Depuración de las Aguas Residuales y Respirometría BM

Depuración de las Aguas Residuales
y
Respirometría BM
1
Índice
Punto
1.
1.1.
1.2.
1.3.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.5.1.
2.5.2.
2.5.3.
2.5.4.
2.5.5.
2.6.
2.7.
2.7.1.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
Descripción
Aguas residuales
¿Qué son las aguas residuales?
El tratamiento de las aguas residuales en el medio ambiente
¿Por qué las aguas residuales pueden llegar a ser un problema?
Plantas de tratamiento del agua
Vamos ubicar a las depuradoras en el Ciclo del Agua
E.D.A.R. / P.T.A.R.
¿Qué se puede depurar en una planta depuradora de aguas
residuales?
¿Qué parámetros definen la contaminación del agua residual a
tratar en una planta depuradora de aguas residuales?
¿Cómo depura una planta depuradora de aguas residual
convencional?
Pretratamiento
Tratamiento primario
Tratamiento secundario convencional sin eliminación de nitrógeno
Desarrollo del tratamiento secundario sin eliminación de nitrógeno
Tratamiento secundario con eliminación de nitrógeno
Planta depuradora con tratamiento físico-químico y terciario
El consumo de oxígeno en el reactor biológico
Relación entre el consumo de oxígeno y la contaminación
La Respirometría
¿Qué es la Respirometría?
¿Qué es lo más importante a evaluar en las medidas de la
Respirometría?
¿Qué es la Respirometría BM?
¿Para qué sirve la Respirometría BM?
¿Algunas aplicaciones clave de la Respirometría BM ?
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13
13
13
13
14
14
15-16
Punto
3.6
3.7.
3.8.
4.
4.1.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.3.
4.4.
5.
5.1.
6.
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
7.
Descripción
Diferencia fundamental en la demanda de oxígeno de la DBO y
DQO comparada con la demanda de oxígeno de la Respirometría
Diferencia entre un análisis homologado de biodegradabilidad y
el análisis respirómetrico para saber si el agua residual es
biodegradable en el reactor biológico
Diferencia entre un ensayo homologado de toxicidad y el análisis
respirométrico para saber si el agua residual puede provocar una
inhibición o toxicidad en el reactor biológico
Los Respirómetros BM de SURCIS
Principales características comunes de los respirómetros BM
Modos de trabajo
Modo OUR
Modo OUR cíclico
Modo R
Opción de funcionamiento con lechos bacterianos (MBBR)
Tabla comparativa entre respirómetros BM
Bioindicación microscópica + Respirometría BM
Bioindicación microscópica
Puntos clave para el marketing y venta de Respirómetros BM
Para clientes con plantas de tratamiento de aguas residuales
urbanas e industriales
Para ingenierías y consultings
Para laboratorios de aguas residuales
Para universidades y centros de I + D
Glosario
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32-36
2
1. AGUAS RESIDUALES
1.1. ¿Qué son las aguas residuales?
Son aguas usadas que pueden proceder tanto del uso doméstico como del industrial.
1.2. El tratamiento de aguas residuales en el medio ambiente
El tratamiento de las aguas residuales resuelve un de los principales problemas del medio ambiente.
De hecho, uno de los principales presupuestos que el Gobierno dispone para el medio ambiente se dedica a la
construcción de estaciones depuradoras.
1.3. ¿Por qué las aguas residuales pueden llegar a ser un problema?
La aguas residuales fundamentalmente van cargadas de residuos orgánicos producidos por los humanos y
animales además de residuos industriales. Los residuos orgánicos son captados por las aguas naturales (ríos,
embalses, mar, etc.) en donde existen las bacterias encargadas de eliminar esta materia orgánica. Estas
bacterias necesitan grandes dosis de oxígeno y, si la contaminación orgánica es elevada, pueden llegar a dejar
sin oxígeno al agua en su medio natural. Esta falta de oxígeno provoca la eliminación del resto de fauna
viviente en el medio acuático (peces, plantas, etc.).
