Incrustaciones Biológicas en Pozos de Agua

Ana Vílchez – Geocientífico Junior – GeoSoul Consulting

26/01/2021

Al tratar el tema de las incrustaciones y obstrucciones en pozos de aguas subterráneas es común dejar de lado la influencia de factor biológico dentro del pozo y acuíferos, con lo que surge las interrogantes:

¿Qué son estas incrustaciones?

Las incrustaciones de origen biológico pueden tener diferentes composiciones, como sulfuros, sulfatos y carbonatos, pero sin duda, las más comunes son los oxi-hidróxidos de hierro y manganeso. Estas últimas incluye mineralogías como:

HEMATITES…………………………………… Fe2O3

LIMONITA……………………………..Fe2O3.n H2O

GOETHITA…………………………………..FeO(OH)

MAGNETITA………………………………….. Fe3O4

SIDERITA ……………………………………… FeCO3

PIRITA………………………………………………FeS2

Pseudomona aeruginosa

Los microorganismos involucrados en la formación de incrustaciones incluye ferrobacterias como Clonothrix, Leptothrix, Gallionella, Toxothrix, Crenothrix y Thiobacillus; bacterias sulfato-reductoras, pseudomonas, entre otras.

Muchos de estos organismos se encuentran de manera natural en los acuíferos, y es el funcionamiento de los pozos, lo que altera el equilibrio de la microflora causando la bioobstrucción, bioacumulación, generación de gases y corrosión dentro del acuífero. Allí radica la importancia del estudio del factor biológico en la captación de aguas subterráneas.

Mecanismos de incrustación biológica

¿Cómo se forman?

La formación de incrustaciones biológicas en los pozos de aguas subterráneas ocurre mediante tres mecanismos que acompañan procesos químicos y físicos:

  • Mecanismos enzimáticos: las bacterias autótrofas para la formación del carbono orgánico, utilizan la oxidación del hierro como fuente de energía.
  • Mecanismos no enzimáticos: donde se produce la oxidación y precipitados de hierro como efecto secundario de la actividad bilógica, debido a aumento de pH, aumento del Eh y formación de quelatos.
  • Precipitación pasiva: ocurre adsorción pasiva de hierro en la pared celular como coloide.

Asociaciones de microorganismos forman estructuras de fijación que terminan obstaculizando el paso de agua a través de los poros del acuífero, estas son llamadas biopelículas y se desarrollan en condiciones de pH entre 7,4 y 8,6; ambientes oxidantes o reductores de acuerdo con el organismo aerobio o anaerobio; temperaturas entre 10-40°C y en presencia de nutrientes. Razón por la cual no es recomendable utilizar compuestos fosforados, azufrados o nitrados como agentes de limpieza en pozos con desarrollo de incrustaciones biológicas.

El proceso de formación de biopelículas es cíclico y en la mayoría de los casos no es posible identificar el problema hasta que el daño en la eficiencia del pozo y acuífero es considerable. 

Todo comienza con la colonización inicial sobre la superficie mineral, luego la competencia por ocupar el espacio poroso toma lugar y ocurre la disminución de la capacidad del acuífero para transmitir el agua. La biopelícula se estabiliza, disminuyendo su volumen hasta una ocupación secundaria y crecimiento de las incrustaciones nuevamente en el espacio poroso.

En términos del pozo se observa la mejora y pérdida cíclica de la eficiencia en la extracción del agua, hasta que la obstrucción es total y el pozo es inutilizado.

Formación de incrustaciones biológicas

Distribución microbiológica en un pozo

Ahora bien, ¿Cómo puede evitarse o eliminarse este tipo de incrustación?

  • Su diagnóstico puede ser complejo, la única forma de hacerlo es a través de estudios microbiológicos con determinación de ferrobacterias.
  • La inspección periódica del pozo permitirá establecer un plan de mantenimiento correcto para el grado de incrustación y tipo de incrustación presente.
  • En el mantenimiento y limpieza de pozos con incrustaciones biológicos se debe incluir tanto procesos mecánicos, como químicos donde se tome en cuenta el pH y la interacción de los microorganismos con los agentes limpiadores. Esto para evitar la formación de más incrustaciones por la presencia de nutrientes o cambio en el equilibrio de pH en los alrededores del pozo.
  • También se debe acompañar el proceso de un adecuado desarrollo del pozo y pruebas de bombeo periódicas que permitan identificar variaciones en los parámetros hidrogeológicos del pozo.

En resumen, contar con un equipo de expertos en el tema para la planificación, desarrollo y evaluación del mantenimiento y limpieza de tu pozo, pueden hacer la diferencia entre, alcanzar la máxima eficiencia del pozo y la pérdida total de la inversión.

Si necesitas asesoramiento en el tema, puedes contactar al equipo de GeoSoul Consulting a través de nuestro correo electrónico o redes sociales.