Método para establecer la DQO correspondiente a la biomasa asociada a grupos específicos de bacterias en los tratamientos biológicos de aguas residuales

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El método comprende la aplicación de las técnicas microbiológicas moleculares de hibridación in situ (FISH), tinción con DAPI y viabilidad celular, para determinar la contribución a la demanda química de oxígeno (DQO), de los grupos específicos de bacterias presentes en procesos de depuración biológica de aguas residuales (bacterias heterótrofas, autótrofas y bacterias acumuladoras de poli-fosfatos, PAO). Este método permite llevar a cabo la calibración de los métodos matemáticos de fangos activados de una forma directa, y sin la necesidad de recurrir a una optimización de los resultados, reduciendo así la incertidumbre a la hora de hallar los parámetros de calibración para un determinado sistema de tratamiento de aguas residuales.

La presente invención tiene un objetivo claro con un gran interés de aplicación: el desarrollo de un método para la estimación de las poblaciones bacterianas con interés en los procesos de tratamiento biológico de aguas residuales, y su parametrización de forma que pueda ser utilizado en los modelos matemáticos que se emplean típicamente para diseñar estos procesos y para analizar su funcionamiento. Este tipo de procesos biológicos son los más implementados en el tratamiento de aguas residuales urbanas (Estaciones Depuradoras de Agua Residual, EDAR) , aun cuando el conocimiento sobre la operación de los mismos sigue teniendo lagunas importantes, en especial en lo que se refiere a la dinámica de poblaciones microbianas, de vital importancia a la hora de justificar los resultados operativos de las EDAR.

El método propuesto supone una importante mejora en la certidumbre del proceso de calibración del modelo matemático, ya que se reduce el número de variables desconocidas hasta el punto de que no es necesaria una optimización de los errores de las soluciones matemáticas, sino que se puede realizar un cálculo directo de los parámetros del modelo. Esto evita la obtención de resultados que pueden tener sentido matemático pero no biológico.

La combinación de las técnicas microbiológicas moleculares, el análisis químico de las muestras de agua y las ecuaciones que incorporan los modelos matemáticos existentes, supone un gran avance en cuanto a la forma de utilizar estos recursos. La incorporación de datos obtenidos directamente de medidas microbiológicas en la ecuación del balance de DQO, supone una importante reducción en el número de parámetros a determinar en el modelo matemático ASM2. De otra forma, estos parámetros (XH, XA, XPAO y XI) habrían de ser estimados mediante métodos matemáticos de optimización, reduciendo considerablemente la certidumbre del proceso de calibración del modelo. El parámetro XH hace referencia al porcentaje de bacterias heterótrofas, XA hace referencia al porcentaje de bacterias autótrofas, XPAO hace referencia al porcentaje de bacterias acumuladoras de poli-fosfatos y XI hace referencia al porcentaje de bacterias no viables en la muestra. La determinación de los porcentajes de los grupos bacterianos y materia inerte de la muestra de agua se lleva a cabo