La variación más importante es el tamaño de las plantas de tratamiento Hay que tener en cuenta que un
vertido procedente de una ciudad de 100.000 habitantes, por ejemplo, puede suponer del orden de 20.000
m3 de aguas residuales a tratar diariamente, con caudales medios sobrepasando los 200 litros por segundo y
que, en horas punta rondan los 600 litros por segundo
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2. PLANTAS DE TRATAMIENTO DEL AGUA
2.1. Vamos ubicar a las depuradoras en el Ciclo del Agua
Hay dos tipos de estaciones de tratamiento: las de tratamiento del agua superficial para convertirla en agua
potable (E.T.A.P.), y la otra se trata de una estación de tratamiento de aguas residuales en donde el agua una
vez usada por la ciudad y la industria se depura para devolverla a un cauce receptor, como son los embalses,
ríos, mar y también a canales de regadío. A una estación/planta de tratamiento de aguas residuales se le
denomina E.D.A.R. (también llamada P.T.A.R.)
nubes
lluvia
evaporación
embalses
tierra
rio
plígono industrial
mar
EDAR
Estación de
Tratamiento
Aguas Residuales
alcantarillado
ETAP
Estación de
Tratamiento
Aguas Potables
red de
distribución
ciudad
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2.2. E.D.A.R. / P.T.A.R.
Las E.D.A.R. habitualmente se clasifican de varias formas. Una de las clasificaciones es según el grado de
complejidad y tecnología empleada:
 Tratamientos Convencionales: Se emplean en núcleos de población importantes y que producen un
efecto notable sobre el receptor. Utiliza tecnologías que consumen energía eléctrica de forma
considerable y precisan mano de obra especializada.

Tratamientos para pequeñas poblaciones (tratamientos blandos y convencionales adaptados): Se
emplean en núcleos de población pequeños, edificaciones aisladas de redes de saneamiento. Su principal
premisa es la de tener unos costos de mantenimiento bajos y precisar de mano de obra no cualificada.
Su grado de tecnificación es muy bajo necesitando poca o nula energía eléctrica.
2.3. ¿Qué se puede depurar en una planta depuradora de aguas residuales?
Las plantas que ya llevan tiempo funcionando tienen como misión fundamental la depuración de la materia
orgánica.
Las más actuales, además de la materia orgánica, depuran el amonio (compuesto nitrogenado desde el
amoniaco) transformándolo a nitrato (nitrificación) y el nitrato a nitrógeno (desnitrificación, por medio de un
tratamiento anóxico). También pueden depurar compuestos derivados del fósforo.
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2.4. ¿Qué parámetros definen la contaminación del agua residual a tratar en una
planta depuradora de aguas residuales?
1. Contaminación por materia orgánica
 DBO5 y DQO
2. Contaminación por nitrógeno
 NTK (compuestos nitrogenados excepto nitritos y nitratos)
 Amonio (N-NH4)
 Nitrato (N-NO3)
3. Contaminación por fósforo
 Fosfatos
A una planta depuradora se la mide por su rendimiento en la eliminación de los contaminantes que se
incluyen en los parámetros arriba descritos.
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2.5. ¿Cómo depura una planta depuradora de aguas residual convencional?
En una EDAR convencional completa normalmente la depuración debe pasar por tres fases fundamentales:
 Pretratamiento
 Tratamiento primario
 Tratamiento secundario
2.5.1. Pretratamiento
En toda EDAR resulta necesaria la existencia de un tratamiento previo o pretratamiento que elimine del agua
residual aquellas materias que pueden obstruir las bombas y canalizaciones, o bien interferir en el desarrollo
de los procesos posteriores.
Con el pretratamiento se elimina la parte de polución más visible: cuerpos voluminosos, trapos, palos, hojas,
arenas, grasas y materiales similares, que llegan flotando o en suspensión desde los colectores de entrada.
Una línea de pretratamiento convencional consta de las etapas de desbaste, desarenado y desengrasado.
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2.5.2. Tratamiento primario
Se entiende por tratamiento primario a aquel proceso o conjunto de procesos que tienen como misión la
separación por medios físicos de las partículas en suspensión no retenidas en el pretratamiento.
El proceso principal del tratamiento primario es la decantación, fenómeno provocando por la fuerza de
gravedad que hace que las partículas suspendidas más pesadas que el agua se separen sedimentándose.
2.5.3. Tratamiento secundario convencional sin eliminación de nitrógeno
Su finalidad es la reducción de la materia orgánica presente en las aguas residuales una vez superadas las fases
de pretratamiento y tratamiento primario.
El tratamiento secundario más comúnmente empleado para las aguas residuales urbanas consiste en un
proceso biológico aerobio seguido por una decantación, denominada secundaria.
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2.5.4. Desarrollo del tratamiento secundario sin eliminación de nitrógeno
El proceso biológico puede llevarse a cabo por distintos procedimientos. Los más usuales son el proceso
denominado por fangos activos (también llamados lodos activados) en un reactor biológico (también llamado
tanque o balsa de aireación) constantemente aireado (tratamiento aerobio) mediante sistemas de difusores o
paletas rotativas dispuestos en el interior de la balsa u otros. En el caso de aireación por difusores, el
suministro del aire se realiza mediante turbocompresores.
