¿Cómo funciona un desnitrificador de lecho de azufre?

La primera diferencia entre los dos tipos de bacterias empleadas en la desnitrificación biológica es que las bacterias Pseudomonas son heterótrofas, mientras que las bacterias Thiobacillus son autótrofas, por lo que no requieren el aporte unos compuestos orgánicos como fuente de carbono. De esta forma se elimina uno de los dos parámetros críticos para el ajuste del filtro desnitrificador. Otra ventaja de la bacteria Thiobacillus es que es anaerobia facultativa, es decir, que en medios con elevado contenido de oxígeno, es capaz de respirar éste directamente. En el caso de Pseudomonas, si se establece un medio aeróbico, las colonias desaparecen.

Otra ventaja importante es que las colonias de Pseudomonas se establecen en un periodo muy corto, entre dos y tres días, por lo que no es necesario un largo proceso de maduración durante el cual el desnitrificador está soltando nitritos al acuario y que la respuesta de la colonia bacteriana al aumento de la biomasa del acuario es muy rápida.

Debido a que la bacteria Pseudomonas es anaerobia facultativa, el flujo a través del filtro desnitrificador no es tan crítico. Si el flujo es demasiado elevado y no se consume todo el oxígeno dentro del filtro o sólo en una pequeño trozo al final de éste, parte de las bacterias respirarán oxígeno y parte realizarán la desnitrificación, pero nunca se producirán nitritos como en el caso de las bacterias Pseudomonas. En el caso de que el flujo sea demasiado lento y el oxígeno se consuma muy rápidamente, las consecuencias son menos graves que con Pseudomonas debido a que no hay un aporte extra de la materia orgánica carbonatada, necesaria por la bacteria Desulfovibrio para producir sulfuros S=, mientras que la cantidad de metano generada será igual en cualquier filtro desnitrificador.

Los dos problemas que presentan los filtros desnitrificadores de lecho de azufre son:

- Durante el proceso de desnitrificación sobre lecho de azufre, se reducen los nitratos a nitrógeno gaseoso y se oxida el azufre del lecho a sulfato. Por lo tanto, los nitratos son reemplazados por sulfatos. A pesar de que la concentración de los sulfatos en el agua de mar es de 2.20 g/l, con el tiempo se altera el equilibrio iónico del agua, al acumularse sulfatos. Este inconveniente se puede reducir mediante cambios periódicos de agua.

- Estos filtros es su influencia en el pH del agua. Las bacterias desnitrificantes de los filtros convencionales consumen un protón de los dos que se producen en la nitrificación, por lo que contribuyen a mantener estable el pH del acuario. Sin embargo, las bacterias Thiobacillus de los desnitrificadores de lecho de azufre no sólo no consumen un protón, sino que por cada seis moléculas de nitrato reducidas se producen cuatro protones. Para poder controlar esta variación del pH se puede colocar a la salida del desnitrificador un lecho de carbonato cálcico que neutralice la acidez producida, produciéndose la siguiente reacción:

CO3Ca(s) + 2H+(aq) ------- CO2(g) + H2O+ Ca2+(aq)

Los protones generados en el desnitrificador se van a consumir, produciéndose dióxido de carbono (CO2) y calcio (Ca2+). Los desnitrificadores de lecho de azufre no son adecuados para agua dulce pues producen un aumento considerable de la dureza. En los acuarios marinos, estos desnitrificadotes ayudan a mantener los niveles de calcio en el acuario. Este hecho, que en principio parece beneficioso, no lo es a largo plazo pues es necesario el uso de un aditivo para mantener el pH y el KH en los valores adecuados. Como el calcio presenta valores elevados, no se puede usar un aditivo balanceado o equilibrado, que añadiría más calcio, por lo que el equilibrio iónico del agua se ve alterado. El resultado final del uso de los reactores de lecho de azufre es una acumulación de sulfato sódico en el agua, los sulfatos provenientes de la oxidación del azufre del lecho y el sodio proveniente del aditivo de KH.

¿Es necesario un filtro desnitrificador en un acuario marino?

No, no es necesario. Si se introduce suficiente roca viva y se dispone de forma adecuada, con buena circulación de agua, la roca eliminará la mayor parte de los nitratos mediante procesos de desnitrificación natural en su interior, al haber menos oxígeno disuelto.

Los lechos o camas de arena, de suficiente grosor (10 a 15 centímetros) y adecuada granulometría don excelentes reductores de nitratos por procesos de desnitrificación biológica en la parte inferior de la arena.

¿Se puede añadir algún aditivo al agua para reducir nitratos?

Si, las bacterias desnitrificantes Pseudomonas y Achromobacter necesitan una fuente carbonatada para asimilar el nitrato y reducirlo a nitrógeno gaseoso. En los actuales acuarios, con eficientes separadores de urea y alimentación controlada, la cantidad de materia orgánica disuelta que pueden emplear estas bacterias es baja, lo que ralentiza la desnitrificación bacteriana.

Por lo tanto, se pueden añadir compuestos orgánicos como fuente carbonatada para las bacterias, como son el etanol, azúcares, acetato o gluconato.


Se deben añadir de forma cuidadosa y aumentando la dosis ligeramente para dar con la cantidad adecuada, para evitar una posible proliferación bacteriana oportunista que puede enturbiar el agua. Una vez reducida la cantidad de nitratos se debe usar una dosis de mantenimiento.

Tags: ACUARIO, MARINO, QUIMICA