar los flocs e impedir que ellos se separen o se desintegren.  Sin embargo, en altas concentraciones, esta bacteria ramificante puede causar estragos en una planta.  La Nocardia es una oportunista que prospera más en un ambiente donde la salud de la bacteria natural está vulnerable.  Cuando se afianza en el sistema, puede destruir el balance biológico, lo que impide la sedimentación y/o causa la espumación.


Descripción de Nocardia

Nocardia_overflowNocardia es una bacteria filamentosa ramificante y es Gram positiva y Neisser negativa con una ausencia de vaina y sin gránulos de azufre.  Es una incitadora común de espumación y lodos flotantes (1).  El tiempo de generación de este filamento es más largo que la mayoría de la bacteria formadora de floc, y pasa por varias etapas de crecimiento (1).  En la etapa primaria, la Nocardia toma la forma de células cilíndricas Gram positivos que son difíciles de identificar, porque ya no causan la espumación.  Pero a medida que la temperatura sube, las células entran en la etapa intermediaria donde empiezan a formar pequeños nódulos y ramas que rápidamente crecen en las temperaturas superiores a 16°C (1).  En la etapa avanzada, que se caracteriza con ramas completamente maduras, la Nocardia provoca una estructura hueca y como encaje en los flocs, parecidos a los raíces de un árbol, que causa la espuma persistente cuando se oxigena.

Las condiciones que contribuyen al crecimiento de Nocardia/espuma

  • Un ratio bajo de la F/M (0.08-0.35 lbs DOB [36.3-158.8g DOB]) y un TMRC alto (10-40 días) (1,2)
  • Niveles altos de surfactantes como las grasas, aceites, y lubricantes (2)
  • Reciclaje interno de flotantes (2)
  • Las temperaturas superiores a 16 °C (2)
  • Un nivel bajo de la DOB de efluentes (inferido de observación)

La mayoría de bacteria formadora de floc crece rápidamente cuando su sustrato preferido está disponible y muere después de consumir todos los recursos en un ciclo de escasez y abundancia.  Si la Nocardia siente que el sustrato se está reduciendo, aminora su tasa de crecimiento para que consuma menos energía y lo que eventualmente le permite lograr una concentración más alta que la de la bacteria que formadora de floc (1).  La Nocardia utiliza este mecanismo de sobrevivencia cuando los nutrientes están escasos y/o hay mucha competencia con otros organismos, y posibilita que la Nocardia mantenga una base poblacional estable (1).  La Nocardia puede sintetizar un órgano de resistencia y adaptarse a la radiación UV y la sequedad que son obstáculos ambientales para la formación de espuma (1).


Nocardia como un mecanismo que causa espumación – el ciclo vicioso de espuma

 

  1. Elimine la espumación y destrúyala, o vierta mucho
  2. Etapa primaria, células singulares hidrófobos (no se mezclan con el agua)
  3. Burbujas de aire llevan las células al superficie junto con las grasas, aceites, y lubricantes
  4. Capas hidrófobas de las burbujas
  5.  Devore grasas, aceites, y lubricantes con VitaStim2200 – Grasa
  6. Las células consumen las grasas, aceites, y lubricantes recibidos
  7. La temperatura empieza a subir
  8. Degrade las grasas, aceites, y lubricantes enzimáticamente con EnzimaRápida L
  9. La Nocardia empieza a formar ramas
  10. La red de filamentos -atrapa las grasas, aceites, y lubricantes –forma un floc con huecos
  11. Las grasas, aceites, y lubricantes hidrófobos crean burbujas más resistentes
  12. ¡Espuma! Llame al “Bugman”
  13. Las células secretan unos biosurfactantes al licor de mezcla (aún más grasa fomenta la espumación)
  14. Presencia de espuma marrón persistente, llame al “Bugman”
  15. Se recicla la espuma o se la colapsa químicamente y luego se la recicla
  16. Clorine el agua sin verter mucho
  17. Los filamentos retroceden a la etapa primaria

La espuma marrón se origina de los nutrientes no digeridos que suben del licor de mezcla a la superficie.  La espuma marrón persistente indica que hay un problema en el sistema pero NO requiere que la Nocardia sea la causa.

Una indicación característica de la espumación causado por Nocardia es un nivel muy bajo de la DOB de efluentes.

Las células hidrófobas se adhieren a la interfase aire-agua (ej.- burbujas), similar a la actuación de las gotas de aceite (3), a través de las superficies hidrófobas (2) para ser llevados a la superficie, lo que concentra la Nocardia en la espuma y la remueve del licor de mezcla (1, 4).  Allí los filamentos bien ramificados se organizan en una red flotante que puede atrapar aún más gotas de aceite y burbujas (1) y puede impedir el desagüe, junto con el derrumbe de espuma que sigue, por la formación de capas gruesas de partículas hidrófobas entrelazadas que forman una laminilla más resistente que lo normal (4, 5).  También se cree que las células secretan un biosurfactante (una sustancia tensioactiva) que degrada la tensión superficial del lodo y puede contribuir a la formación de espuma (incluso la que dura más que lo normal) (1, 3, 4, 5).  Este biosurfactante formado de lípidos, así como los nutrientes llevados por las burbujas de aire, puede dar el color marrón a la espuma cuando se acumula en la superficie de las burbujas de la espuma (1, 3).  La hidrofobicidad de las membranas de las células puede ser resultado de la presencia de ácidos micólicos de cadena larga en la superficie junto con otros factores (4).  Aún si se desagua la espuma, contendrá cantidades más concentradas de Nocardia en comparación con el licor de mezcla (4).


