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Control de algas en lagos y reservorios

Control de Algas en Lagos y Reservorios

Han sido muchos los casos de floraciones masivas de algas en el mundo, y es evidente es que el número de floraciones se eleva año con año. El crecimiento excesivo de cianobacterias (algas verde-azules) y algas verdes en los reservorios de agua pueden puede traer consecuencias negativas para la calidad del agua. El agua se vuelve verde, los filtros de arena se tapan, y algunas algas pueden producir geosminas y MIB (Metilisoborneol) que dan un sabor terroso al agua, lo que puede resultar en quejas de clientes. Además, las cianobacterias pueden llegar a producir toxinas que causan enfermedades graves en los seres humanos que consuman el agua. Es por eso que las floraciones de algas se evitan, y se desea el control. Conocer los factores que contribuyen al crecimiento de algas, y sus opciones de control le ayudará a mantener el equilibro en los cuerpos de agua.

¿Qué es el control de algas?

El control de algas son acciones que se llevan a cabo para mantener bajo control las floraciones de algas. El  manejo de las algas a largo plazo implica al menos la reducción de entrada de los nutrientes al cuerpo de agua. Sin embargo, la reducción nutrientes a largo plazo de estos  requiere cambios exhaustivos en las políticas hídricas y en las actividades de desarrollo social para que se pueda lograr un cambio significativo de la calidad del agua. Existen algunas opciones de tratamiento para controlar las algas a corto plazo como aireación, productos químicos, aditivos biológicos, o tecnología de ultrasonido.

Una medida preventiva es el monitoreo en tiempo real de los parámetros esenciales de calidad de agua e indicadores de algas. El monitoreo en tiempo real de parámetros de calidad de agua relacionados con la dinámica del fitoplancton, como la clorofila-a, ficocianina, temperatura, DO, pH, turbidez y Redox, es esencial para pronosticar a corto plazo las potenciales floraciones nocivas de algas. Estos parámetros proporcionan información directa e indirecta sobre la concentración de biomasa de las algas en el cuerpo de agua. Una vez que una floración se predice en base a los datos registrados es más fácil tomar medidas preventivas que inhiban dicha floración.

Factores que afectan el crecimiento de algas

En todos los cuerpos de agua existe un nivel básico de algas. Estas concentraciones de algas no solo son parte de la ecología normal de los lagos, sino que también son importantes para mantener su equilibrio ecológico. Sin embargo, el crecimiento exponencial de un tipo específico de algas puede alterar el balance ecológico. Es así que las floraciones de algas causan un deterioro de la calidad del agua que puede reducir los niveles de oxígeno disuelto y alterar los niveles de pH, provocando la muerte masiva de peces y otros organismos acuáticos que son asfixiados por la falta de oxígeno.

Las condiciones que inducen el crecimiento de algas verde-azules son un agua estancada junto con altas temperaturas y alta concentración de nutrientes (nitrógeno y fósforo). Especialmente en los meses de verano cuando la temperatura del agua aumenta la concentración de algas puede crecer exponencialmente. El agua de embalses de agua cruda a menudo permanece estancada. La falta de circulación del agua puede hacer que las algas compitan con otros organismos en el ecosistema causando floraciones masivas de algas.

 

Reducción en un 90% de algas verde-azules con ultrasonido

Disminución del 90 por ciento de algas verde-azules. Información en tiempo real de la calidad del agua. Reducción en el uso de químicos. Más información

 

Incluso cuando dejan de fluir nutrientes al cuerpo de agua, la bioquímica de un estanque o lago es tal que, debido a las leyes bilógicas del crecimiento, decaimiento y gravedad, la eutrofización no se detendrá. Esto se debe al ciclo interno del fósforo ya que el nutriente nunca sale de la planta.

Flujos adicionales de nutrientes por causa de la actividad humana -como la agricultura- hacen que aumenten los niveles de eutrofización. Un aumento gradual del nivel de eutrofización es un proceso natural en los lagos, pero cuando incrementan más allá de cierto nivel la eutrofización provoca cambios difíciles de revertir en todo el ecosistema. Esto a la vez provoca la liberación de nutrientes almacenados en los sedimentos al fondo del cuerpo de agua, acelerando nuevamente el proceso de eutrofización.

