En este articulo técnico trataremos sobre los parámetros biológicos del agua a vigilar en una EDAR. Considerando en alcanzar el objetivo de la depuración de aguas, que es reducir su carga contaminante y retornar las condiciones iniciales de pureza del agua.
Para alcanzar esta meta es preciso, evaluar varios parámetros fundamentales. La información sobre estos parámetros biológicos la obtendremos de los medidores de caudal y el resto de instrumentación distribuida por la estación depuradora de aguas residuales.
Los 5 parámetros biológicos del agua más importantes en una EDAR
Los procesos que suceden en este tipo de plantas de tratamiento de aguas son físicos, químicos y biológicos. Para garantizar que la planta de aguas se comporte adecuadamente y cumpla su función de depuración, debemos estar atentos a los siguientes parámetros biológicos:
1️⃣ Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)
Es el consumo de oxígeno de una muestra de agua por organismos aerobios presentes en dicha muestra. La DBO indica la presencia y biodegradabilidad de la materia orgánica existente. La DBO nos permite estimar el oxígeno requerido para poder estabilizar el carbono orgánico presente en el agua, y saber la rapidez con la que va a ser metabolizado por los microorganismos.análisis de agua en EDAR
2️⃣ Demanda química de oxígeno (DQO)
Se trata de la cantidad de oxigeno que se requiere para oxidar químicamente la materia orgánica.
3️⃣ Demanda total de oxígeno (DTO)
Este parámetro muestra, de forma rápida y fiable, la demanda de oxígeno del agua residual, en lugar de cuantificar el contenido en carbono presente en el agua.
4️⃣ Carbono orgánico total (COT)
Es el material derivado de la descomposición de las plantas, el crecimiento bacteriano y las actividades metabólicas de los organismos vivos, o de compuestos químicos. Un analítica habitual de COT mide el Carbono total (CT) y el carbono inorgánico total (CIT), y establece el COT como la diferencia entre ambas.
5️⃣ Oxígeno disuelto (OD)
Es la concentración en % de la cantidad de oxigeno presente en el agua. Este parámetro indica el grado de frescura del agua.
Los procesos de depuracion del agua residual son complejos y su manejo requiere una formación técnica especifica. Esta formación la puedes adquirir en nuestros cursos de tratamiento de aguas.
Otros parámetros biológicos del agua para vigilar
⏺ Control de nitrógeno
Uno de los objetivos que se están implantando en todas las estaciones depuradoras de aguas residuales en España es la eliminación biológica del nitrógeno. Para ello se debe establecer un control sobre el nivel de amonio, nitritos y nitratos.
El proceso de eliminación del nitrogeno del agua residual comprende dos etapas: la nitrificación, y la desnitrificación.
En la etapa de nitrificación se acidifica el fluido. Mientras que en la etapa de desnitrificación se recupera alcalinidad y sube el pH.
Nitrificación
El proceso de nitrificación se realiza en tres fases. En primer lugar, el amonio se oxida a nitrito mediante la acción de las bacterias amonio-oxidantes. A continuación pasa a nitrato con la actuación de las bacterias nitrito-oxidantes. Por último, se forma nitrógeno en forma de gas que se distribuye a la atmosfera.
(1) NH4+ + 1,5 O2 → NO2– + H2O + 2H+ + energía
(2) NO2– + 0,5 O2 → NO3– + energía
(3) NO3– + 6H+ → N2 + 3H2O
El paso de oxidación de amonio a nitrito lo realizan las bacterias amonio-oxidantes (AOB), aunque existen archaea amonio-oxidantes (AOA) pertenecientes al dominio Archaea.
Las bacterias AOB del phylum Proteobacteria que aparecen en la estación depuradora de aguas residuales de forma más habitual son del género Nitrosomonas: N. europaea, N. eutropha, N. mobilis y N. oligotropha.
Estas bacterias son sensibles a pH excesivamente alto, a bajas temperaturas y a bajas concentraciones de oxígeno disuelto. Por lo tanto, para verificar un rango adecuado de sus parámetros biológicos debemos tener instalados phmetros, termometros, y medidores de oxigeno. Esta instrumentación debe estar correctamente enlazada al SCADA para alcanzar un buen control de proceso en depuradora de aguas residuales.
