El Índice Volumétrico de Fangos (IVF o SVI): un parámetro clave para el control del proceso biológico

En los sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales, el control de la biomasa activa es esencial para garantizar un rendimiento estable y una buena calidad del efluente. Uno de los parámetros más utilizados para evaluar las propiedades del fango activo es el Índice Volumétrico de Fangos (IVF), también conocido como Sludge Volume Index (SVI).

El IVF proporciona información directa sobre la capacidad de sedimentación y compactación del fango activo, y se emplea tanto en el seguimiento rutinario de plantas en operación como en el diagnóstico de problemas de decantación.

Definición y fundamento

El Índice Volumétrico de Fangos se define como el volumen (en mililitros) ocupado por un gramo de sólidos suspendidos del licor mezcla (MLSS) después de 30 minutos de sedimentación en una probeta de 1 litro.

IVF = V30 / MLSS

donde:

V30: volumen del fango sedimentado tras 30 minutos (mL/L)
MLSS: concentración de sólidos suspendidos en el licor mezcla (g/L)

Este valor expresa la facilidad con que las partículas biológicas del fango se aglomeran y sedimentan, lo que permite inferir la estructura y el estado fisiológico de la biomasa.

Procedimiento de determinación

El ensayo es sencillo, pero requiere cierta precisión para obtener resultados representativos:

Se toma una muestra homogénea del licor mezcla del reactor biológico.
Se vierte 1 litro de muestra en una probeta transparente y se deja sedimentar en reposo durante 30 minutos.
Se mide el volumen del fango sedimentado en la probeta.
En paralelo, se determina la concentración de MLSS (g/L) en la misma muestra.
Se calcula el IVF aplicando la fórmula indicada.

Es importante realizar el ensayo sin vibraciones ni turbulencias, y registrar la temperatura del licor mezcla, ya que la viscosidad puede afectar la velocidad de sedimentación.

Interpretación de resultados

El valor del IVF refleja la densidad, floculación y compactabilidad del fango activo. Valores excesivamente bajos o altos pueden indicar desviaciones en la operación del sistema.

IVF (mL/g)	Evaluación del fango	Observaciones operativas
< 50	Fango muy denso y pesado	Fango viejo, posible nitrificación elevada o baja carga
50 – 150	Fango con buena sedimentación	Condiciones óptimas de equilibrio biológico
150 – 200	Fango liviano o flóculos abiertos	Inicio de problemas de bulking
> 200	Sedimentación deficiente	Bulking filamentoso o fango disperso

Un IVF alto suele asociarse a la proliferación de bacterias filamentosas, deficiencia de nutrientes (N o P), o carga orgánica insuficiente. Por el contrario, valores muy bajos pueden corresponder a fangos envejecidos, con elevada tasa de nitrificación o deficiencia de oxígeno.

Aplicación en la operación de plantas

El seguimiento regular del IVF permite a los operadores:

Controlar la edad del fango (SRT) y ajustar la tasa de purga.
Evaluar el rendimiento del decantador secundario y la calidad del efluente clarificado.
Detectar tempranamente problemas de bulking o flotación de fangos.
Optimizar la recirculación de fangos y mantener un equilibrio estable entre carga, oxígeno y biomasa.

Combinado con otros parámetros, como el IVF modificado (SVI30 corregido por MLSS) o el Sludge Density Index (SDI), este índice ofrece una visión completa del comportamiento del fango y de la estabilidad del proceso biológico.