UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA MEDIO AMBIENTE DOCENTE: Ing. JOSE WILLIAN TAFUR

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
MEDIO AMBIENTE
DOCENTE: Ing. JOSE WILLIAN TAFUR
GENERALIDADES
Salud: es el estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de enfermedad. Los factores determinantes
de la salud son: herencia, ambiente, entorno, comportamiento, servicio de salud.
Las funciones de la Salud Pública son: Protección, fomento, reparación, apoyo, coordinación.
La Salud Pública moderna declara como requisitos fundamentales para la salud: la paz, educación, calidad de vivienda, buena
alimentación, buenos ingresos económicos, ecosistema estable, conservación de los recursos naturales renovables, justicia social,
equidad.
Los componentes de la atención primaria en salud son:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Extensión de la cobertura con servicio de salud y mejoramiento del ambiente.
Organización y participación de la comunidad.
Desarrollo de la articulación empresarial.
Desarrollo de la investigación y de tecnologías apropiadas.
Disponibilidad y producción de insumos y equipos.
Formación y utilización de recursos humanos en salud.
Financiamiento del sector.
Normas legales de saneamiento ambiental y salud pública
AÑO
1974
1977
1978
1979
1979
1982
1984
1986
1986
1989
1991
1993
1993
1994
1994
1994
1994
1994
1995
1995
1996
1996
1996
1999
1999
2000
2001
2001
2002
2002
2002
2002
2003
2003
2003
2005
NORMA
D2811
D14498
D1541
L09
R2400
D02
D1594
R2309
R2013
R1016
Const. Nal.
Ley 99
Ley 55
Ley 142
R189
D1295
D1832
R541
D2190
D948
D2240
R4445
L 100
D321
R2569
D2676
D2763
D2463
D1669
D1096
D058
D1713
D1505
D1045
D3100
D1220
ASPECTO REGLAMENTARIO
Código Nacional de los recursos naturales renovables
En relación con márgenes protectoras
Modificado por D2858/81 relacionado con recurso agua
Código sanitario
Seguridad Industrial
Calidad del aire
Usos del agua y residuos líquidos
Residuos especiales
Comité de medicina, higiene y seguridad industrial
Reglamenta la organización y el funcionamiento dl programa permanente de Salud Ocupacional en el empresa.
Acerca de la protección de las riquezas naturales, la diversidad e integridad del ambiente y conservación de aéreas.
Fundamentos de la Política Ambiental
Seguridad en la utilización de productos químicos en el trabajo
Reglamentos de los Residuos Públicos Domiciliarios
Residuos Peligrosos
Factores de riesgo
Tabla legal de enfermedades profesionales
Regula el manejo de escombros
Plan Nacional de Contingencia
Calidad del Aire
Condiciones sanitarias que deben cumplir las Instituciones prestadoras del Servicio de Salud.
Condiciones sanitarias que deben cumplir las Instituciones Prestadoras del Servicio de Salud
Sistema de Seguridad Social y Riesgos Profesionales
Plan Nacional de contingencia contra derrames de Hidrocarburos y sustancias nocivas
Calificación de origen de accidentes de trabajo
Reglamenta la GIRH y similares
Modifica parcialmente el D2676/2000
Calificación de origen de accidentes de trabajo
Modifica parcialmente el D2676/2000
Adopta el RAS-2000
Emisiones atmosféricas
Deroga parcialmente al D605/96 en relación con la prestación del servicio publico de aseo
Modifica parcialmente el D1713/02 en relación con los PGIRS
Adopta la metodología para elaborar el PGIRS
Deroga el Dec.901/97. Reglamenta las tasas retributivas
Deroga al D1180/03 sobre Licencias Ambientales.
AGUAS RESIDUALES
Su tratamiento supone el conocimiento de las características físicas, químicas y biológicas de dichas aguas.
1. Fuentes de aguas residuales
Son las aguas usadas y los sólidos que por uno u otro medio se introduce a las cloacas y son transportadas por el sistema de
alcantarillado.
Aguas residuales domesticas (ARD): provenientes de viviendas, edificios comerciales e institucionales.
Aguas residuales municipales (ARM): residuos líquidos transportados por el alcantarillado de una ciudad y tratados en una planta de
tratamiento de aguas residuales (PTAR)
Aguas residuales industriales (ARI): provenientes de descargas de industrias de manufactura.
