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septiembre/octubre 2004A G U A L A T I N O A M É R I C A16
n sistema de lodos activados es un
tratamiento biológico de depuración de
efluentes líquidos. Estos pueden ser sometidos
a tres procesos depurativos de complejidad
creciente: tratamientos primario, secundario y
terciario o avanzado. El sistema de lodos
activados es un tratamiento biológico de tipo
secundario. El principio básico de la depuración
biológica se fundamenta en un proceso físico -
biológico, la biofloculación o bioadsorción y
en un aspecto exclusivamente biológico como
es el metabolismo bacteriano. La biofloculación
es una agregación de partículas finamente
suspendidas en el medio líquido de origen, la
cual conduce a la formación de estructuras cuyas
dimensiones y peso específico permiten su
separación del medio líquido por decantación.
Estas estructuras las denominamos: flóculos
(ver Figura 1). El flóculo tiene un aspecto
aglomerado y gelatinoso con dimensiones que
van desde < 150 mm hasta > de 500 mm. Está
constituido por sustancias principalmente
orgánicas al estado coloidal y de numerosas
poblaciones de microorganismos como parte
de su biomasa activa que oscila entre 10 y 40
% del peso seco total. Esta biomasa está
representada generalmente por un 95 % de
bacterias y 5 % de Protozoos y Metazoos. Los
microorganismos cumplen entonces dos
funciones, una depurativa metabolizando la
materia orgánica presente en el efluente a tratar
y otra “constructiva” en el sentido de otorgarle
la estructura a los flóculos, los cuales deben
poder separarse por gravedad del agua depurada
en el sedimentador final. Los flóculos en un
estado normal o de funcionamiento ideal de un
sistema depurativo de lodos activados,
presentan un tamaño relativamente grande,
Microbiología de lodos activados:
una herramienta retrospectiva
y predictiva de la depuración
de efluentes
por Dr. Walter Darío Di Marzio
forma irregular, equilibrio entre las bacterias
formadoras de flóculos y filamentosas. Estas
últimas se encuentran principalmente al interior
del flóculo y casi no se extienden más allá de
sus límites externos. Los lodos o fangos activos
son entonces agregados de partículas y
colonias de bacterias aeróbicas los cuales
forman estructuras microscópicas denominadas
flóculos. Los flóculos se mantienen en una
pileta o reactor aeróbico a partir de la agitación
mecánica externa, la que a su vez renueva el
contenido de oxígeno del medio líquido. Las
bacterias presentes en los flóculos o lodos
activos remueven la materia
orgánica disuelta principalmente
en su contenido de carbono,
nitrógeno y fósforo. En el primer
caso la eficiencia del sistema se
evalúa en términos de remoción
de DBO o demanda bioquímica de
oxígeno. En el caso del nitrógeno
mediante reacciones de oxidación
y reducción se libera finalmente
como nitrógeno gaseoso en un
subsistema anóxico. Esta misma
combinación de mecanismos
aeróbicos-anaeróbicos es utilizada
por las bacterias del fósforo las
cuales lo asimilan eliminándolo del medio
líquido. Como mencionamos anteriormente la
función de la biomasa en un sistema de lodos
activados es doble, por un lado depurar el
líquido entrante en el sistema y por el otro
construir los flóculos de modo que puedan
separarse en el sedimentador secundario del
agua residual depurada. Este proceso
comúnmente presenta inconvenientes
operacionales que están relacionados con
Figura 1. Flóculos “sanos”, regulares y con
buenas características de sedimentación.
Figura 2. Flóculos “contaminados” con
bacterias filamentosas o BULKING, debido a
Haliscomenobacter hydrossis.
diferentes patologías de los flóculos. Como
resultado se obtiene un progresivo deterioro
de la calidad del líquido de descarga, aparición
de grandes cantidades de espuma sobre la
superficie de la pileta aeróbica o el sedimentador
secundario, pérdida de flóculos en el
U
17A G U A L A T I N O A M É R I C Aseptiembre/octubre 2004
sedimentador y dificultades en el manejo del
sistema a partir de los inconvenientes
relacionados con la imposibilidad de regular
de forma constante el fango de recirculación.
