Fijación del biofilm en un biofiltro MBBR
Los biofiltros de lecho móvil, más conocidos por las siglas MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor), desempeñan hoy en día un papel fundamental en los sistemas de acuicultura de recirculación (RAS – Recirculating Aquaculture Systems), los acuarios públicos, las incubadoras de peces y numerosas instalaciones de tratamiento de aguas. Su principio de funcionamiento se basa en el uso de soportes plásticos móviles que ofrecen una gran superficie específica protegida para el desarrollo de un biofilm bacteriano.
Contrariamente a una creencia muy extendida, no son los soportes biológicos los que purifican directamente el agua. Su única función es proporcionar un hábitat adecuado para el desarrollo de los microorganismos. La verdadera filtración biológica es realizada por el biofilm que coloniza la superficie de estos soportes. Esta compleja comunidad microbiana, formada por bacterias nitrificantes, protozoos y otros microorganismos, transforma el amoníaco tóxico liberado por los peces en nitrito y posteriormente en nitrato mediante el proceso de nitrificación.
Por lo tanto, la eficacia de un biofiltro no depende únicamente de la cantidad de medios biológicos instalados. Es el resultado de un delicado equilibrio entre las características de los soportes, la hidrodinámica del reactor, la disponibilidad de oxígeno, la carga orgánica, la temperatura, el pH y las interacciones biológicas que se desarrollan dentro del biofilm.
Comprender los mecanismos que controlan la fijación y el crecimiento del biofilm es esencial para diseñar biofiltros de alto rendimiento capaces de mantener una calidad del agua estable y satisfacer las exigencias de los modernos sistemas de producción acuícola. Este conocimiento también permite explicar por qué dos biofiltros que utilizan soportes biológicos aparentemente similares pueden presentar rendimientos muy diferentes.
En este primer artículo analizaremos los mecanismos de formación del biofilm, desde la adhesión de las primeras bacterias hasta el desarrollo de una comunidad microbiana madura. También estudiaremos los principales factores que influyen en la colonización de los soportes biológicos y sus implicaciones prácticas para el diseño y dimensionamiento de los biofiltros MBBR.