Aguas negras (AN): provenientes de inodoros (transportan excremento humano, orina, ricas en sólidos suspendidos (SS), nitrógeno (N),
demanda bioquímica de oxigeno (DBO) y coliformes fecales (CF)).
Aguas grises (AG): aguas residuales domesticas menos las de inodoros (tinas, duchas, lavamanos y lavadoras. Aportan DBO, TSS,
fosforo (P), grasas, Coliformes Fecales.
Tenga en cuenta el siguiente dato: Flujo de agua residual = 0.6 a 0.8 del flujo de agua suministrada; consumo domestico = 220 L/h/d.
2. Características de las aguas residuales
Toda caracterización de las aguas residuales implica un programa de muestreo apropiado para asegurar representatividad de la muestra
y un análisis de laboratorio de conformidad con normas estándar que aseguren precisión y exactitud en los resultados.
2.1 Muestreo
Las consideraciones básicas para ejecutar con éxito un programa de muestreo son:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
Definir el objetivo especifico de la muestra
Revisar la información existente sobre el agua que se va a muestrear.
Identificar las fuentes de contaminantes.
Definir la variabilidad de la muestra.
Seleccionar la localización mas representativa ( sitios con flujo turbulento)
Establecer el horario representativo de la variabilidad de la muestra.
Definir las normas requeridas para satisfacer el objetivo propuesto.
Acordar con el laboratorio la cantidad de muestra y los preservativos requeridos.
Revisar con el laboratorio resultados y la eventual necesidad de muestra adicional.
Elaborar informe que satisfaga el objetivo propuesto.
Para que sea representativa la muestra se prefieren sitios de muestreo con flujo turbulento. Los periodos de muestreo dependen del
régimen de variación del caudal, de la disponibilidad de recursos económicos y de los propósitos del programa de muestreo.
Muestras simples o instantáneas.
Representan solamente las características del agua residual para el instante de muestreo. Son aplicables cuando el flujo del agua residual
no es continuo, cuando la descarga de contaminante es intermitente, cuando las características del residuo son relativamente constantes
o cuando el parámetro que se va analizar puede cambiar de manera significativa durante el periodo de muestreo. Se usan para análisis
de: Oxigeno disuelto (OD), cloro residual, temperatura, pH, alcalinidad y acidez, coliformes, y grasas y aceites (G y A).
Mezclas compuestas o mezcla de muestras simples
Se prefieren para asegurar representatividad y detectar efectos de la descarga variable de los diferentes contaminantes. Tiene en cuenta
la variación del caudal y de las características del agua residual. Minimiza los costos de los análisis.
En la práctica, se toman muestras simples a intervalos constantes de tiempo (l hora), se almacenan apropiadamente en un refrigerador y,
al final del periodo de muestreo, se mezclan en proporción directa al caudal aforado en cada instante de muestreo. (Muestras compuestas
con respecto al caudal). Se calcula usando la siguiente expresión:
Volumen necesario (ml/l/sg) = (volumen total muestra compuesta) / (caudal promedio x numero de muestras).
En muestras compuestas con base en el tiempo, se agrega una cantidad fija de muestra, de cada periodo a la mezcla.
Ejemplo:
Hora
Caudal (l/s)
Mililitros de muestra necesarios para tres litros
de muestra compuesta
Hora
Caudal (l/s)
Mililitros de muestra necesarios para tres litros
de muestra compuesta
0
16
1
15
2
12
3
11
4
10
5
11
6
14
7
19
8
22
9
31
10
36
11
39
12
40
13
39
14
37
80
75
60
55
50
55
70
95
110
155
180
195
200
195
185
15
35
16
33
17
32
18
30
19
28
20
26
21
24
22
22
23
18
Total
600
175
165
160
150
140
130
120
110
90
3000
Promedio
25
Preservativos:
Impiden la alteración del parámetro que se quiere analizar. Se agregan al recipiente antes de obtener la muestra o inmediatamente
después de tomada.
