{"id":1311,"date":"2020-08-27T10:00:00","date_gmt":"2020-08-27T08:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fqedar.com\/?p=1311"},"modified":"2020-10-27T00:05:50","modified_gmt":"2020-10-26T23:05:50","slug":"la-formacion-de-espumas-biologicas-una-partida-de-comecocos-al-estilo-de-los-80","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fqedar.com\/?p=1311","title":{"rendered":"La formaci\u00f3n de espumas biol\u00f3gicas: una partida de \u00abcomecocos\u00bb al estilo de los 80."},"content":{"rendered":"

Por Andr\u00e9s Zornoza Zornoza.<\/span><\/p>\n

La mayor\u00eda de t\u00e9cnicos relacionados con la explotaci\u00f3n de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) desconocen realmente qu\u00e9 es esa masa flotante grasienta que de repente invade la superficie de los reactores biol\u00f3gicos y decantadores secundarios<\/strong>, cundiendo el p\u00e1nico entre los all\u00ed presentes. Indudablemente, conocen a los protagonistas, los temidos seres filamentosos, pero, \u00bfde qu\u00e9 forma consiguen estos seres estabilizar dichas espumas?. Hoy os explicar\u00e9 el mecanismo de la formaci\u00f3n de espumas biol\u00f3gicas, como en la mejor partida de \u00abcomecocos\u00bb al m\u00e1s puro estilo de los 80.<\/span><\/p>\n

Han sido propuestos varios mecanismos respecto a la formaci\u00f3n del foaming<\/em><\/strong>. La morfolog\u00eda ramificada de las bacterias nocardioformes ha sido observada formando una \u00abred\u00bb entre los fl\u00f3culos, atrapando gotas de aceites y grasas y burbujas de gas, originando que el fango flote a la superficie. Otra hip\u00f3tesis sugiere que el alto contenido lip\u00eddico de las c\u00e9lulas de Candidatus<\/em> ‘M. parvicella’ y bacterias pertenecientes al grupo Mycolata (actinomicetos que contienen \u00e1cidos mic\u00f3licos), conducen a una menor densidad, originando que tanto las grasas como el fango queden condenados a la superficie. Las teor\u00edas actuales indican que los organismos que causan foaming<\/em> se enriquecen de forma selectiva en la espuma y que esta se ve favorecida por la hidrofobicidad que confieren los filamentos a las part\u00edculas s\u00f3lidas. Dichos filamentos poseen una superficie hidrof\u00f3bica celular, originando una espuma que consiste en tres fases. Estas part\u00edculas deben ser de peque\u00f1o tama\u00f1o (menos de 300 \u00b5m) para que puedan ser elevadas por flotaci\u00f3n a trav\u00e9s de las burbujas de aire del sistema de aireaci\u00f3n. Las part\u00edculas hidrof\u00f3bicas tambi\u00e9n pueden crear puentes entre dos burbujas de aire. Por lo tanto, para la formaci\u00f3n de una espuma estable, son varios los factores que deben estar presentes: burbujas de gas, part\u00edculas hidrof\u00f3bicas y surfactantes de origen biol\u00f3gico<\/strong>.<\/span><\/p>\n

En la primera imagen muestro un fl\u00f3culo microsc\u00f3pico del cual sale una burbuja. Este fl\u00f3culo se encuentra invadido en su interior por bacterias filamentosas formadoras de espumas, con superficie hidrof\u00f3bica celular.<\/span><\/p>\n

\"Mycolata_100x_Bulking_Foamig_GALO_y_021N.\"<\/span><\/p>\n

Dichas bacterias son capaces de segregar surfactantes de origen biol\u00f3gico (p.ej. \u00e1cidos mic\u00f3licos), cuyas mol\u00e9culas contienen una cabeza polar (grupo carboxilo) y una cadena hidrocarbonada (apolar) con un grupo hidroxilo en el carbono beta. Bien, cuando esta mol\u00e9cula encuentra una doble fase l\u00edquido-gas, entonces es cuando puede disponerse de una forma energ\u00e9ticamente favorable, orient\u00e1ndose la cabeza polar hacia la fase acuosa y la cadena hidrocarbonada (apolar) hacia la fase gas (aire). De esta forma, las microburbujas de los sistemas de aireaci\u00f3n ser\u00e1n atrapadas por estos surfactantes de origen biol\u00f3gico (burbuja que pod\u00e9is observar en la primera imagen), condenando a la superficie a los fl\u00f3culos (segunda imagen). <\/span><\/p>\n

\"Placa_Petri-Fisicoqu\u00edmicos_EDAR.\"<\/span><\/p>\n

Por tanto, cuando observemos un reactor colapsado de espumas en la superficie, como el que muestro en la tercera imagen, deberemos de pensar que realmente son millones de fl\u00f3culos que, como \u00abPac-Man<\/em>\u00bb en la mejor partida de \u00abcomecocos\u00bb, atrapa sin parar Pac-dots<\/em> (burbujas de aire)<\/strong> gracias a la acci\u00f3n del biosurfactante. Mientras tanto, los t\u00e9cnicos relacionados con la explotaci\u00f3n (jefes de planta, analistas, etc.) ser\u00edan como los fantasmas o monstruos, Shadow (Blinky), Speedy (Pinky), Bashful (Inky) y Pokey (Clyde), que recorren el laberinto (EDAR) para intentar capturar o destruir a \u00abPac-Man<\/em>\u00ab.<\/span><\/p>\n

\"Espumas_biol\u00f3gicas-Fisicoqu\u00edmicos_EDAR.\"<\/span><\/p>\n

Espero que esta breve explicaci\u00f3n haya conseguido transferir un conocimiento tan importante, como es la estabilidad de las espumas biol\u00f3gicas durante los episodios de foaming<\/em> filamentoso.<\/span><\/p>\n

D. Andr\u00e9s Zornoza es Doctor en Ingenier\u00eda del Agua y Medioambiental<\/strong> por la Universitat Polit\u00e8cnica de Val\u00e8ncia. Director del Aula de Bioindicaci\u00f3n Gonzalo Cuesta (abgc.es<\/em><\/strong><\/a>) y adem\u00e1s ejerce como t\u00e9cnico superior de investigaci\u00f3n en el Instituto de Ingenier\u00eda del Agua y Medio Ambiente (IIAMA-UPV<\/em><\/strong><\/a>) donde ha llevado a cabo diversas publicaciones y aportaciones a congresos tanto nacionales como internacionales.<\/span><\/p>\n

Fuente: Blog de Andr\u00e9s Zornoza<\/strong><\/a> en iAgua<\/strong><\/a>.<\/span>
Publicado con autorizaci\u00f3n expresa del autor.<\/span><\/p>\n\n\n

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