“El crecimiento excesivo de algas puede ser causado por la contaminación, altas temperaturas, baja turbiedad y/o agua en poco o nulo movimiento”

Control Ultrasónico de Algas

Elimina hasta el 90% de las algas existentes y evita el crecimiento de nuevas algas.
Disminución en el consumo de químicos. Fácil de instalar y de mantener. No hay liberación de toxinas.

Aprenda más sobre el ultrasonido

Problemas causados por las algas

El crecimiento excesivo de cianobacterias (algas verde azules) y algas verdes en un reservorio de agua traen consecuencias negativas para la calidad del agua. Las toxinas de las cianobacterias no solo han  causado muchas veces mortandad de peces y animales domésticos, sino también son responsables de causar enfermedades y dolencias en los seres humanos, inclusive se han relacionado con casos de cáncer de hígado. Cuando las aguas superficiales son usadas con fines de consumo humano, la presencia de cianobacterias representa un riesgo para el abastecimiento de agua potable ya que las toxinas y los metabolitos olorosos tienen la capacidad de disolverse en el agua y escapar a los métodos convencionales de tratamiento de agua. Bajo esta situación el agua adquiere un mal olor y sabor en el agua, y en el peor de los casos, ponen en riesgo la salud de los consumidores.

“Las floraciones de algas verde azules en lagos y reservorios causan un mal olor en el agua, mortandad de peces, y ponen en riegos la salud humana”

Tipos de algas

El crecimiento de algas se da en tres formas básicas:

  • Planctónica
  • Filamentosa
  • Macrofitas

Las algas planctónicas son algas unicelulares, microscópicas, que flotan libremente o en colonias en el agua. Tienen la capacidad de convertir el agua en verde o en algún otro color como el amarillo, marrón o rojo. Las algas filamentosas al juntarse forman como hebras verdes largas de cabello. Las algas macrofitas se asemejan a las plantas comunes al tener también hojas y tallos.

Tres tipos de algas: Planctonica, Filamentosa y Macrofitas

Soluciones de control de algas

La presencia de cianobacterias es un problema grave y global. Los métodos convencionales para controlar las floraciones de algas en lagos y embalses de gran tamaño presentan sus ventajas y desventajas.  Algunos métodos puedan ser nocivos para el medio ambiente como los alguicidas, mientras que otros llegan a ser muy costosos, como en la aireación. La siguiente sección explica el nuevo concepto de combinación de monitoreo en tiempo real de la calidad del agua, un software basado en la web, y el ultrasonido para monitorear, predecir y controlar floraciones de algas en grandes cuerpos de agua superficial.

Para tratar y controlar el crecimiento de algas comúnmente se utilizan 4 métodos:

  1. Químicos
  2. Aireación
  3. Mezcladores
  4. Ultrasonido

1. Químicos

La intervención por medio de químicos consiste en tratar el agua con una variedad de sustancias químicas como el alumbre, lantano, o cualquier otro producto que precipite los ortofosfatos ionizados. Los herbicidas acuáticos utilizados para tratar las algas se llaman alguicidas, y son compuestos a base de cobre como el sulfato de cobre o el químico Endothall. Una desventaja del uso de alguicidas es que pueden causar la ruptura de las células de las algas lo que da lugar a la liberación de sus toxinas intracelulares en el cuerpo de agua. Por lo tanto, una disminución abrupta de la concentración de algas puede resultar en altas concentraciones de toxinas. Además, también debe tomarse en cuenta el efecto perjudicial a largo plazo que el uso de químicos ejerce sobre el equilibrio ecológico en un lago.