Parámetro
Acidez – alcalinidad
Calcio
Cianuros
Cloruros
Color
Conductancia específica
DBO
DQO
Dureza
Fenoles
Fluoruros
Fósforo
Grasas y aceites
Metales, disueltos
Metales, total
Nitratos
Nitritos
Nitrógeno amoniacal
Nitrógeno Kjeldahl
OD
pH
Sólidos
Sulfatos
Sulfuros
Turbiedad
Preservativo
Refrigeración a 4ºC
Ninguno
NaOH para pH > 10
Ninguno
Refrigeración a 4ºC
Ninguno
Refrigeración a 4ºC
2 ml de H2SO4 / l
Ninguno
1 gm CuSO4 / l + H3PO4 para pH = 4.0
Ninguno
40 mg HgCl2 / l
2 ml de H2SO4 / l
3 ml HNO3 1 + 1 / litro filtrado
5 ml HNO3 / l
40 mg HgCl2 / l
40 mg HgCl2 / l
40 mg HgCl2 / l a 4ºC
40 mg HgCl2 / l
Determinar in situ
Determinar in situ
Ninguno
Refrigeración a 4ºC
2 ml de acetato de zinc / l
Ninguno
Periodo máximo de
almacenamiento
24h
7d
24h
7d
24h
7d
6h
7d
7d
24h
7h
7h
24d
6 meses
6 meses
7d
2d
7d
Inestable
Ninguno
Ninguno
7d
7d
7d
7d
Volumen de la muestra:
Este depende del número de parámetros que se desee determinar. Para uno solo se requiere, por lo menos, 100 ml; para análisis de
rutinas de muestras simples, 2 litros, y para muestras compuestas 4 litros. En ciertos casos se debe consultar al laboratorio.
Monitoreo:
Depende de las normas establecidas por la autoridad. Se debe hacer la selección apropiada de los parámetros a analizar debido a los
costos. Elegir los de mayor significancia en aguas residuales industriales (ARI).
Parámetros de mayor importancia en algunas industrias
Industria
Aluminio
Automotriz
Azúcar de remolacha
Cervecera
Enlatados
Levante de animales
Lechera
Fertilizantes de Nitrógeno
Fertilizantes de fosfato
Vidrio
Cemento y concreto
Asbesto
Molinos de granos
Química orgánica
Curtiembres
Frigoríficos
Parámetros
SS, Cloro libre, fluoruros, fósforo, G y A, pH.
SS, DBO, cromo, fósforo, G y A, cianuros, cobre, Níquel, hierro, zinc, fenoles.
SS, pH, DBO, G y A, cianuros, sólidos sedimentables, coliformes.
SS, pH, DBO, G y A, cianuros, sólidos sedimentables, coliformes.
DBO, DQO, SS, pH.
DBO, DQO, ST, pH.
DBO, DQO, SS, pH.
Amoniaco, cloruros, SS, cromo, sólidos disueltos, nitratos, sulfatos, zinc, nitrógeno orgánico.
Calcio, sólidos disueltos, fluoruros, fósforo, pH, SS, temperatura.
DQO, SS, pH, temperatura.
DQO, SS, pH.
DBO, DQO, SS, pH.
DBO, SS, temperatura.
Acidez, alcalinidad, ST, SS, sólidos disueltos, cloruros y sulfatos.
DBO, DQO, SS, cromo, G y A, pH, SS, ST, taninos.
SS, pH, DBO, G y A, coliformes, sólidos sedimentables, nitrógeno amoniacal y orgánico.
Acabado de metales
Químicos orgánicos
Petróleo
Plásticos
Pulpa de papel
Generación de vapor
Acero
Textil
DQO, SS, cianuros, metales pesados, G y A, SS.
DQO, DBO, SS y disueltos, metales pesados, G y A.
Amoniaco, SS, DBO, DQO, cromo, G y A, pH, sulfuros, fenoles, SD, temperatura.
ST, SD, DBO, DQO, fenoles, G y A, pH.
Amoniaco, SS, coliformes, color, metales pesados, turbiedad, DBO, DQO, G y A, pH, fenoles, sulfitos, SD.
DBO, cloro, cromo, SS, G y A, pH, temperatura, fósforo.
Amoniaco, cloruros, SS, sulfatos, zinc, G y A, pH, fenoles, SS, hierro, estaño, cromo, zinc, temperatura.
DBO, DQO, pH, SS, SD, cromo, fenoles, sulfuros, alcalinidad, color, G y A, metales pesados.
2.2 composición típica de aguas residuales domesticas no tratadas (para ciudades grandes). Valores en mg / l, excepto sólidos
sedimentables en ml / l.
