ATP2G en la detección temprana de vertidos a escala real

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MicroPlanet Bioindicación se complace en presentarles el artículo técnico publicado en la revista TecnoAqua, «Aplicación de la medida de ATP2G en la detección temprana de vertidos a escala real”. Recoge el estudio de la experiencia de uso de la ATPmetría de 2º generación en la EDAR Camp de Turia I, evaluando su capacidad de diagnóstico y detección de los microorganismos existentes en el fango activo. MicroPlanet participó en el estudio y en sus conclusiones.

Aplicación de la medida de ATP2G en la detección temprana de vertidos a escala real

En el presente estudio se evalúa la capacidad de diagnóstico de la ATPmetría de segunda generación ATP2G de LuminUltra Ltd. (distribuido por MicroPlanet) sobre la biomasa presente en el fango activo de una estación depuradora de aguas residuales (EDAR) que sufre vertidos incontrolados. Se concluyó que la medida del índice de estrés de la biomasa a partir de la medición de ATP permite diagnosticar la inhibición de la actividad microbiana, incluso antes de detectar anomalías en el afluente de la EDAR, lo que facilita la toma de medidas de control preventivo.

El artículo se publicó en la revista del portal de la industria del agua TecnoAqua nº 41, Enero-Febrero 2020, pp. 56-62.

Autores del estudio:

  • Nuria Oliver Rajadel, doctora en Ingeniería del Agua y Medioambiental por la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), técnica de I+D+i en el Área de Residuales  de Global Omnium.
  • Sandra Enguídanos Martínez, ingeniera química, jefa de EDAR Camp de Turia de Empresa General Valenciana del Agua, S.A. (Egevasa).
  • Ángela Baeza Serrano, máster en Ingeniería Ambiental por la Universidad Politécnica de Valencia, técnica I+D+i en el Área de Residuales de Global Omnium.
  • Camino Sánchez Javega, máster en Ingeniería del Tratamiento y Reciclaje de Aguas Residuales Industriales por UCV-AIDIMME, técnica de explotaciones del Área de Residuales de Global Omnium.
  • Juan Ramón Ortiz, director comercial de Microplanet Laboratorios, S.L.

Le ofrecemos un pequeño resumen del mismo.

1. Introducción

Uno de los parámetros fundamentales en el diseño y operación de los sistemas de tratamientos de aguas residuales mediante fangos activos es la concentración de biomasa. Muchos de los parámetros de control de proceso (tiempo de retención celular, caudales de recirculación y purga, carga orgánica, etc.) están condicionados a la cantidad de microorganismos presentes en el fango.

Es evidente la importancia de conocer la fracción funcional de microorganismos en cualquier tratamiento biológico, ya que la mayoría de los fallos en sistemas dependientes de microorganismos se deben a la imposibilidad del operador de detectar y diagnosticar de forma rápida cualquier cambio en la salud y composición de la biomasa.

A pesar de ello, no existe un método extendido efectivo de medida de esta biomasa, siendo habitualmente monitorizada mediante la medida de sólidos suspendidos (SS) y su fracción volátil (SSV).

La tecnología de detección del ATP es un método indirecto de detección de la biomasa que se basa en el principio de luminiscencia. Mediante una reacción enzimática y en presencia de la proteína Luciferina y la enzima Luciferasa, el ATP se metaboliza desprendiendo luz. Los resultados medidos en un equipo fotodetector (luminómetro) se expresan en URL (unidades relativas de luz).

Esta cantidad de luz resultante es directamente proporcional a la cantidad de ATP presente en la muestra. La siguiente figura muestra la reacción de metabolización del ATP en presencia de la enzima luciferasa:

La ATPmetría de segunda generación ATP2G se presenta como una opción:

  • Rápida: proporciona resultados en minutos en lugar de horas, días o semanas.
  • Exacta: los kits de análisis están diseñados específicamente para muestras de agua, aguas industriales de proceso y de aguas residuales.
  • Completa: logra la recuperación total de todos los microorganismos presentes en la muestra, no solo de una pequeña fracción.
  • Cuantitativa: incluye un patrón de medida para cuantificar y normalizar los resultados.