El sistema consiste en desarrollar un cultivo bacteriano, compuesto por miles de millones de bacterias,
disperso en forma de flóculo alimentado con el agua a depurar. La agitación evita sedimentos y homogeniza la
mezcla de los flóculos bacterianos (fango activo) y el agua residual (licor de mezcla)
Después de un tiempo de contacto suficiente, el licor mezcla se envía a un clarificador (decantación
secundaria) destinado a separar el agua depurada de los fangos.
Un porcentaje de fangos decantados se recirculan (fango de recirculación) al depósito de aireación para
mantener en el mismo una concentración suficiente de biomasa activa (bacterias). Se tienen que garantizar los
nutrientes necesarios para que el sistema funcione correctamente. Estos son principalmente el nitrógeno y el
fósforo.
Desde el clarificador el agua depurada sale del proceso como efluente, o es sometida a un tratamiento
terciario para su desinfección.
Para que se verifique el proceso, debe haber un equilibrio entre los microorganismos que se mantienen en el
reactor y el alimento contenido en el agua residual (F/M o carga másica) y su tiempo de permanencia en el
reactor biológico (TRC o edad del fango), por lo que es necesario regular el caudal de fangos que se introduce
en el reactor en función de la cantidad de alimento (carga orgánica) que entra en el agua residual.
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2.5.5. Tratamiento secundario con eliminación de nitrógeno
En este tipo de tratamiento además de la eliminación de la DBO (o DQO degradable) se elimina el nitrógeno en
forma de amonio y nitrato. El Amonio (Nitrógeno amoniacal: N-NH4) se elimina en la zona aerobia mediante
un proceso de Nitrificación, por el que pasa a transformarse en Nitrato (N-NO3). Éste, a su vez, se recircula a
una zona anóxica (sin prácticamente oxígeno), en donde por medio del proceso de la Desnitrificación pasa a
Nitrógeno-gas.
2.6. Planta depuradora con tratamiento físico-químico y terciario
El tratamiento físico-químico puede eliminar compuestos no-degradables o de difícil remoción y el terciario
depura y desinfecta el efluente para su reutilización (normalmente en regadío)
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2.7. El consumo de oxígeno en el reactor biológico
En el reactor biológico, las bacterias eliminan los residuos orgánicos y amonio. En esta transformación,
consumen grandes cantidades de oxígeno (respiran) para reproducirse y desprender gas CO2 (como en
cualquier respiración) El consumo de oxígeno está provocado por la acción que las bacterias llevan a cabo en
los procesos de degradación de la materia orgánica, nitrificación y su propio auto-mantenimiento.
Para este cometido, existen dos tipos de bacterias:
 Las tratantes de la materia orgánica : Responsables de la eliminación (tratamiento) de la materia
orgánica (DBO & DQOb)
 Las tratantes del amonio: Son bacterias responsables del proceso de nitrificación en donde, bajo
condiciones favorables, consiguen que los compuestos con amonio (N-NH4) pasen a nitratos (N-NO3)
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2.7.1. Relación entre el consumo de oxígeno y la contaminación
Aquí denominamos contaminación a un cierto grado representativo de cantidad de materia orgánica o amonio
contenido en el agua.
Las relaciones entre contaminación y el consumo de oxígeno de las bacterias del fango activo son las
siguientes:
 A mayor contaminación mayor consumo de oxígeno.
 Ante una contaminación representativa, la ausencia de consumo de oxígeno es la indicación de una
posible inhibición o presencia de toxicidad.
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3. LA RESPIROMETRÍA
3.1. ¿Qué es la Respirometría?
La Respirometría es una técnica que mide la velocidad de consumo de oxígeno y cantidad de oxígeno
consumido por las bacterias contenidas en un fango activo (lodo activado) de una estación depuradora para
su propia supervivencia (respiración endógena) y para degradar (oxidar) el sustrato contaminante en el agua
residual (respiración exógena)
Este consumo de oxígeno se mide principalmente bajo las siguientes variantes:
 Velocidad de consumo de oxígeno = Tasa de Respiración (OUR, Rs)
 Velocidad específica de consumo de oxígeno = Tasa de Respiración específica (SOUR, Rsp)
SOUR = OUR / SS del fango activo
Rsp = Rs / SS del fango activo
 Cantidad de oxígeno consumido = OC
3.2. ¿Qué es lo más importante a evaluar en las medidas de la Respirometría?