Parámetro
Fuerte
1200
850
525
325
350
75
275
20
400
290
1000
85
35
50
0
0
15
5
10
100
200
150
Sólidos totales
Disueltos totales
Fijos
Volátiles
En suspensión totales
Fijos
Volátiles
Sólidos sedimentables, ml / l.
DBO5 y 20ºC
Carbono orgánico total (COT)
DQO
Nitrógeno (Total como N)
Orgánico
Amoniaco libre
Nitritos
Nitratos
Fósforo (Total como P)
Orgánico
Inorgánico
Cloruros
Alcalinidad (como CaCO3)
Grasa
Concentración
Media
720
500
300
200
220
55
165
10
220
160
500
40
15
25
0
0
8
3
5
50
100
100
Débil
350
250
145
105
100
20
80
5
110
80
250
20
8
12
0
0
4
1
3
30
50
50
Para ciudades pequeñas o áreas rurales las aguas residuales son predominantemente domésticas y las cargas por persona equivalente
pueden ser:
Cargas promedio de las aguas residuales domésticas en el área rural
Parámetro
Caudal
DQO
DBO5
Sólidos suspendidos
Nitrógeno
Fósforo
Coliformes totales
Valor
150 l / c.d.
75 – 80 g / c.d.
30 – 35 g / c.d.
25 – 30 g / c.d.
8 – 9 g / c.d.
3.5 – 4 g / c.d.
108 NMP / 100 ml.
2.3 características de importancia en aguas residuales.
Caudal: Es variable de acuerdo con las costumbres de la comunidad, el régimen de operación de las industrias, el clima, etc. Debe
tenerse en cuenta las variaciones en el caudal y de la concentración de las aguas residuales afluentes a una planta de tratamiento de
aguas residuales.
Cuando la infiltración a la red de alcantarillado es alta o existen conexiones de agua lluvias, el régimen de lluvias puede influir
notablemente sobre el caudal y, por ende, sobre las características del agua residual. En alcantarillados combinados se presenta una
mayor concentración de material inorgánico que en alcantarillados sanitarios o separados.
Acidez: Se origina en la disolución de CO2 atmosférico, en la oxidación biológica de la materia orgánica o en la descarga de aguas
residuales industriales. Tiene efecto corrosivo y destructor o alterador de la flora y fauna acuática. Se requiere pre tratamiento de
neutralización antes del tratamiento biológico o de ser arrojada a fuentes hídricas.
Acido sulfhídrico (H2S): Es producto de la descomposición anaerobia de las aguas residuales:
Materia orgánica + SO4=
→
S= + H20 + CO2
Bacteria
S= + 2H+
→
H2S
La corrosión de las alcantarillas y de las plantas de tratamiento de aguas residuales esta, a menudo relacionado con la producción de
H2S; este se disuelve en la humedad condensada en paredes y se oxida biológicamente corroyendo las superficies.
El H2S mezclado con CH4 y CO2 es corrosivo; toxico al sistema respiratorio, incoloro e inflamable, y explosivo en ciertas condiciones.
Alcalinidad: Las aguas residuales domesticas son generalmente alcalinas (50 – 200 mg/l de CaCO3). Puede generarse por hidróxidos,
carbonatos y bicarbonatos de elementos con el Ca, Mg, Na, K o de amonio siendo la causa más común los bicarbonatos de Ca y Mg.
Demanda bioquímica de oxigeno (DBO5) (mg/l – O2): Cantidad de oxigeno que requieren los microorganismos, principalmente las
bacterias, para los procesos de degradación de la materia orgánica en medio aeróbico y producir gas carbónico mas agua. Este es el
resultado de la actividad biológica y dependerá de la caracterización de los microorganismos, cantidad de ellos y de la temperatura del
agua.
Usado para medir la calidad de las aguas residuales y superficiales, para determinar la cantidad de oxigeno requerido para establecer
biológicamente la materia orgánica del agua, para diseñar unidades de tratamiento biológico, para evaluar la eficiencia de los procesos de
tratamiento y para fijar las cargas orgánicas permisibles en fuentes receptoras.
Demanda química de oxigeno (DQO): Corresponde a la cantidad de oxigeno equivalente al contenido de materia orgánica en una
muestra, la cual es susceptible de oxidación con un oxidante químico fuerte, especialmente el dicromato de potasio, en un medio acido y
a alta temperatura.
