Edad del fango: el parámetro que más condiciona cómo trabaja tu reactor biológico

En el día a día de una planta depuradora, hay parámetros que se controlan a diario —oxígeno disuelto, sólidos en suspensión, caudal— y otros que pasan a un segundo plano aunque condicionen todo lo demás. La edad del fango es uno de ellos. Se menciona en cualquier manual de fangos activos, aparece en los informes de explotación y se usa para justificar purgas, pero no siempre se entiende bien qué implica realmente y por qué merece más atención de la que habitualmente recibe.

¿Qué es exactamente la edad del fango?

La edad del fango, también conocida como tiempo de retención de sólidos (TRS) o SRT por sus siglas en inglés (Sludge Retention Time), expresa el tiempo medio que los microorganismos permanecen en el sistema antes de ser eliminados. Dicho de otra manera: cuánto tiempo vive, en promedio, una bacteria en el reactor biológico.

Su cálculo es conceptualmente sencillo:

TRS (días) = Masa de sólidos en el sistema / Masa de sólidos que se eliminan por día

Los sólidos que salen del sistema lo hacen por dos vías: la purga intencionada de fangos (el mecanismo de control principal) y los sólidos que escapan con el efluente tratado. En la práctica, la purga es la palanca que el operador tiene para ajustar este parámetro.

¿Por qué importa tanto?

La edad del fango determina qué tipo de microorganismos prosperan en el reactor y, por tanto, qué reacciones biológicas tienen lugar. No es un parámetro más: es el que define la ecología del sistema.

A edades del fango bajas (2-4 días), dominan las bacterias heterótrofas de crecimiento rápido. El proceso elimina materia orgánica carbonosa (DBO) con eficiencia, pero no hay condiciones para que prosperen microorganismos más lentos. La producción de fangos es alta y el consumo energético de aireación tiende a ser menor.

A edades del fango medias-altas (8-15 días o más), el sistema permite el desarrollo de nitrificantes (Nitrosomonas, Nitrobacter), que son organismos de crecimiento lento y muy sensibles a las condiciones del entorno. Sin una edad del fango suficiente, la nitrificación no ocurre o es inestable. Para garantizar una eliminación fiable de amonio, la edad del fango debe superar un umbral mínimo que depende de la temperatura del agua.

A edades muy altas (>20 días), el sistema entra en una zona de endogenia acentuada: los microorganismos empiezan a consumir su propia biomasa. La producción neta de fangos disminuye —lo que puede ser una ventaja en términos de gestión de fangos—, pero el consumo de oxígeno aumenta y el sistema puede volverse más sensible a perturbaciones.

La influencia de la temperatura

Este es uno de los aspectos más prácticos y a veces más olvidados. Las bacterias nitrificantes son mucho más lentas a bajas temperaturas. A 10 °C, su velocidad de crecimiento puede ser cuatro o cinco veces inferior que a 20 °C. Esto significa que una edad del fango de 10 días que garantiza nitrificación en verano puede ser insuficiente en invierno.

El dimensionamiento de una planta debe contemplar esta variación estacional. Si el reactor está ajustado para trabajar en las condiciones más favorables, puede encontrarse sin capacidad nitrificante en los meses fríos. En plantas donde el cumplimiento del límite de amonio en vertido es crítico, este punto no es menor.

Objetivo de tratamiento	TRS típico	Temperatura	Observaciones clave
Solo eliminación de DBO	2 – 5 días	Indiferente	Alta producción de fangos. Sin condiciones para bacterias nitrificantes. Proceso más sencillo de operar.
Nitrificación parcial	6 – 10 días	> 15 °C	Zona de transición. La nitrificación puede ser inestable. Muy sensible a bajadas de temperatura.
Nitrificación completa	10 – 18 días	> 10 °C	Rango habitual en EDARs urbanas con requisito de amonio. Aumentar TRS en invierno si T < 12 °C.
Nitrificación + desnitrificación	12 – 25 días	> 10 °C	Requiere zona anóxica. TRS alto para sostener biomasa nitrificante y desnitrificante simultáneamente.
Eliminación biológica de P (EBPR)	8 – 20 días	> 12 °C	Los organismos PAO son sensibles al TRS. Un TRS muy alto puede favorecer organismos glucógeno-acumuladores.

Edad del fango y producción de fangos: la relación inversa

Existe una relación directa entre la edad del fango y la cantidad de fango que genera el sistema. A mayor SRT, menor producción específica de fangos (expresada en kg de SSV producidos por kg de DBO eliminada). Esto es así porque a edades altas, una parte de la biomasa se oxida en el propio reactor mediante respiración endógena.

Este equilibrio tiene implicaciones prácticas importantes. En plantas donde el tratamiento y la deshidratación de fangos son un cuello de botella operativo o económico, trabajar con edades del fango más altas puede reducir la cantidad de fango a gestionar. Sin embargo, esta decisión tiene un coste energético asociado que debe evaluarse.

Un parámetro de diseño y de operación

La edad del fango no es solo una variable de diseño que fija el proyectista y se olvida. Es un parámetro vivo que el operador puede y debe ajustar en función de los objetivos de tratamiento, la carga entrante, la temperatura o los límites de vertido aplicables.

Muchas de las dificultades operativas que se observan en plantas de fangos activos —nitrificación insuficiente, bulking filamentoso, espumas persistentes, exceso de fangos— tienen su origen, total o parcialmente, en una edad del fango mal ajustada. Antes de buscar causas más complejas, vale la pena revisar si este parámetro está donde debería estar.