 La actividad biológica es proporcional a la tasa de respiración.
 La contaminación es proporcional al oxígeno consumido.
 Para una misma contaminación el aumento progresivo de la tasa de respiración es indicativo de un
aumento de la actividad del fango activo, y viceversa.
 Para una contaminación representativa, la caída o ausencia de tasa de respiración es indicativo de una
inhibición o toxicidad.
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3.3. ¿Qué es la Respirometría BM?
La Respirometría BM es un método exclusivo desarrollado por SURCIS, S.L. (España) que incorpora a la
respirometría tradicional a la medida automática de parámetros fundamentales que se calculan de forma
automática desde las siguientes medidas:
Tasa de Respiración = OUR & SOUR (estática), Rs (dinámica)
Oxígeno consumido = OC
Fracción biodegradable de la DQO = DQOb
Velocidad de degradación de la DQO = U, q
En una estación depuradora, se puede aprovechar el propio fango activo de su reactor biológico para llevar a
cabo una Respirometría representativa del proceso de depuración.
3.4. ¿Para qué sirve la Respirometría BM?
En general esta técnica principalmente sirve para conocer lo siguiente:
 La salud del fango activo
 El nivel de contaminación orgánica.
 La cantidad de oxígeno que se necesita
 La capacidad de eliminación de la DQO biodegradable (DQOb)
 El carácter degradable del agua a tratar.
 La capacidad de eliminación de amonio: nitrificación.
 Toxicidad o Inhibición
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3.5. ¿Algunas aplicaciones clave de la Respirometría BM ?
Con la Respirometría BM, entre muchos otros, podemos conocer lo siguiente:
1. Actividad biológica actual del fango activo y lo que le puede pasar – muchas veces incluso antes de que
pase - si permitimos que una determinada muestra entre en el reactor biológico.
2. Toxicidad para el fango activo, en muchos casos antes de que el tóxico entre en el reactor biológico de
la depuradora.
3. El grado de Contaminación Orgánica y grado de Nitrificación.
4. Una rápida estimación de la Carga Másica o F/M y Edad del Fango
5. Parámetros para la prevención y control del fenómeno Bulking & Foaming.
6. Analizar el efecto que el pH, Temperatura y Oxígeno producen en el tratamiento del agua residual.
7. Tratabilidad del agua residual
 Capacidad de eliminación del sustrato contaminante, bien sea DQO o Amonio.
 Determinar la parte biodegradable de la no biodegradable de una muestra determinada.
 Inhibición por compuestos contenidos en el agua residual o condiciones del tratamiento
 Toxicidad por compuestos contenidos en el agua residual.
8. Complemento para los análisis de bioindicación microscópica
15
16
3.6. Diferencia fundamental en la demanda de oxígeno de la DBO y DQO comparada
con la demanda de oxígeno de la Respirometría
La Respirometría no pretende en absoluto sustituir o competir con las medidas de DBO 5, DQO. En realidad es
totalmente complementaria a estas medidas en la tarea de confeccionar un perfil del proceso de depuración
biológica.
Hay que tener en cuenta que estas medidas tradicionales están exclusivamente referidas al agua y no a la
actividad del fango activo de una depuradora; y aquí está la gran diferencia: la Respirometría analiza el
comportamiento del fango cuando una muestra pasa a mezclarse con el mismo, en donde la demanda de
oxígeno se provoca en el fango y no en la muestra.
3.7. Diferencia entre un análisis homologado de biodegradabilidad y el análisis
respirómetrico para saber si el agua residual es biodegradable en el reactor biológico
Un ensayo de Biodegradabilidad homologado caracteriza al agua residual para saber si es biodegradable
(independientemente del tiempo que pase para ello y en condiciones estándar)
Un fraccionamiento de la DQO obtenido por Respirometría caracteriza al agua residual frente a un
determinado fango activo, y nos dice si es o no es biodegradable por este fango activo de forma específica y
en las condiciones actuales del tratamiento biológico.
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3.8. Diferencia entre un ensayo homologado de toxicidad y el análisis respirométrico
para saber si el agua residual puede provocar una inhibición o toxicidad en el reactor
biológico
Aquí hay que dejar también bien claro que no se trata de analizar o medir la toxicidad del agua o un
determinado compuesto sino del efecto tóxico que el agua residual pueda ejercer sobre el fango activo. No
debemos olvidar que el principal objetivo de la Respirometría es el de controlar y proteger al fango activo de
cualquier contaminación, incluida la tóxica, referida a su actividad biológica.