Es un parámetro útil en aguas residuales industriales o aguas residuales municipales toxicas a la vida biológica. En general se espera que
la DQO sea aproximadamente igual a la DBO5; pero, especialmente en aguas residuales industriales existen factores que hacen que
dicha afirmación no se cumpla.
Las aguas residuales domesticas crudas tienen DBO promedio de 250 – 1000 mg/l, con relaciones DQO/DBO5 que generalmente varían
entre 1,2 y 2,5.
Grasas y aceites (GyA): Se consideran Grasas y aceites los compuestos de C, H y O que flotan en el agua residual, recubren las
superficies con las cuales entran en contacto, causan iridiscencia y problemas de mantenimiento, e interfieren con la actividad biológica,
pues don difíciles de biodegradar. Generalmente provienen de la mantequilla, manteca, margarina, aceites vegetales, hidrocarburos y
carnes.
Los aceites y grasas de origen vegetal y animal son comúnmente biodegrables y, aun en forma emulsificada, pueden tratarse en plantas
de tratamiento biológico. Sin embargo, cargas altas de grasas emulsificadas como las provenientes de mataderos, frigoríficos, lavanderías
y otras industrias, causan serios problemas de mantenimiento en las plantas de tratamiento.
Los aceites y grasas de origen mineral pueden ser no biodegrables y requieren pre tratamiento para ser removidos antes del tratamiento
biológico.
Carbohidratos: Grupos de compuestos de C, H y O, comunes en ARI de madera, papel, textiles y alimentos. Incluye azucares, almidones,
celulosa y hemicelulosa. La celulosa es el carbohidrato más resistente en tratamientos aerobios, aunque se destruye fácilmente en el
suelo como resultado de la actividad de varios hongos.
Carbono orgánico total (COT): Es otro medio para determinar la materia orgánica presente en el agua residual y un ensayo de ejecución
rápida. Cuando existen compuestos orgánicos resistentes a la oxidación, el valor de COT es menor que el valor real las aguas residuales
domesticas crudas generalmente contienen COT de 80 a 290 mg/l –C. La relación DBO/COT varia entre 1.0 y 1.6.
Cloruros: Son comunes en aguas residuales (contribución: 6 a 9 g/día/persona). Altas concentraciones pueden causar problemas de
calidad de aguas para riego y de sabor en aguas para rehuso. Los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales no
remueven cloruros. En aguas residuales domesticas la concentración de cloruros oscila entre 30 y 200 mg/l; estos interfieren en el ensayo
de la DQO y su determinación sirve para controlar la polución marina y la tasa de bombeo en acuíferos costeros. Concentración mayores
a 15000 mg/l son consideradas toxicas para el tratamiento biológico convencional.
Color: Las aguas residuales domesticas son de color gris. A medida que envejece cambia a gris oscuro y luego a negro (producido
principalmente por formación de sulfuros metálicos). En agua residuales industriales el color fuerte puede ser ocasionado por colorantes
de textiles y los de pulpa de papel.
Compuesto orgánicos volátiles (COV): Al ser emitidos a la atmosfera pueden constituirse en contaminantes tóxicos para los usuarios o en
gases orgánicos altamente reactivos, que pueden contribuir a la producción de ozono o de compuestos muy olorosos. Entre los COV se
incluyen componentes que se creen sean carcinogénicos. En aguas residuales domesticas, el contenido de COV es comúnmente menor
que 400 microgramos/l.
Detergentes, agentes tensoactivos o agentes superficiales activos: Se fabrican mediante la mezcla del detergente (agente tensoactivo)
con sales sódicas (sulfatos, fosfatos, carbonatos, silicatos o boratos). Su presencia en aguas residuales disminuye la tensión superficial
del agua y favorece la formación de espumas. Además inhiben la actividad biológica y disminuyen la solubilidad del oxigeno. Son fuente
principal de fosforo y causante de Eutrofización de lagos.
Hasta 1965 el principal componente era el alquil benceno sulfonato (ABS), resistente a la descomposición biológica. Ha sido reemplazado
por alquil benceno sulfonato lineal (LAS), el cual es biodegradable en condiciones aerobias y reduce el problema de formación de
espumas las aguas residuales contienen aproximadamente 10 mg/l (limite 0.5 mg/l).
Dióxido de carbono (CO2): Las fuentes de este gas en las aguas son: respiración tanto animal como vegetal, procesos de degradación de
materia orgánica, agua lluvia que arrastre consigo CO2 de la atmosfera y en general reacciones químicas que se manifiesten tanto en la
columna como en el sustrato.
