TEMA 3. CARACTERIZACION DE AGUAS RESIDUALES-PARAMETROS FISICO QUIMICOS

TEMA 3. CARACTERIZACION DE LAS AGUAS
RESIDUALES –PARAMETROS FISICO
QUIMICOS
MAESTRIA EN RECURSOS HIDRICOS
Tratamiento de Aguas Residuales
Ing. Rosa Miglio T.
CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES
• Las aguas residuales frescas, se
presentan como un líquido turbio, de color
gris o amarillento, con olor séptico.
• En ella van suspendidas partículas de
diverso tamaño, heces, residuos vegetales,
papel, plásticos, etc.
• Además contienen bacterias, virus y otros
microorganismos patógenos, y una gran
variedad de sustancias químicas orgánicas
e inorgánicas.
1
CONTENIDOS DE LAS AGUAS RESIDUALES Y
ORIGEN
MATERIAL
ORIGEN
SÓLIDOS
Gran variedad de material sólido, orgánico e inorgánico,
que varía desde una hilacha, pasando por materiales
coloidales, hasta cuerpos de gran volumen
MATERIA ORGANICA
Residuos alimenticios, heces,
detergentes, jabones, etc.
NUTRIENTES
Provienen de las aguas residuales domésticas, heces de
animales, fertilizantes, etc.
MICROORGANISMOS
Son excretados en grandes cantidades a través de las
heces humanas.
materia
vegetal,
COMPOSICION DE LAS AGUAS
RESIDUALES
AGUAS RESIDUALES
AGUA 99. 9 %
ORGANICOS
70 %
SOLIDOS 0.1 %
INORGANICOS
30 %
2
SOLIDOS EN AGUAS
RESIDUALES
• Aceites y grasas
• Plásticos
• Material celulósico (compresas,
tampones, etc.)
• Colillas
• Aceites y grasas en emulsión
• Sustancias nitrogenadas (proteínas,
urea, etc.)
• Hidratos de carbono (Azucares
celulosa, etc.)
• Tensoactivos y jabones
• Sales (fosfatos, silicatos, perboratos,
sulfatos, etc.
• Microrganismos patógenos
•
•
•
•
Heces
Restos de alimentos
Pelos
Arenas
Fuente: Química del agua y Normativa Ambiental – Ing. William Gonzales – Curso CIP
3
CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS EN
AGUA RESIDUALES – por su origen
POR SU ORIGEN
ORGANICOS
BIODEGRADABLES
IN0RGANICOS
NO
BIODEGRADABLES
SÓLIDOS ORGANICOS
• Son compuestos que contienen Carbono,
Hidrogeno, Oxigeno, Nitrógeno, Fosforo y
otros elementos.
CHON
• Todos los organismos vivos están formados
de compuestos orgánicos. Mientras están
vivos, ellos secretan o excretan materiales
orgánicos tales como heces; o se desprenden
de porciones de sus cuerpos tales como
hojas y raíces; y tras morir el organismo, su
cuerpo comienza a descomponerse y a
desmembrarse gracias a la acción de las
bacterias y hongos.
4
SÓLIDOS ORGANICOS
• Los solidos orgánicos pueden dividirse en dos grandes grupos: moléculas
orgánicas naturales (sintetizadas por seres vivos: proteínas, hidratos de
carbono, grasas) y moléculas orgánicas artificiales (sustancias fabricadas
por el hombre, como el plástico)
• Los solidos orgánicos pueden clasificarse por su degradación:
- Biodegradables : si degradados biológicamente, por organismos vivos
como las bacterias y hongos que se encuentran en el ambiente. Ejm:
Mat. org. + O2 microorganismos
CO2 + H2O + calor
- Refractarios o recalcitrantes o no biodegradables: se resisten a la
degradación por métodos biológicos, estos solidos pueden ser tratados
por procesos fisicoquímicos.
SÓLIDOS ORGANICOS
Biodegradables : Los sólidos orgánicos
biodegradables son aquellos desechos que se
pueden descomponer por medio de la acción de
microorganismos, a través de sistemas naturales.