Las bacterias que oxidan el nitrito a nitrato son las bacterias nitrito-oxidantes (NOB). Existen cuatro grupos filogenéticos, pero en una estación depuradora de aguas residuales sólo encontraremos los géneros Nitrospira y Nitrobacter.
Las bacterias de Nitrobacter se adaptan mejor en concentraciones más altas de nitrito. Mientras que las bacterias de Nitrospira son más adecuadas cuando tenemos bajas concentraciones de nitrito y oxígeno disuelto.
Desnitrificación
En una estación depuradora de aguas residuales tenemos bacterias del género Pseudomonas. Estas un tipo de bacterias heterótrofas facultativas, que tienen la capacidad de utilizar el nitrato como aceptor de electrones en lugar del oxígeno cuando se encuentran en condiciones de anóxia. Esto permite la eliminación del nitrógeno de manera biológica.
De forma general, los aspectos más importantes que afectan a las dinámicas de poblaciones de bacterias son su velocidad de crecimiento, su velocidad de muerte, y su capacidad de reproducción.
Hay factores que influyen decisivamente en estos aspectos, como son: la temperatura o el pH. En este caso el conocimiento técnico del responsable de la estación depuradora de aguas residuales es fundamental para el equilibrio bacteriano y el óptimo funcionamiento de la planta.
Instrumentación para medir los parámetros biológicos del agua residual en una EDAR
En una depuradora de aguas residuales de una ciudad, siempre hay un analista que se encarga de controlar los parámetros biológicos del agua residual. Para realizar sus mediciones utiliza varios tipos de instrumentos y equipos de laboratorio. Algunos de los principales aparatos utilizados para medir los parámetros biológicos en campo son los siguientes:
✅ pHmetro: Este dispositivo se utiliza para medir el nivel de acidez o alcalinidad del agua. El pH es un parámetro importante para mantener un ambiente adecuado para los microorganismos que realizan la depuración biológica del agua residual.
✅ Medidor de oxígeno disuelto: Este instrumento mide la cantidad de oxígeno disuelto en el agua. Es importante para el crecimiento y actividad de los microorganismos aeróbicos existentes en el proceso de depuración de las aguas residuales.
✅ Turbidimetro: Este dispositivo mide la turbidez del agua, es decir, la cantidad de partículas en suspensión en el agua. La turbidez puede ser un indicador de la eficacia del tratamiento de la depuradora.
✅ Analizador de nutrientes: Este equipo mide la cantidad de nutrientes, como nitrógeno y fósforo, presentes en el agua residual. Los nutrientes son importantes para el crecimiento de los microorganismos, pero un exceso puede inhibir el funcionamiento de ciertas bacterias necesarias.
✅ Medidor de cloro: Este dispositivo mide la cantidad de cloro en el agua. Se utiliza como desinfectante para matar los microorganismos patógenos presentes en el agua residual antes de su vertido al medio ambiente.
✅ Medidor de temperatura: Este instrumento mide la temperatura del agua, lo que es importante para asegurar que se mantengan las condiciones óptimas para los microorganismos descomponedores de la materia orgánica.
Avisos de los parámetros biológicos
Las anomalias de lectura en los parámetros biológicos del agua en las depuradoras, nos sirven para detectar procesos fuera de punto o con rendimientos por debajo de lo esperado. Las dificultades habituales que suceden en este tipo de procesos biológicos son:
✅ el exceso de aireación y la elevada cantidad de oxígeno disuelto contamine el volumen del reactor en el que se pretende realizar la desnitrificación. Este suceso es muy común cuando el caudal de recirculación interna es muy elevado.
✅ intentar eliminar biológicamente el nitrógeno y el fósforo cuando el agua residual no tiene el sustrato suficiente para cubrir las necesidades de la actividad bacteriana.
✅ la concentración baja de oxígeno, que es especialmente importante para el funcionamiento de las amonio-oxidantes, cuyo funcionamiento se limita por debajo de 2 mg/l de oxígeno disuelto.