Es muy soluble en agua y disuelto en agua sigue la siguiente reacción:
CO2 + H2O
↔ H2CO3
A. Carbónico pH = 4.5
↔
H+ + HCO3- ↔ H+ +
Bicarbonato pH = 8.3 Hidrogenión Carbonato
CO3=
La concentración de este gas en el agua está influenciada por los procesos fotosintéticos, los procesos de respiración y por descargas de
materia orgánica. Valores de concentración mayores a 20 mg/l limitan el desarrollo de la vida acuática.
La utilización completa de CO2 por fotosíntesis puede incrementar el PH a valores inhibitorios como 11. Las algas pueden extraer CO2 a
partir de HCO3 y CO3, elevando el pH.
Fenoles (Fenol - C6H5OH– compuestos como los polifenoles, cloro fenoles, cresoles y fenoxiacidos): Compuestos aromáticos comunes en
aguas residuales de la industria del petróleo, del carbón, plantas químicas, fabricas de explosivos, de resinas, etc. Causan problemas de
sabores en aguas de consumo tratadas con cloro; en aguas residuales se consideran no biodegradables, pero son tolerables
concentraciones hasta de 500 mg/l. tienen una alta demanda de oxigeno.
Fosforo: En aguas residuales promueven el crecimiento indeseable de algas. Su contenido oscila entre 6 y 20 mg/l. Las formas mas
usuales son: ortofosfatos (PO4-3, HPO4=, H2PO4, H3PO4), son aptos para el metabolismo biológico. Polifosfatos (fosfatos deshidratados
molecularmente) se hidrolizan lentamente y revierten a las formas de ortofosfatos. Fosforo orgánico, son de importancia secundaria en
aguas residuales domesticas pero puede ser vital en residuos industriales y en lodos de aguas residuales.
Metales pesados: Algunos criterios usados para definirlos son:
-
La densidad relativa del metal, mayor de 4 o de 5
La localización dentro de la tabla periódica de los elementos
La respuesta especifica zoológica o botánica
La toxicidad del elemento
Entre los metales pesados se incluyen: plata, bario, cadmio, cromo, cobre, cobalto, níquel, plomo, zinc, hierro, mercurio, titanio, vanadio,
niobio, molibdeno y manganeso.
En altas concentraciones son tóxicos. El cobre, zinc y molibdeno son esenciales a los organismos vivos. El mercurio, cadmio y plomo son
elementos que se magnifican biológicamente, en el medio natural, a través de la cadena alimenticia. Las formas toxicas del mercurio, por
ingestión, son el metilmercurio (CH3 Hg+ y CH3 – Hg – CH3) y sus sales inorgánicas, especialmente el cloruro mercurio (Hg Cl2). El metil
mercurio permanece en el cuerpo por periodos mayores que el mercurio metálico, produciendo trastornos cerebrales, nerviosos, del riñón,
del hígado y defectos de nacimiento.
En general se considera toxicas para el tratamiento biológico un agua residual con una concentración de metales pesados mayor de 2
mg/l. sin embargo, ensayos realizados en lagunas de estabilización de climas cálidos han demostrado que las lagunas soportan
concentraciones altas de metales pesados, hasta de 60 mg/l, y 12 mg/l de cada uno de los metales siguientes: cadmio, cromo, cobre,
níquel y zinc.
Metano: Hidrocarburo combustible, incoloro e inodoro. Se produce en la descomposición anaerobia de la materia orgánica y generalmente
constituye el 65% del gas de digestores, el cual tiene un bajo poder calórico de 22400 Kj/m3. En plantas de tratamiento de aguas
residuales grandes se usa el gas para generar electricidad y calentar los digestores; en ambientes cerrados como los alcantarillas, el
metano constituye un peligro por los riesgos de explosión.
Nitrógeno: En aguas residuales las formas de nitrógeno orgánico, nitrógeno amoniacal, nitrógeno de nitritos y nitratos. Se denomina NTK
(Nitrógeno total Kjeldahl) al nitrógeno orgánico más el nitrógeno amoniacal.
Un agua residual con contenido insuficiente de nitrógeno puede requerir la adición de N para su adecuada biodescomposición. En fuentes
receptoras puede producir eutrofización.
