SWDIV

2.2.2.1 Microthrix parvicella

Microthrix parvicella (M. parvicella) es la bacteria filamentosa dominante número 1 presente en la mayoría de las plantas de tratamiento de agua a nivel europeo y en posición 10 en los Estados Unidos de Norteamérica (Knoop, 1997). Asimismo, es la causante número 1 de problemas operacionales tales como lodos flotantes e hinchados. A esta bacteria se le asocian usualmente bacterias acompañantes como Typ 0041/0675, Typ 0092 y Nostocoida limicola (Kunst et al., 2000). La bacteria M. parvicella se puede apreciar a continuación en la Figura 5.

Figura 5. a. M. pavicella bajo tinción Gram del 29.03.07, b. M. parvicella bajo tinción Neisser del 22.03.07

La morfología de esta bacteria es descrita por varios autores. Se le describe como altamente curveada y ocasionalmente encorvada, la cual se encuentra ubicada dentro de los flóculos de biomasa. Presenta una longitud de 200 a 400 µm, o incluso otros autores reportan longitudes mayores a 500 µm (Lemmer y Lind, 2000) y un diámetro aproximado de 0,5 µm (Eikelboom y van Buijsen, 1999) hasta 0,8 µm (Jenkins et al., 2004). La dependencia de esta bacteria con respecto a la temperatura debe ser tomada en consideración, ya que su longitud oscila dependiendo de este factor. En plantas con fines experimentales se ha observado que a

temperaturas de 20 °C su longitud es de 30-80 µm, mientras que a temperaturas de 12 °C aumenta su longitud a 300 µm, es decir, a mayores temperaturas, la longitud se reduce sustancialmente (Lemmer y Lind, 2000). Con respecto al pH óptimo de crecimiento, éste se encuentra en valores de 7-8 (Lemmer y Lind, 2000).

Los filamentos de esta bacteria no presentan movilidad, ramificaciones, ni crecimiento adyacente, y es reconocida fácilmente por su característica de “espagueti”. Su respuesta a las distintas tinciones es positiva (específicamente en el caso de la tinción de Neisser). Los gránulos de polifosfato son aquellos que reaccionan positivamente a la tinción, pero bajo ciertas condiciones puede que la bacteria reaccione negativamente (Eikelboom y van Buijsen, 1999). Con respecto a los gránulos anteriormente mencionados, éstos toman el rol de fuente de energía como estrategia de supervivencia en ausencia de oxígeno y aumentan su ventaja de desarrollo en plantas de tratamiento de agua; como nota aparte, los gránulos de polifosfato tienden a reducir su tamaño en épocas de mayor temperatura. (Eikelboom, 2001). Por igual se ha encontrado que esta bacteria es capaz de acumular lípidos.

Las condiciones que favorecen el crecimiento de M. parvicella están relacionadas con una baja carga de lodo ≤ 0,1 kg BSB5 kg TS-1 d-1. Este valor ya mencionado en la sección 2.1.1 como BTS, depende de la carga de BSB5 en combinación con la temperatura del agua. La temperatura óptima se encuentra alrededor de los 15 °C (ZERBERUS, 2003). Por consiguiente, en las temporadas de invierno y primavera su crecimiento alcanza la máxima población, mientras que a temperaturas mayores a 29 °C la bacteria es básicamente desplazada del sistema (Lemmer y Lind, 2000). Otro factor que repercute positivamente en su crecimiento es el cambio de zonas aeróbicas-anaerobias, es decir, la ausencia intermitente de oxígeno.

Como fue mencionado anteriormente, M. parvicella es la causante número 1 de problemas operacionales. Debido a su crecimiento en forma de “espagueti”, ésta no permite la compactación de los flóculos para que sedimenten apropiadamente propiciando la formación de lodos hinchados. Debido al carácter hidrofóbico de la bacteria, el burbujeo dentro del tanque de aireación, origina la flotación de ésta a la superficie. M. parvicella por su característico crecimiento en forma de estambre, al subir a la superficie, trae consigo flóculos,

siendo esta situación la razón principal del origen de los lodos flotantes, problema que presenta la planta de tratamiento de agua en estudio.

Esta bacteria puede ser confundida en ciertos casos con la Typ 0581 (Gram Negativo), ya que en épocas de mayor temperatura M. parvicella pierde la capacidad de teñirse positivamente ante la tinción Gram, tal como se muestra en la Figura 6.

Figura 6. M. parvicella teñida negativamente ante tinción Gram del 28.06.07

2.2.2.2 Typ 0092

La bacteria asignada por Eikelboom y van Buijsen (1999) con el número 0092 puede ser observada en la Figura 7. No se encuentra identificada ni clasificada taxonómicamente en la literatura revisada. Esta bacteria se encuentra ampliamente dispersa en plantas de tratamiento de agua con eliminación de materia orgánica, mas no influye en la velocidad de asentamiento de los flóculos, tal como ocurre en el caso de M. parvicella. Esto se debe a que las hebras de esta bacteria crecen dentro del flóculo y no poseen largas longitudes, por lo que no intervienen en la formación compacta del flóculo.

Figura 7. a. Typ 0092 bajo tinción Neisser del 09.05.07; b. Typ 0092 entre otras

Fuente: http://www.environmentalleverage.com/

La morfología de la bacteria se describe a partir de su longitud y diámetro, las cuales oscilan entre 10 y 60 µm y entre 0,8 y 1,0 µm respectivamente. También se le describe con diámetros muchos menores de 0,5 y 0,7 µm (Eikelboom, 2001). Esta bacteria no presenta ramificaciones, crecimiento adyacente o movibilidad. Sus filamentos son rectos o ligeramente curveados.

La respuesta ante las diversas tinciones es Gram negativa y Neisser positiva. Valga acotar que debido a su zona de crecimiento, es fácilmente omitida en la observación microscópica y su población es usualmente menospreciada en cantidad, por lo que es apropiado identificarla mediante la tinción Neisser. Los filamentos de Typ 0092 aparecen mucho más gruesos entre 1,0 y 1,2 µm para ambas tinciones, (Jenkins et al., 2004).

El crecimiento de esta bacteria se ve favorecido por una carga ≤ 0,12 kg BSB5 kg TS-1 d-1 _{(Kunst et al., 2000, ZERBERUS, 2003). También se considera bajo condiciones mas} específicas de 0,05 y 0,26 kg BSB5 kg TS-1 d-1 (Lemmer y Lind, 2000) y en un rango de temperatura ≥ 20-25 °C.

Al igual que en el caso de M. parvicella, Typ 0092 se encuentra presente en tanques con bajo contenido de oxígeno, otorgándole a ésta como a M. parvicella, la denominación de organismos facultativos (Lemmer y Lind, 2000), los cuales se desarrollan en condiciones

aeróbicas, pero también anaeróbicas. Otra cualidad que comparten estas dos bacterias es su capacidad de flotación dentro de la espuma que se forma por encima de los lodos activos. En el caso de Typ 0092, su capacidad de flotación no se debe a ninguna característica hidrofóbica, sino al hecho de tener una longitud corta, crecer dentro de los flóculos y su pasividad a ser arrastrada por la espuma (Kunst et al., 2000).

Typ 0092 se presenta en conjunto con M. parvicella en este tipo de plantas de tratamiento, ambas dominantes en distintas épocas del año. Como ya se menciono M. parvicella se favorece en épocas de bajas temperaturas, mientras que Typ 0092 se desarrolla al máximo a temperaturas mayores.

Typ 0092 puede ser confundida en algunos casos con la bacteria H. hydrosis (Neisser negativa y filamentos de mayor longitud) (Jenkins et al., 2004).