Los ensayos homologados de Toxicidad del agua no tienen absolutamente nada que ver con la Toxicidad
medida con la Respirometría, ya que el tipo de microorganismos es diferente y los objetivos también.
Un ensayo de Toxicidad standard puede perfectamente no tener utilidad alguna a la hora de tratar de
proteger a un fango activo ya que se desconoce el efecto que este posible tóxico pueda ejercer sobre el fango
activo (Podría tratarse de un fango que tolera perfectamente un determinado tóxico y ejercer su función en
condiciones normales o viceversa)
Por todo lo dicho, podría ser un grave error tratar de proteger a un fango de una toxicidad medida con otro
tipo de técnica que no fuese la de la Respirometría.
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4. Los Respirómetros BM de SURCIS
Los Respirómetros BM son analizadores de laboratorio especialmente desarrollados para el control, diseño,
investigación y formación en la depuración biológica de aguas residuales
Están dotados de un potente software que lleva a cabo la medida automática y cálculo de parámetros
decisivos para el diseño, control y protección de un proceso de fangos activos (lodos activados)
Incluyen tres diferentes modos de trabajo (Estático, Cíclico, Dinámico) con el fin de adquirir la capacidad de
adaptarse a diferentes tipos de situaciones y procesos.
La configuración de los ensayos permite programar las condiciones de Temperatura, pH y oxígeno disuelto
(solo en el modo cíclico) equivalentes a las del proceso real. Así mismo, el software permite la variación de
estas condiciones durante el ensayo (especialmente importante para realizar estudios)
BM- Advance
BM-EVO
BM-T+
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4.1. Principales características comunes de los respirómetros BM
 Analizador compacto de muy bajo mantenimiento y fácil manejo
 Medida directa del oxígeno disuelto desde un sensor de oxígeno sin mantenimiento
 Sin restricciones de oxigenación ni tiempo en la ejecución de cualquiera de los ensayos.
 Control completo del funcionamiento y resultados por medio de un potente software cargado en el ordenador
 Actualización automática del software en curso desde Internet
 Capacidad para la programación de las condiciones del ensayo y su posible modificación durante su ejecución
 Medidas automáticas: OUR, SOUR, CO, DQOb, U (tasa de utilización de sustrato) y q (U específica)
 Último, mínimo, máximo y media móvil de cada medida siempre que se desee
 Presentación de todos los resultados seleccionados durante la ejecución del ensayo, en cualquier momento, de forma
tabular o gráfica.
 Opción para la apertura de varios ensayos almacenados y comparar los resultados de forma gráfica de los parámetros
seleccionados, por superposición o por distintos modos de presentación de pantallas
 Control automático de temperatura integrado en los modelos EVO & Advance; y fuera del analizador en modelo BM-T+
 Monitorización y control automático del pH en el modelo BM-Advance
 Zoom de cualquier zona seleccionada en el Respirograma
 Las medidas de los respirómetros BM y aplicaciones derivadas (parámetro cinéticos y operativos) pueden utilizarse en los
programas de simulación y modelación
 Opción para utilizar un reactor diseñado para contener los portadores (biomass-carriers) de procesos tipo MBBR
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4.2. Modos de trabajo
4.2.1. Modo OUR
En este modo se realiza una sola medida automática de tasa de respiración total y parcial de un licor-mixto
previamente preparado; y se determinan los parámetros OUR & SOUR en el tiempo.
En las pestañas correspondientes de configuración del ensayo se programan los sólidos volátiles, temperatura
y pH (solo en modelo BM-Advance)
Configuración de un ensayo OUR
Medidas automáticas en el modo OUR estático
 Tasa de respiración total desde un licor-mixto: OUR
[mg/(l.h)]
 OUR específico: SOUR [mg/(g.h)]
Respirograma de valores SOUR en modo estático
Aplicaciones más comunes
 Pulso al proceso
 Actividad biológica – Salud del lodo actuvado
 Síntomas de toxicidad
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4.2.2. Modo OUR Cíclico
En este modo se llevan a cabo una serie e de medidas secuenciales de tasa de respiración de tipo estático.
En este modo, el analizador lleva a cabo un respirograma dentro de la ventana de trabajo establecida por dos
puntos de consigna de OD en el oxímetro, determinando de forma automática y secuencial una serie
continuada de medidas OUR & SOUR.