2. Aireación

La aireación es un método respetuoso con el medio ambiente que se utiliza para aumentar el nivel de oxígeno en el agua con el fin de rejuvenecer los cuerpos de agua y mantener un ecosistema saludable. Es primordial mantener niveles saludables de oxígeno disuelto porque ayuda a la descomposición de la vegetación y otros nutrientes que se encuentran en el cuerpo de agua. La descomposición del limo, o sedimentos en el fondo, es llevada a cabo por microorganismos, específicamente por bacterias aeróbicas y anaeróbicas. La descomposición por organismos aeróbicos requiere un suministro continuo de oxígeno y se efectúa rápidamente  cuando las concentraciones de oxígeno disuelto están cerca de los niveles de saturación. El resultado principal de la descomposición aeróbica es el dióxido de carbono. Por otra parte, la descomposición por organismos anaeróbicos es más lenta que la aeróbica, y los productos finales son compuestos orgánicos tales como alcoholes y ácidos orgánicos malolientes.

Una de las desventajas del uso de esta tecnología son los altos costos de mantenimiento por mano de obra y el uso de energía. Debido a que la técnica de aireación no mata directamente la algas, la eficacia de este método no está garantizada.

La aireación es un método respetuoso con el medio ambiente que se utiliza para aumentar el nivel de oxígeno en el agua con el fin de rejuvenecer los cuerpos de agua y mantener un ecosistema saludable. Es primordial mantener niveles saludables de oxígeno disuelto porque ayuda a la descomposición de la vegetación y otros nutrientes que se encuentran en el cuerpo de agua. La descomposición del limo, o sedimentos en el fondo, es llevada a cabo por microorganismos, específicamente por bacterias aeróbicas y anaeróbicas. La descomposición por organismos aeróbicos requiere un suministro continuo de oxígeno y se efectúa rápidamente  cuando las concentraciones de oxígeno disuelto están cerca de los niveles de saturación. El resultado principal de la descomposición aeróbica es el dióxido de carbono. Por otra parte, la descomposición por organismos anaeróbicos es más lenta que la aeróbica, y los productos finales son compuestos orgánicos tales como alcoholes y ácidos orgánicos malolientes.

Una de las desventajas del uso de esta tecnología son los altos costos de mantenimiento por mano de obra y el uso de energía. Debido a que la técnica de aireación no mata directamente la algas, la eficacia de este método no está garantizada.

3. Mezcladores

La función principal de los mezcladores es un embalse es la desestatificación, un proceso en el que el agua se mezcla para eliminar las capas estratificadas (Epilimnion, matalimnion, hipolimnion: Véase la siguiente figura) y hacerla menos favorable para el crecimiento de las algas en ciertas capas. Para controlar eficazmente las algas generalmente se aconseja circular Epilimnion y Metalimnion para mantener los olores de hierro, magnesio y anóxicos que comúnmente ocurren en la capa hipolimnion, la capa profunda que está más lejos de la superficie del agua.

La desventaja de la mezcla o circulación del agua es el frecuente mantenimiento requerido en los sistemas por el desgaste que sufren. Otra desventaja es que la eficacia de los mezcladores para combatir las floraciones es muy variable.

4. Ultrasonido

El ultrasonido es la emisión de ondas sonoras con frecuencias superiores al límite audible de la audición humana (22kHz). A frecuencias específicas, estas ondas sonoras pueden usarse para controlar el crecimiento de algas. Las cianobacterias usan vesículas de gas para la regular su flotabilidad y por ende, su profundidad. Durante el día, las algas hace la fotosíntesis en la capa superior del agua usando el dióxido de carbono y los nutrientes disueltos en el agua para producir oxígeno y polisacáridos. Por la noche, las células de cianobacterias liberan el gas de sus vesículas para poder hundirse hasta el fondo, y usan el oxígeno para producir biomasa.

Las ondas de ultrasonido crean una capa de sonido en la capa superior del agua que impide la flotabilidad de las algas. Las células de algas se hunden al fondo y son incapaces de hacer la fotosíntesis, por lo que eventualmente mueren por la falta de luz.