En estos casos, los procesos biológicos mejoran con:
✅Una adecuada aireación (2mg/l OD) en la zona de nitrificación, y una progresiva bajada del oxígeno disuelto hasta la parte posterior del reactor biológico.
✅ Un área exclusiva de desnitrificación
✅Una recirculación interna adecuada, regulada a través del SCADA.
Conclusión de los parámetros biológicos del agua
Estos parámetros son esenciales en todos los procesos de la depuración de aguas, pero destaca en puntos estratégicos como el decantador primario y el reactor biológico. Cuando todos estos parámetros están en sus niveles adecuados, el agua se devuelve a los ríos y embalses. Allí, disfrutamos de un agua con todas sus propiedades, que alimenta los ecosistemas y es fuente de vida.
Los parámetros biológicos del agua para medir la calidad del medio acuático
Estos parámetros biológicos no se miden en una EDAR, pero es interesante conocerlos ya que nuestros vertidos terminan en el cauce donde se miden otros aspectos para evaluar la calidad del ecosistema.
La presencia o ausencia de ciertos seres vivos nos informa del estado ecológico del medio. Estos organismos se llaman bioindicadores.
La sensibilidad propia de cada uno a la contaminación se utiliza para asignarle un valor de un índice biológico. De la suma de valores de la comunidad acuática resulta un número que nos informa de la calidad ecológica del tramo del río analizado.
Los parámetros biológicos del agua no permiten identificar, los agentes contaminantes, sólo sus efectos sobre la comunidad de organismos.
Los índices biológicos son útiles para realizar un control de la calidad ecológica de los ecosistemas acuáticos. Los parámetros biológicos del agua son buenos integradores de la calidad química en un periodo de tiempo. Lo cual es una ventaja si se compara con los índices fisicoquímicos que sólo ofrecen una medida de calidad puntual, es decir, sólo es válida en el momento del muestreo.
El parámetro biológico del agua IBMWP
El índice IBMWP viene de los términos ingleses: Iberian BioMonitoring Water Procediment. Puntúa 131 familias de macroinvertebrados según su sensibilidad a la contaminación. El valor del índice se calcula sumando las puntuaciones de los diversos grupos faunísticos hallados en el punto de muestreo. Cuanto más elevado sea el valor del índice, mejor será la calidad del agua.
Los resultados varían desde 0 (puntos sin organismo) hasta 100 (calidad máxima). En algunos casos con mucha riqueza biológica puede superar los 100 puntos. Esto sucede si encontramos mucha riqueza de organismos de máxima calidad. El valor obtenido nos permite clasificar el punto estudiado en 5 clases diferentes de calidad ecológica de las aguas.
FBILL3
El parámetro biológico FBILL es un índice de la calidad del agua de los ríos adaptados a los ríos de tierra baja mediterránea. La nomenclatura FBILL proviene de los términos: Foix, Besós y Llobregat. Este índice se creó en 1983 y su autor es Narcís Prat.
Los organismos se identifican en el grupo de familia y se les otorga una puntuación mayor o menor en función del grado de exigencia de la calidad del agua. Se diferencia del índice IBMWP, porque usa el poder discriminante de las familias ordenadas de mayor a menor calidad. La puntuación final varía entre 0 y 10.
Este índice se utilizará siempre que se pueda donde abundan piedras y la corriente de agua es elevada. La puntuación final se puede agrupar en categorías que muestran el nivel de calidad del río.
Índice de Calidad del Bosque de Ribera: QBR
Las comunidades de ribera tienen muchas funciones: protección de las márgenes, refugio de fauna, corredor biológico, etc. Por esta razón, se considera que las comunidades relacionadas con los bosques de ribera son importantes para las comunidades acuáticas.
El índice QBR es un método para la evaluación de la calidad de los ecosistemas de ribera. Se trata de un índice sencillo para cuantificar la calidad del bosque de ribera. Éste consta de cuatro apartados que sintetizan diferentes aspectos cualitativos del estado de la zona de ribera: el grado de cobertura riparia, la estructura del bosque, la proporción de especies autóctonas y el grado de naturalidad del lecho del río. El resultado de la evaluación es un valor de 0 a 100. El cero indica la inexistencia de bosque de ribera y 100 el máximo valor de conservación.