En la Tabla 1 se indican los fenómenos no
deseados que generalmente aparecen en la pileta
aeróbica o en el sedimentador secundario. Se
señalan las posibles causas y cómo el problema
se manifiesta a nivel microscópico
Resulta evidente que la identificación de
las bacterias asociadas a un problema particular
es uno de los puntos claves para entender y
controlar el proceso depurativo. Las soluciones
drásticas como la cloración, deben dejarse para
casos específicos en donde se justifique la
Problema Causas Microscopía
Efluente turbio, ausencia de Alto F/M, elevada temperatura Ausencia de flóculos, células
flóculos sedimentables de entrada, fase inicial del sistema, dispersas en el medio líquido, 
disperses en el medio líquido, elevada DQO altamente biodegradable no ocurre biofloculación
Pérdida permanente de pequeños Excesiva turbulencia o tiempo Flóculos presentes muy
flóculos con el efluente final, SVI de retención celular elevado fango pequeños débiles, O 
bajo (< 100 mL/g) mineralizado, baja F/M 100 + 50 m, pin point
Estrato de fango espeso en la Surgimiento del fango desde el Flóculos ricos en burbujas
superficie del sedimentador fondo del sedimentador por de gas con o sin filamentos,
 denitrificación Rising, exceso de espuma y barro igual aspecto
 turbulencia, algas 
Espuma sutil, blanquecina, Presencia de sustancias Ninguna influencia sobre
inestable sobre las superficies difícilmente biodegradables, la estructura de los flóculos
de agua tensoactivas
Espuma espesa amarronada, Presencia de bacterias filamentosas Espuma rica de Nocardia,
estable principalmente en la u hongos actinomicetos. Formación Microthrix parvicella 
pileta aeróbica de espuma o Tipo 1863
Fango de consistencia gelatinosa, Aglomerado viscoso o no filamentoso, Flóculos ricos en formas
SVI alto, espuma grisácea en la carencia de nutrientes y alto F/M Zoogleales y presencia de
pileta aeróbica, pérdida de polisacaridos exocelulares
flóculos con el efluente final evidenciados con la prueba 
 de la tinta china. Presencia 
 de Thauera sp
SVI alto o muy alto (> 150 mL/g) Aglomerado filamentoso, presencia Flóculos con crecimiento de
dificultad para separar fase de bacterias filamentosas en exceso, filamentos desde la periferia
líquida de sólida, inicio con un las causas varían en relación hacia el líquido circundante,
efluente límpido de excelente al tipo de organismo presente. puentes entre flóculos, o
calidad hasta la pérdida masiva (Ver Figura 2) filamentos creciendo en el
de flóculos. Fango de interior y definiendo la forma
recirculación poco concentrado. de los flóculos o en tramas
 que dejan espacios vacíos
 en su estructura
pérdida de eficiencia depurativa del sistema bajo
estudio. Existen técnicas de reconocimiento de
los microorganismos sencillas hasta la
aplicación de métodos de biología molecular
mediante el empleo de sondas moleculares
específicas. A partir del reconocimiento de las
especies bacterianas que generan un
inconveniente dado, se tomarán las medidas
correctivas correspondientes. Esto puede
implicar la instalación de un selector aeróbico,
anóxico o anaeróbico, ajustes en los tiempos
de retención celular del sistema y cambios en
las condiciones ambientales que favorezcan una
selección cinética o metabólica de las bacterias
formadoras de flóculos.❏
Referencias Bibliograficas
Cloete TE and Muyima NYO, 1997. Microbial
Community Analysis. Internacional Association
on Water Quality, STR Nº 5, London 98.
Di Marzio WD, 2002. First results from a
screening of filamentous organisms present in
Buenos Aires’s activated sludge plants
Argentina. Water Science and Technology, 46(1-
2): 119 – 122.
Di Marzio, WD, 2004. Manual de microbiología
de lodos activados. 1ª ed., Buenos Aires : el
autor, Ingeniería Sanitaria, 53 pág. y CD 50MB.
WEF, 1991. Wastewater biology: The microlife.
Special publication, Water Environment
Federation, Alexandria, p. 196.
Tabla 1. Patologías frecuentes en sistemas depurativospor lodos activados.