RESUMEN:El siguiente artículo es un resumen del estado del arte de la Eliminación Biológica de Fósforo (EBF) empleando procesos de biopelícula. En él se describen minuciosamente los mecanismos que intervienen en la eliminación biológica de este elemento, así como las teorías actualmente aceptadas. Se presentan los procesos biopelícula actualmente desarrollados, así como los consideraciones de diseño para reactores biopelícula, y la forma de trabajo necesaria para conseguir la EBF. INTRODUCCIÓNTradicionalmente, el sistema empleado para eliminar fósforo de las aguas residuales ha sido la precipitación química, práctica que está siendo sustituida por los sistemas biológicos, ya que a través de ellos es posible obtener bajos niveles de fósforo efluente sin la neceéis-dad de incurrir en altos gastos de operación y mantenimiento. Los procesos de cultivo en suspensión de eliminación biológica de fósforo han sido los primeros en desarrollarse y explotarse a gran escala, llegándose a implantar sistemas mixtos que combinan la eliminación biológica de fósforo con la precipitación química. Hasta hace poco tiempo se consideraba sumamente difícil, sino imposible, eliminar fósforo de las aguas residuales empleando procesos de biopelícula (Iwai y Kitao, 1994). Hoy día, la eliminación biológica de fós-foro empleando estos procesos, es posible gracias a la aplicación del concepto de operación secuencial (Sequencing Batch Reactor SBR). Las recientes publicaciones sobre eliminación biológica de fósforo empleando procesos biopelícula, demuestran el interés existente en la comunidad científica internacional por aprovechar las ventajas que brindan estos procesos, frente al sistema convencional de cultivo en suspensión, aunque de momento, la eliminación biológica de fósforo empleando procesos biopelícula se encuentra en fase experimental, y aún no ha sido establecida una aproximación de diseño específica. De esta forma, el diseño de procesos biopelícula de eliminación biológica de fósforo se lleva a cabo sobre la base de resultados experimentales de plantas pilotos, así como de una serie de factores, muchos de ellos comunes al diseño de sistemas de fangos activos. LA ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE FÓSFORO (EBF)Para lograr bajas concentraciones de fósforo (P) en un efluente por vía biológica, es necesario conseguir que los microorganismos acumulen este elemento más allá de sus necesidades metabólicas de crecimiento. Así, la EBF se basa en exponer la biomasa a ciclos anaerobio-aerobio. En el tiempo de contacto anaerobio, las bacterias que intervienen en la eliminación biológica del fósforo, usan sus reservas intracelulares de polifosfatos como fuente de energía, y almacenan sustratos orgánicos simples, como los ácidos grasos volátiles (AGV), lo que favorece la liberación de fósforo en la fase anaerobia. Durante la fase aerobia, las bacterias usan sus reservas de carbono como fuente de energía y acumulan más fósforo que el liberado en la fase previa, almacenando este elemento muy por encima de sus necesidades estequiométricas. Al finalizar esta...

La pre-fermentación de agua residual urbana (ARU) ha sido una estrategia utilizada en los últimos años para mejorar los rendimientos de los sistemas de eliminación biológica de fósforo (EBF). En sistemas de EBF, la tasa y el nivel de P liberado en la fase anaerobia, así como la cinética de acumulación de P en la fase aerobia, dependen de la cantidad de sustrato disuelto disponible para captar y almacenar dentro del tejido celular de la bacteria, en forma de poli-b-hidroxi-butirato (PHB). Para realizar esta tarea, los microorganismos prefieren sustratos de bajo peso molecular como son los ácidos grasos volátiles (AGV).Diversos estudios indican una mejora del proceso de EBF cuando se trabaja con materia orgánica compuesta por sustratos fermentados (Rabinowitz y Oldham, 1986;Randall et al., 1994;Marais et al, 1983). Como generalmente el contenido de ácidos grasos volátiles (AGV) de las aguas residuales urbanas es muy bajo o nulo, diversos estudios recomiendan realizar la pre-fermentación del agua residual a depurar, de forma que se incorporen al afluente del proceso de EBF, la concentración de AGV apropiada en cada caso (Skalsky y Daigger, 1995;Randall et al, 1994;Abu-ghararah y Randall, 1991;Lilley, et al, 1990;Elefsiniotis y Oldham 1991;Arun et al, 1988). Sedlak (1991) indica que para eliminar 1 mg/l de fósforo se necesitan de 7-9 mg/l de AGV. Cuando se usan fuentes exógenas de AGV, debe cuidarse el no sobrepasar esta relación, porque se corre el peligro de que el proceso de EBF no sea económicamente viable, por el incremento de la materia orgánica afluente que esta práctica supone. El sistema clásico de fermentación de aguas residuales es el que surge de dividir en dos fases la digestión anaerobia, con el fin de mejorar los resultados de operación y tener un mejor control sobre dicho proceso. En este sentido, Andrews y Pearson (1965), estudiaron las características de la producción de ácidos grasos volátiles (AGV) en los procesos de fermentación, para lograr una separación física entre la metanización y la acidificación, empleando un reactor de cultivo en suspensión de mezcla completa, usando agua residual sintética, con una DQO afluente de 10 g/1, y TRS entre 0,75 y 22 días. La mayor tasa de producción de AGV se obtuvo con un tiempo de retención de sólidos (TRS) de 2,4 días, consiguiendo una transformación del 55% de la DQO en DQO acida, y una producción de AGV en función de la DQO afluente de 0,33 mg AGV/mg DQO. Por otro lado, Eastman y Fergu-son (1981), estudiaron la capacidad de hidrólisis de materia orgánica particulada durante la fase acida de la digestión anaerobia. Utilizaron cuatro reactores de mezcla completa operados a flujo continuo y discontinuo con tiempos de retención de sólidos e hidráulico (TRS, TRH) de 9 a 72 h, alimentados con fangos primarios con una concentración de sólidos en suspensión de 3,6%. Se determinó que los incrementos del TRS de 9 a 72 h provocan aumentos en la producción de AGV del reactor. Agua. Vol.6 Num.3 (septiembre 1999), páginas 259-268, recibido el 3 de febrero de 1999 y ...