Índice ECOSTRIMED
El índice ECOSTRIMED viene de las siglas: ECOlogical STatus RIver MEDiterranean. Es un índice adecuado para valoraciones globales del ecosistema fluvial. Por lo tanto, incluye la ribera y la calidad de las aguas.
Pertenece a la familia de los índices de evaluación rápida de la calidad del agua. Es fácil de aplicar, porque requiere una infraestructura mínima y poco tiempo de muestreo.
El marco normativo en España sobre los parámetros biológicos del agua
La gestión de los parámetros biológicos del agua no es una elección operativa, sino una exigencia legal estricta en España. El cumplimiento de los límites de vertido determina la viabilidad de la EDAR, y evita sanciones administrativas graves derivadas del Reglamento del Dominio Público Hidráulico.
Real Decreto 509/1996
Este decreto traspone la Directiva 91/271/CEE. Se trata de la norma de referencia para el tratamiento de las aguas residuales urbanas. Como ingenieros, debemos diseñar y operar bajo los umbrales de concentración y porcentajes mínimos de reducción establecidos en su Anexo I:
| Parámetro | Concentración Límite | Reducción Mínima (%) |
| DBO5 (a 20°C) | 25 mg/l $O_2$ | 70 – 90 % |
| DQO | 125 mg/l $O_2$ | 75 % |
| MES (Sólidos en Suspensión) | 35 mg/l | 90 % |
La eliminación de nutrientes (N y P)
Para EDARs que vierten en zonas sensibles los parámetros biológicos del agua se vuelven aún más críticos. La optimización de la recirculación interna y la configuración de cámaras anóxicas y aerobias es fundamental para cumplir con estos ratios. En nuestros cursos de tratamientos de aguas, vemos como es especialmente delicado cuando suceden variaciones de carga orgánica estacionales. Está situación es muy frecuente en muchas regiones de España.
El control del nitrógeno total y fósforo total es obligatorio para evitar la eutrofización. Los valores que debemos considerar son:
Fósforo Total: 2 mg/l (10.000 – 100.000 e-h) o 1 mg/l (> 100.000 e-h).
Nitrógeno Total: 15 mg/l (10.000 – 100.000 e-h) o 10 mg/l (> 100.000 e-h).
Nueva directiva de aguas residuales urbanas
Un jefe de planta de EDAR en España tendrá presente la última revisión de la directiva europea, que fue aprobada en 2024. Esta normativa introduce el concepto de tratamiento cuaternario para eliminar microcontaminantes y exige la neutralidad energética de las EDAR a medio plazo.
Esto transforma los parámetros biológicos de «indicadores de depuración» a «activos de eficiencia energética». En este punto es fundamental realizar el control del oxígeno disuelto (O2) mediante variadores de frecuencia en soplantes y turbocompresores. Este parámetro se debe incluir en los KPIs de la EDAR como un aspecto principal en el ahorro de costes de la operación de la depuradora de aguas residuales.
El Real Decreto 1085/2024
En el levante y sur de España, la EDAR ya no termina en el vertido. Si el agua se destina a reutilización, entran en juego los criterios de calidad biológica. Este aspecto se desarrolla en Real Decreto 1085/2024, por el que se aprueba el Reglamento de reutilización del agua y se modifican diversos reales decretos que regulan la gestión del agua. Este decreto impone límites estrictos en Escherichia coli y huevos de nematodos intestinales. La consecuencia directa es la obligación de instalar tratamientos de desinfección (UV, Cloro, Ozono) mucho más rigurosos.
Recomendación Tecpa
Nuestro enfoque no es puramente académico. Entendemos que un exceso de aireación para asegurar la nitrificación puede disparar el consumo eléctrico de la planta, comprometiendo la rentabilidad de la concesión. Entender todos los procesos que suceden en la EDAR ayuda a encontrar el punto de equilibrio entre la mejor operación y la rentabilidad ecónomica de la explotación.
Artículo revisado en: 18 de febrero de 2026
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Siempre ha trabajado en ingeniería de aguas y energía en grandes empresas como FCC y ACS. Actualmente, lidera el equipo de TECPA y disfruta con la docencia de contenidos innovadores.
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