Funcionamiento del modo OUR cíclico
En las pestañas correspondientes de configuración del ensayo se programan los sólidos volátiles, temperatura,
pH (solo en modelo BM-Advance) y los puntos de consigna OD (OD alto, OD bajo) entre los que se va a mover
el ensayo. Cualquiera de estos valores de configuración se podrá modificar a lo largo del ensayo dependiendo
de la aplicación específica que se este realizando. Así mismo, se podrá añadir sustrato durante el transcurso
del ensayo.
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Configuración de un ensayo OUR cíclico
Medidas automáticas en el modo OUR cíclico
 Tasas de respiración secuenciales: OUR [mg/(l.h)]
 OUR específico: SOUR [mg/(g.h)]
Respirograma de valores OUR en modo cíclico
Aplicaciones más comunes
 Estudio de la influencia del pH, oxígeno y temperatura
en el proceso de lodos activados.
 Análisis del tiempo de retención hidráulica en el
reactor biológico.
23
4.2.3. Modo R dinámico
Se trata de una medida continuada de tasas de respiración dinámicas (Rs) obtenidas por la adición de sustrato
al fango activo cuando este se encuentra en fase de respiración básica o endógena.
Por medio de la integración de estas tasas de respiración se calcula automáticamente el oxígeno consumido
(OC) por degradación de un sustrato. Desde OC, el software calcula automáticamente la DQO biodegradable y
DQO rápidamente biodegradable (cuando se hace uso de muestra filtrada a 0,45 micras)
En la configuración del ensayo se programan los sólidos volátiles, temperatura, pH (solo en BM-Advance) y el
valor de Y (previamente determinado ó 0,67, por defecto)
Configuración de un ensayo R
Medidas automáticas en el modo R dinámico






Tasa de respiración dinámica: Rs (mg/l.h)
Oxígeno consumido acumulado: OC (mg/L)
DQO biodegradable: DQOb (mg/L)
DQO rápidamente biodegradable: DQOrb (mg/L)
Tasa de utilización de la DQOb: U (mgDQOb/lh)
Tasa específica de utilización de la DQOb: q
(mgDQOb/mgVSS.d)
Respirograma de valore Rs para la determinación de OC y DQOb
Aplicaciones más comunes
 Tratabilidad
1. Fracciones de la DQO
2. Biodegradabilidad
3. Toxicidad
 Nitrificación
 Parámetros biocinéticos
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4.3. Opción de funcionamiento con lechos bacterianos (MBBR)
Los analizadores BM tienen la opción de trabajar para procesos tipo MBBR mediante la instalación de un
reactor especialmente diseñado provisto de una jaula para los portadores de biomasa fija (biomass carriers)
De este modo se pueden llevar a cabo todas las mismas medidas y aplicaciones, así como calcular el nº de
portadores por unidad de volumen y cantidad de oxígeno necesaria para mantener los portadores en
condiciones óptimas.
25
4.4. Tabla comparativa entre respirómetros BM
Puntos de comparación
BM
T+
BM
EVO
BM
Advance
Comments
Medidas automáticas:
OUR, SOUR, Rs, Rsp, OC, DQOb,
DQOrb, U, q
Desde los resultados obtenidos podemos ir a las distintas
aplicaciones de respirometría.
Sistema de termostatización instalado en el propio
analizador
Sistema de enfriamiento (Peltier) + calentamiento incluido en
la consola.
Unidad externa de termostatización
Unidad externa formada por sistema de enfriamiento (Peltier)
+ calentamiento incluidos en una unidad aparte.
Sistema fácilmente transportable:
Consola & U. de termostatización
Consola + maleta → 20 kg
U. termostatización + maleta → 5 kg (aprox.)
Maleta de aluminio acolchada para fácil transporte
del sistema
1 maleta para la consola + 1 maleta para la unidad de
termostatización.
Medida y control del pH a lo largo del ensayo
Especialmente importante en ensayos donde el pH puede
ejercer una influencia decisiva.
Posibilidad de fijar las condiciones del ensayo y
capacidad de modificarlas durante su ejecución
Importante a la hora de realizar estudios para analizar la
influencia de las condiciones (pH, DO, T,..) en la actividad del
proceso.
BM-software de última generación
Potente software con un amplio abanico de posibilidades
Actualización del BM software desde Internet
Mediante la conexión del ordenador a
correspondiente,
el
software
BM
se
automáticamente..