En aguas residuales domesticas frescas la forma predominante del N es el Nitrógeno Orgánico; las bacterias lo descomponen a nitrógeno
amoniacal y, si el medio es aerobio, en Nitritos y Nitratos. El predominio de nitratos indica que el residuo se ha estabilizado con respecto a
su demanda de oxigeno. Sin embargo, los nitratos pueden ser aprovechados por las algas; por ello, se deben remover. En los intestinos
humanos el Nitrato es reducido a Nitrito, absorbido por el torrente sanguíneo y causante de la Metahemoglobinemia infantil o de la
formación de nintrosaminas, las cuales con cancerígenas.
Se considera Nitrógeno Amoniacal todo el nitrógeno existente en solución como amoniaco o como ion amonio, dependiendo del pH de la
solución, la forma toxica del nitrógeno amoniacal es la no ionizada (NH3); la forma iónica (NH4+) no es toxica. A pH menor de 9 predomina
el NH4+
En aguas residuales domesticas la concentración de Nitrógeno total puede ser de 30 a 100 mg/l; la del Nitrógeno amoniacal de 5 a 20
mg/l; la de Nitritos y Nitratos menor de 5 mg/l. En aguas residuales tratadas la concentración de Nitratos puede ser del orden de 30 mg/l –
N. La presencia de Nitrógeno amoniacal en exceso de 1600 mg/l es considerada inhibitoria para muchos microorganismos existentes en
el proceso de lodos activados.
En aguas naturales niveles de amonio superiores a 0.5 mg/l y de nitritos superiores a 0.05 mg/l se consideran limitantes para el normal
desarrollo y distribución de macro invertebrados acuáticos y de la fauna ictica; y a la vez indicadores de alteraciones drásticas en la
calidad del agua por alta degradación de residuos orgánicos.
Olor: En aguas residuales sépticas el olor ofensivo es producido por H2S, resultado de la descomposición de los sulfatos o sulfuros. Entre
los problemas atribuibles a los olores ofensivos se señalan: perdida del apetito, menor consumo de agua, dificultades respiratorias,
nauseas, vomito, perturbaciones mentales, deterioro de las relaciones humanas perdida del orgullo comunitario y de nivel social, perdida
del valor de la propiedad y del potencial de su desarrollo.
Producen olores ofensivos, además el H2S, las aminas, amoniaco, diaminas, mercaptanos, sulfuros orgánicos y escatol.
Los ácidos fórmico o metanoico, acético o etanoico y propionico o propanoico, tienen olor fuerte penetrante, mientras que ácidos como el
butírico o butanoico y valérico o pentanoico tienen olores muy desagradables, semejantes a los de la grasa y aceite rancio.
Oxigeno disuelto: En aguas naturales las principales fuentes de oxigeno son: intercambio con el medio atmosférico y el proceso
bioenergético de la fotosíntesis generado por el phytoplanton y las macrophytas acuáticas. En el primer caso, el gas pasará del lugar de
mayor saturación al de menor saturación (La solubilidad del oxigeno dependerá de: la presión parcial que ejerce el gas (Ley de Dalton),
de la temperatura (relación inversa) y de la salinidad (relación inversa). El suministro de oxigeno por procesos fotosintéticos dependerá
de: La turbiedad, la concentración de sólidos en suspensión, intensidad y penetración lumínica, hora del día, el brillo solar, la temperatura
y distribución de micro y macrophytas.
La solubilidad del Oxigeno atmosférico en aguas dulces oscila entre 7 mg/l a 35 ºC y 14.6 mg/l a 0ºC para presión de una atmosfera. En
general todo proceso aerobio requiere una concentración de oxigeno disuelto (OD) mayor de 0.5 mg/l. En aguas naturales, para evitar
aspectos perjudiciales sobre la vida acuática se recomienda emplear concentraciones mayores de 4 mg/l.