Ultrasonido MPC-Buoy

El control de algas con ultrasonido es un método tecnológico bien establecido que ha existido ya por muchos años. Es una tecnología respetuosa con el medio ambiente e inofensiva para los peces y plantas.  Sin embargo, para lograr su eficiencia es importante que se utilicen programas específicos de frecuencia basados en el tipo de algas que se requiere controlar. Debido a la adaptabilidad de las algas durante las estaciones dentro de un lago, es importante destacar la capacidad de cambiar las frecuencias ultrasónicas para el control de algas a largo plazo.

“El ultrasonido de baja potencia es totalmente seguro para los peces y otras especies acuáticas”

Resumen de los diferentes métodos de control de algas

Diferentes metodos de control de algas

Nueva solución: control y monitoreo de algas con ultrasonido

Existen varias soluciones ultrasónicas de control de algas disponibles para tratar cuerpos de agua más pequeños (hasta 200m /650 pies). Los dispositivos de control de algas consisten en sistemas flotantes con transmisores que emiten ondas de ultrasonido bajo el agua con el fin de controlar las algas más comunes. Para superficies más grandes tales como reservorios de agua cruda, existen sistemas disponibles que consisten en boyas alimentadas por energía solar, como el MPC-Buoy. El sistema MPC-Buoy desarrollado por la empresa holandesa LG Sonic es una plataforma alimentada por energía solar que utiliza el monitoreo continuo de la calidad del agua para controlar las algas con ultrasonido.

MPC-Buoy en un lago

Dentro de un cuerpo de agua, los parámetros físico-químicos, el flujo del agua, y los microorganismos presentes pueden variar ampliamente. Así, el tipo de algas puede variar e incluso cambiar durante la temporada. Para sacar el mejor provecho de las ondas ultrasónicas es importante que se haga uso de frecuencias específicas. LG Sonic emplea frecuencias ultrasónicas científicamente comprobadas para controlar muchos tipos de algas. El tamaño de las células de algas, su morfología, y la calidad general del agua determinan la frecuencia óptima para controlar las algas. Esto hace fundamental monitorear parámetros de calidad del agua como la clorofila-a, ficocianina, turbidez, oxígeno disuelto, pH, redox, y temperatura, para predecir el potencial crecimiento de ellas, identificar el tipo de algas está floreciendo, y escoger la frecuencia ultrasónica que la trate más eficazmente.

MPC-View water monitoring software

El sistema MPC-Buoy provee una visión completa de la calidad del agua recopilando los siguientes parámetros cada 10 minutos:

  • Clorofila-a (algas verdes)
  • Ficocianina (algas verde azules)
  • pH
  • Turbiedad
  • Oxígeno disuelto
  • Temperatura

Los datos recabados se entregan en tiempo real vía radio, GPRS o 3G a una plataforma software basada en la web. En base a un algoritmo, LG Sonic es capaz de ajustar el programa ultrasónico de acuerdo a las condiciones específicas del agua y predecir una floración con unos días de anticipación. Dependiendo de la información recibida, el programa ultrasónico puede ser modificado para adaptarse a las condiciones del agua y el tipo de algas presentes. De esta forma es posible eliminar algas presentes e impedir el crecimiento de nuevas algas.

Estudios llevados a cabo por la universidad de Portsmouth en Reino Unido, la UNICET en Catania Italia, y BOKU en Austria indicaron que las unidades LG Sonic son seguras para los peces. Los sistemas LG Sonic han sido probados para determinar su efecto sobre el zooplancton concluyendo que no hubieron efectos negativos.

“LS Sonic tiene actualmente 15 proyectos MPC-Buoy alrededor el mundo”

Control por ultrasonido de algas y biofouling LG Sonic

Desde 1999, LG Sonic ha sido fabricante líder a nivel internacional de equipos de ultrasonido para control de algas. Nuestros productos proporcionan una solución ecológica para controlar eficazmente algas en lagos, embalses, estanques, torres de enfriamiento, y otras aplicaciones. Durante la última década se han instalado exitosamente más de 10.000 productos LG Sonic en 52 países diferentes. Para más información visite nuestra página LG Sonic website.

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  • LG Sonic
  • Radonstraat 10
  • 2718 TA Zoetermeer
  • Los Países Bajos