El objetivo del presente estudio fue evaluar la capacidad de diagnóstico de afección sobre la biomasa presente en el fango activo de una EDAR que sufre vertidos incontrolados mediante la ATPmetría de segunda generación ATP2G de MicroPlanet.

2. Materiales y métodos

El estudio se realizó en la EDAR Camp de Turia I (Figura 1), ubicada en la provincia de Valencia. Esta EDAR da servicio a una población de 57.045 habitantes equivalentes (he), correspondiente a un caudal de 8.843 m3/día y cuenta con un tratamiento de fangos convencional, con 4 reactores biológicos en serie aireados mediante turbina de doble velocidad seguidos de decantación secundaria.

Durante los meses de octubre a febrero, coincidiendo con la campaña citrícola de la zona, la EDAR recibe vertidos de diferente índole (pesticidas, fungicidas, ceras, etc.) que pueden llegar a afectar a la biomasa del proceso de fangos activos.

En el presente estudio se monitorizó el estado de la biomasa presente en el fango activo de la EDAR semanalmente, mediante la recogida y medición del ATP en muestras puntuales del reactor 1 durante los 5 meses de duración de la campaña de la naranja y mandarina.

Las mediciones de ATP se llevaron a cabo inmediatamente después de la recogida de las muestras, en el propio laboratorio de la EDAR, y usando la tecnología suministrada por MicroPlanet.

3. Resultados

Se observa que los parámetros cATP (ATP intracelular) y ABR (proporción de microorganismos en los sólidos suspendidos del licor mezcla del reactor biológico) pueden ser empleados en el control rutinario del proceso, como sustitución o complemento de las mediciones de SSLM y SSVLM, para el propósito de medición de la biomasa activa.

En relación con el IVF (Índice Volumétrico de Fangos, volumen que ocupa 1 gr de fango), se observa una relación directa entre este y el índice de estrés. Esta relación parece responder a la coincidencia en el tiempo de un aumento poblacional significativo de la bacteria filamentosa Microthrix parvicella, probablemente asociado a la entrada del vertido incontrolado a la EDAR, además de a las bajas temperaturas. Sin embargo, se necesitarían más estudios para confirmar esta tendencia.

Tinción Gram en la que se observa abundancia de Ca. Microthrix parvicella en el licor mezcla

4. Conclusiones

La obtención del índice de estrés de la biomasa presente en el fango activo (BSI), a partir de la tecnología ofrecida por MicroPlanet, es una medida precisa, fácil y rápida del estado de la misma. Gracias al equipo portátil y a la obtención de resultados en cuestión de minutos, la ATPmetría de segunda generación ATP2G puede realizarse in situ, evitando el transporte de muestras y agilizando la toma de decisiones. Por tanto, es una herramienta muy útil y un excelente indicador de proceso para los jefes de explotación.

La medida del índice de estrés de la biomasa permite no solo diagnosticar una posible inhibición de la actividad microbiana, sino prever una posible afección, lo que permitiría la toma de medidas de control antes de producirse efectos sobre el afluente de la EDAR.

Para conocer con más detalle el estudio y sus resultados (tablas de resultados, gráficos de lectura, etc) puede descargar aquí el artículo completo.

Esperamos que este artículo sobre el uso del ATP2G en la detección temprana de vertidos a escala haya resultado de su interés. En MicroPlanet Bioindicación somos especialistas en el uso de la ATPmetría de 2a Generación para el análisis de agua. Los sistemas de alerta temprana, con kits de análisis rápido e in situ, permiten ahorrar tiempo y dinero detectando los problemas en su planta antes de que sea demasiado tarde y demasiado caro. No dude en contactar con nosotros, le asesoraremos en los mejores productos para el control microbiológico en su EDAR.

 

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