Pesticidas (Insecticidas, plaguicidas, fungicidas, herbicidas o matamalezas): Son generalmente compuestos de cloro, organofosforados y
carbamatos, poco solubles en agua, bioacumulables, difíciles de biodegradar y transmisibles a través de la cadena alimentaria. Entre los
más usados estan:
Aldrìn
Clordano
DDT
Dieldrin
Endrin
Heptacloro
Heptacloro epoxi
Lindano o BHC
Paration
Malation
C12H6Cl6
C10H6CL8
C14H9Cl5
C12H4OCl6
C12HOCl6
C10H5Cl7
C10H3OCl7
C6H6Cl6
C10H14O5NPS
Cl0H19O6PS2
Neurotóxico, carcinógeno sospechoso
Carcinógeno sospechoso
Neurotóxico
Neurotóxico, carcinógeno sospechoso
Neurotóxico, carcinógeno sospechoso
Neurotóxico, carcinógeno sospechoso
Neurotóxico, carcinógeno sospechoso
Carcinógeno sospechoso
Toxico para el ser humano
Baja toxicidad para los mamíferos
pH: Medida de la concentración del ion hidrogeno en el agua. El valor del PH adecuado para diferentes procesos de tratamiento y para la
existencia de la mayoría de la vida biológica puede ser muy restrictivo y critico, pero generalmente es de 6.5 a 8.5.
Entre las reacciones que ocurren en sistemas biológicos y producen disminución de pH se tienen:
-
Destrucción de alcalinidad caustica por producción bioquímica de C02. (C02 + OH– → HCO3-)
Oxidación bioquímica de sulfatos (H2S + 202 – H2S04).
Nitrificación (NH4 + 202 → N03- + 2H+ + H20)
Producción de ácidos orgánicos
A la vez, la oxidación bioquímica de ácidos orgánicos y la destrucción de sales de ácidos orgánicos producen incrementos de pH.
Proteínas: Compuesto de carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno de estructura química compleja e inestable, sujetos a muchas formas
de descomposición, constituyen un componente esencial del protoplasma celular y de la dieta de todo animal.
Los residuos industriales más ricos en proteínas son los provenientes de procesadoras de carnes, quesos, huevos y ciertos vegetales.
El proceso de tratamiento biológico de residuos proteicos supone la hidrólisis enzimática de las proteínas aminoácidos y la conversión de
estos en dióxido de carbono y agua.
Sólidos: El contenido de sólidos en un agua afecta directamente la cantidad de lodo que se produce en el sistema de tratamiento a
disposición.
Sólidos totales: corresponde con la suma de los sólidos suspendidos totales (SST) y los sólidos disueltos totales (SDT). Son el residuo de
evaporación y secado a 103 – 105 ºC.
Los Sólidos suspendidos totales (SST) o el residuo de una muestra de agua natural de rio RD, se define como la porción de sólidos
retenidos por un filtro de fibra de vidrio que posteriormente se seca a 103 – 105 ºC hasta peso constante. Los sólidos suspendidos totales
corresponden con la suma de los sólidos suspendido fijos (SSF) más los sólidos suspendidos volátiles (SSV).
Los sólidos disueltos totales (SDT) representan el material soluble y coloidal, el cual requiere usualmente, para su remoción, oxidación
biológica o coagulación y sedimentación.
En la práctica los sólidos disueltos son aquellos con tamaño menor a 1.2 m y los suspendidos los que tienen tamaño mayor de 1.2 m.
Los sólidos volátiles son la fracción orgánica de los sólidos o porción de los sólidos que se utiliza a temperaturas de 550 +/- 50 ºC. El
residuo de la calcinación se conoce como sólidos fijos y constituye la porción inorgánica o mineral de los sólidos.
Temperatura: Afecta y altera la vida acuática, modifica la concentración de saturación de oxigeno disuelto y la velocidad de las reacciones
químicas y de la actividad bacterial. La tasa de sedimentación de sólidos en aguas cálidas es mayor que en aguas frías, por el cambio en
la viscosidad del agua.
Los tiempos de retención para tratamiento biológico disminuyen a mayor temperatura. La temperatura óptima para la actividad bacterial es
de 25 a 35 ºC.
Parámetros de mayor importancia en algunas industrias
Industria
Aluminio
Automotriz
Cervecera
Lechera
Cemento
Curtiembres
Pulpa de papel
Parámetros
SS, cloro libre, fluoruros, P, G y A, pH
SS, G y A, DBO, Cr, P, cianuros, Cu, Ni, Fe, Zn. Fenoles
DBO, PH, SS, sólidos sedimentables, coliformes, G y A
DBO, DQO, pH, SS
DQO, pH, SS
DBO, DQO, Cr, G y A, Ph, SS, ST, taninos
BDO, DQO, pH, SS, sólidos disueltos, coliformes, color, metales pesados, turbiedad, amoniaco, G y A, Fenoles, sulfitos.
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