Estrategias para controlar la Nocardia

Precaución: Como un desinfectante químico, el cloro requiere contacto con el organismo objetivo por un período extendido, preferiblemente a través de una superficie amplia, para ejercer un efecto en el organismo objetivo.  Cuando se añade el cloro, los filamentos de Nocardia se dividen en grupos separados de células para reducir su extensión en la superficie y permitir que las células sobrevivan hasta que el cloro está diluido al punto de que no afecta el crecimiento y ramificación de las células (1).  Si usted decide añadir cloro, verter mucho para que elimine estos grupos del sistema.


Consejos generales para eliminar la Nocardia

  1. Cuando la espuma acumula Nocardia, provee la base para aún más acumulación de Nocardia y más instancias de espumación en el futuro.  La única manera de eliminar la Nocardia del sistema en realidad es succionar la espuma o retirarla de la superficie y luego aplicarla a la tierra o destruirla de otra manera (1, 2).  Nunca trate de recircular la espuma que contiene Nocardia (2).
  2. Cuando se trata de controlar la espumación, se puede usar los antiespumantes solamente al inicio del proceso, pero no se recomiende el uso continuo como tradicionalmente son mezclas de líquidos y sólidos hidrófobos que pierden eficacia con el uso continuo (6).  La adición de surfactantes no iónicos, comúnmente presentes en los antiespumantes no siliconados, aumentará el volumen de espuma y el transporte de las células de Nocardia si hay otras surfactantes (2, 6).
  3. Es bien conocido que una reducción de la edad del lodo ayuda a eliminar la Nocardia en la etapa primaria (células singulares) del sistema antes de que pueda lograr la forma ramificada de la etapa avanzada (1).  Sin embargo, el resultado puede ser la falta de nitrificación completa y si la F/M y/o la temperatura baja(n), una infestación de Microthrix parvicella puede formar y causar más espuma (2, 5).
  4. Una reducción adicional de los niveles de las grasas, aceites, lubricantes, y surfactantes en el afluente o la adición de nuestro Destructor de Espuma o EnzimaRápida L para digerir estas materias también ayudará a controlar las incidencias de espumación causadas por Nocardia.

Aquafix ofrece múltiples opciones para tratamientos biológicos dependiendo en la fase de crecimiento de la Nocardia en el sistema.  En la etapa primaria, recomendamos la adición de EnzimaRápida L para enzimáticamente degradar los niveles persistentes o niveles altos de las grasas, aceites, y lubricantes recibidos.  Cuando la Nocardia llega a la etapa avanzada, hay que eliminar físicamente la espuma que contiene la mayor cantidad de Nocardia y después aplicar EnzimaRápida L prontamente, o si la espuma persiste y continúa a impedir los procesos de la planta, aplique Despumador 3000 para colapsar la espuma rápidamente y siga con Destructor de Espuma para digerir los surfactantes aplicados y/o recibidos.

En AQUAFIX, tenemos la pericia necesaria para ayudar nuestros clientes a resolver los problemas de “bulking” y espumación.  Consultaremos con usted para determinar el producto o los productos que eliminarán el problema.  Para la mayoría de problemas de espumación causados por Nocardia, recomendamos los siguientes productos:

Como un producto 100% concentrado, nuestro Despumador 3000 especializa en el tratamiento de aguas servidas y es el mejor despumador biológico en el mercado.  Funciona así:

En ciertos casos, recomendamos que los clientes combinen este tratamiento con EnzimaRápida L, un catalizador enzimático que degrada rápidamente las grasas y espuma causada por Nocardia.

Aplicado directamente o por dosis medidos, estos productos eliminarán incluso la espuma más fuerte.


Referencias

Glymph, Tony. Wastewater Microbiology: A Handbook for Operators. Denver, CO: American Water Works Association, 2005. pp.76-78, 95-97

“Microthrix Parvicella.” asissludge.com. 2000. Activated sludge information systems. October 2009.

Iwahori, K., Tokutomi, T., Miyata, N., and Fujita, M. Formation of Stable Foam by the Cells and Culture Supernatant of Gordonia (Nocardia) amarae. Journal of Bioscience and Bioengineering. 92(1): 77-79, 2001

Jenkins, D., Richard, M. G., and Daigger, G. T.. Manual on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking, Foaming and other Solids Separation Problems 3rd Edition. London: IWA Publishing. 01 Sep 2003.

Heard, J., Harvey, E., Johnson, B. B., Wells, J. D., and Angove, M. J. The effect of filamentous bacteria on foam production and stability. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 63(1): 21-26, 2008

“Antifoam What Is It?” D-Foam Incorporated. October 2009.

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