Opción para ensayos de procesos de lechos
bacterianos tipo MBBR
El reactor especial para este fin del BM-T+ es algo diferente
que el del EVO y Advance
Dimensiones (cm)
Peso (kg)
34x33 x46
50x40x46
50x40x46
12.5
37
38
la URL
actualiza
26
5. Bioindicación microscópica + Respirometría BM
• La Microscopía permite la observación directa de los microorganismos de los sistemas de depuración, así
como la cuantificación de:
• Protozoos
• Metazoos
• Microorganismos filamentosos
• La Respirometría analiza la actividad metabólica del conjunto de microorganismos del sistema.
27
5.1. Bioindicación microscópica
28
6. GLOSARIO
Actividad biológica: Medida respirométrica en donde se relaciona una tasa de respiración o OUR con los MLSS o MLVSS.
Aguas residuales domésticas: Las aguas residuales procedentes de zonas de vivienda y de servicios generadas principalmente
por el metabolismo humano y las actividades domésticas.
Aguas residuales industriales: Todas las aguas residuales vertidas desde locales utilizados para efectuar cualquier actividad
comercial o industrial, que no sean aguas residuales domésticas ni aguas de escorrentía pluvial.
Aguas residuales urbanas: Las aguas residuales domésticas o la mezcla de las mismas con aguas residuales industriales y/o
aguas de escorrentía pluvial.
Biodegradación: Tratamiento que una biomasa ejerce sobre la materia orgánica contenida en el agua. La biodegradación no
es otra cosa que una oxidación de la materia orgánica. También se le puede considerar como la metabolización que las
bacterias del fango activo ejercen sobre la materia orgánica
Biodegradable: Tratable por la biomasa ( bacterias). También lo podemos llamar degradable y oxidable.
Biomasa: Cantidad total de microorganismos (bacterias) contenidos en fango activo. Existe una relación entre los sólidos del
licor-mezcla (MLSS y MLVSS) y la cantidad de bacterias.
Bulking & Foaming: Mal estado del fango y con problemas de decantación (Bulking). Puede ir acompañado de una gran
formación de espumas(Foaming) – Bajo este fenómeno, el fango no puede depurar bien – Muchas veces este fenómeno se
produce por un F/M desequilibrado y por toxicidad Carga Orgánica: Cantidad total de DBO a tratar en el agua que entra en el proceso de depuración de una planta depuradora.
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Carga Másica o F/M: Relación entre la Carga Orgánica y la cantidad total de biomasa (bacterias) responsable de su
tratamiento - F/M viene de Food (comida) / Microorganisms (microorganismos): relación entre la “comida” que entra y los
microorganismos (bacterias) que se la van a “comer”DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno): Medida de la contaminación orgánica por medio de un método homologado que
determina el consumo de oxígeno durante 5 días necesario para la degradación de una determinado sustrato orgánico.
DQO (Demanda Química de Oxígeno): Medida de la demanda de oxígeno por oxidación química (normalmente dicromato
potásico)
DQOb (Fracción biodegradable de la DQO): Medida de la parte biodegradable incluida en la DQO total. Se compone de la
DQOrb (DQO fácilmente biodegradable) y DQOlb (DQO lentamente biodegradable)
Emisario terrestre: Conducto que recoge y conduce las aguas residuales urbanas desde las redes de alcantarillado de
titularidad municipal hasta las estaciones de tratamiento.
Equipos de proceso: También se les llama equipos on-line y de continuo. Estos equipos están concebidos para llevar a cabo
medidas ininterrumpidas de uno o varios parámetros en un determinado punto de muestreo. Muchos de estos equipos están
capacitados para realizar su secuencia de medidas en tiempo real. Pueden ser automáticos totales, provistos de auto- limpieza
y auto-calibración, y semiautomáticos. Los equipos de proceso pueden permitir una gran capacidad de control y protección de
una estación depuradora. Esta capacidad adquiere un especial importancia cuando se trata de detectar una toxicidad antes de
que pueda entrar en el reactor biológico de la depuradora.
Estación Depuradora de Aguas Residuales (E.D.A.R): - Unidad compuesta por instalaciones, estructuras o mecanismos que
permitan una depuración por métodos físicos, físico-químicos, biológicos o alternativas tecnológicas similares del agua
residual.
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Eutrofización: Aumento de nutrientes en el agua, especialmente de los compuestos de nitrógeno y/o fósforo, que provoca un
crecimiento acelerado de las algas y especies vegetales superiores, con el resultado de trastornos no deseados en el equilibrio
entre organismos presentes en el agua y en la calidad del agua a la que afecta.
Fango Activo: Conjunto de flóculos formados por bacterias para desarrollar la función de la depuración en el reactor biológico
(tanque de aireación) de una estación depuradora.
Habitante equivalente: Corresponde a la carga orgánica biodegradable con una demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) de
60 g de oxígeno por día.
Licor-Mezcla: Mezcla de fango activo con agua residual a tratar – En ocasiones, al licor-mezcla se le denomina fango activo
también.
MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids): Medida de los sólidos en suspensión del licor mezcla. Existiendo una relación directa
entre MLSS y MLVSS, esta medida nos puede también indicar la concentración de microorganismos en un fango avtivo.
MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids): Medida de los sólidos volátiles en suspensión del licor mezcla. Tiene una
relación directa con la concentración de microorganismos contenidos en el fango (biomasa)
OC: Método respirométrico que mide el consumo de oxígeno para la degradación del sustrato orgánico fácilmente
biodegradable por el fango activo de una estación depuradora.
OUR (Oxygen Uptake Rate): Medida respirométrica de la velocidad de consume de oxígeno del licor mezcla.
Respirograma: Representación gráfica dinámica confeccionada a partir de la medida secuencial de tasas de respiración de
corta duración.
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Respirometría directa: Es la que mide directamente el consumo de oxígeno en el propio medio en donde tiene lugar la
reacción de oxidación de la materia orgánica o nitrificación. Normalmente esté método solo se puede conseguir por medio de
la inmersión directa de un sensor de oxígeno disuelto en el medio. Es la única que figura en los Métodos Standard. La ventaja
de este método es la práctica ausencia de interferencias por efecto de la aspiración de oxígeno por el fluido para pasar a
oxígeno disuelto y su rapidez. La posible desventaja es el mantenimiento del sensor al estar en contacto con el fango - esta
posible desventaja se está superando con la utilización de sensores de oxígeno de nueva generación.Respirometría indirecta: La respirometría indirecta es la que correlaciona el consumo de oxígeno con parámetros indirectos
como pueden ser pérdida de presión, emisión de CO2, oxígeno al aire, entre otros. La ventaja de estos métodos es la del bajo
manteniendo del sensor al no estar en contacto con el fango. La desventaja de estos métodos es que no se basan en una
medida real y que en ocasiones las medidas pueden tener cierto grado de enmascaramiento por la aspiración de oxígeno por
el propio fluido (y no por las bacterias). La respirometría indirecta, por lo general, suele ser mucho más lenta que la directa y
menos flexible..
Respirometría monocanal: Independientemente del método utilizado, se refiere a equipos que utilizan un único reactor y
dispositivo de medida.
Respirometría multicanal: Se refiere a equipos que utilizan más de un reactor y dispositivo de medida. Normalmente suelen
utilizar el método de respirometría indirecta.
Reutilización de aguas: Utilización de las aguas residuales, una vez depuradas, para usos beneficiosos tales como el riego
agrícola o de jardines.
Screening: Determinación cualitativa, que puede ser de corta duración, en donde el objetivo normalmente es el de conseguir
una posible alerta o confección de un criterio de nivel / calidad y no de cantidad exacta.
Sistema colector (o red de alcantarillado): Red de canalizaciones construida de acuerdo con las normas y planificación
urbanística municipal para conducir las aguas residuales urbanas, domésticas o no, hasta la conexión con los emisarios
terrestres.
SOUR (OUR específico): Cálculo en el que se relaciona el OUR con los MLSS o MLVSS
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Tasa de respiración: Medida respirométrica de la velocidad de consumo de oxígeno por un fango activo o cultivo bacteriano
en un proceso de degradación (oxidación) de un sustrato orgánico
Tratamiento más riguroso: Tratamiento de las aguas residuales mediante un proceso más completo que el secundario que
incluya, por lo general, un tratamiento biológico con sedimentación secundaria y otro proceso que consiga que los efluentes
respeten los requisitos establecidos para "zonas sensibles" en el cuadro 2 del Anexo l de la Directiva 9 1/271 /CEE.
Tratamiento primario: Tratamiento de aguas residuales urbanas mediante un proceso físico y /o químico que incluya la
sedimentación de sólidos en suspensión u otros procesos en los que la DBO5 de las aguas residuales que entren se reduzca,
por lo menos, en un 20% antes del vertido y el total de sólidos en suspensión en las aguas residuales de entrada se reduzca
por lo menos en un 50%.
Tratamiento secundario: El tratamiento de las aguas residuales urbanas mediante un proceso que incluya, por lo general, un
tratamiento biológico con sedimentación secundaria.
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