Su estabilización o mineralización provoca
consumo de oxigeno causado por la degradación
bacteriana.
Son fácilmente degradables residuos como los
restos alimenticios, heces, materia vegetal,
estiércol, etc.
5
SÓLIDOS ORGANICOS
Refractarios o recalcitrantes: Se resisten a la degradación
biológica, debiendo usarse otros procesos químicos como la
oxidación avanzada1. Ejemplo: detergentes, fenoles, colorantes,
hiidrocarburos y algunos pesticidas agrícolas.
usan oxidantes químicos para reducir los niveles DQO/DBO, ejm: ozono, peróxido de
hidrogeno, hipoclorito, oxidación fenton.
1
SÓLIDOS ORGANICOS
Refractarios o recalcitrantes:
Oxidación
avanzada u
oxidación
química para
compuestos
orgánicos
recalcitrantes
(DQO
recalcitrante),
benceno, son
compuestos
disueltos
Fuente: Química del agua y Normativa Ambiental – Ing. William Gonzales – Curso CIP
6
SÓLIDOS INORGANICOS
La materia inorgánica no contiene
carbono y no es fabricada por los seres
vivos, sino por la naturaleza (en
reacciones químicas).
Los solidos inorgánicos son moléculas
pequeñas y simples, como las sales,
minerales, cloruros, etcétera. Están
conformados por:
• ARENAS
• SALES minerales disueltas
• METALES: como cromo, cadmio,
plomo, mercurio, cobre, níquel, zinc.
SOLIDOS
TOTALES
700 ppm
SUSPENDIDOS
200ppm
SEDIMENTABLES
100 ppm
˃ 10μm
NO
SEDIMENTABLES
100 ppm
Entre 1 y 10 μm
FILTRABLES
500 ppm
COLOIDALES
50 ppm
Entre 1 nμ y 1 μm
DISUELTOS
450 ppm
˂ 1 nμ
CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS EN
AGUA RESIDUALES DOMESTICAS
7
CLASIFICACION DE SÓLIDOS
• Los materiales grandes pueden ser
separados por medios físicos y
sedimentación

Los sólidos disueltos y coloidales
requieren
procedimientos
mas
complejos para separarlos.
CLASIFICACION DE SÓLIDOS
Los sólidos se clasifican en:
• Sólidos totales = Sólidos Suspendidos + Sólidos Disueltos
ST
SST
SDT
Dentro de cada uno de ellos se encuentran:
• Sólidos de naturaleza orgánica denominados Sólidos Volátiles
(SV)
• Solidos de naturaleza inorgánica denominados Sólidos Fijos
(SF).
8
DEFINICIONES PARA SÓLIDOS
EN AGUAS RESIDUALES
SOLIDOS
SEDIMENTABLES
MUESTRA
CONO
IMHOFF
FILTRO DE
FIBRA DE
VIDRIO
SÓLIDOS
TOTALES
EVAPORACION
A temperatura entre
103 y 105 °
residuo remanente
después que la
muestra ha sido
evaporada y secada
a una temperatura
entre 103 y 105 ºC.
Filtro Whatman
EVAPORACION 103-105 ºC
MUESTRA RETENIDA
SOBRE EL FILTRO
fracción de sólidos totales
retenida sobre un filtro
(Filtro de 1,2 μm), medido
después que ha sido
secado a una temperatura
especifica.
SÓLIDOS
SUSPENDIDOS
sólidos que pasan a
través del filtro y
luego son
evaporados y
secados. Esta
medida comprende
coloides y sólidos
disueltos.
EVAPORACION 180 ºC
MUESTRA FILTRADA
SÓLIDOS
FILTRABLES
DETERMINACION DE SOLIDOS
Determinación de sólidos en agua – Universidad Politecnica de Valencia UPV
https://www.youtube.com/watch?v=T3TMXlU3HpM
9
SÓLIDOS SEDIMENTABLES
 Son partículas de tamaño mayor a
10 µm.
 El cono Imhoff se emplea para la
determinación
de
sólidos
sedimentables.
 Expresa la cantidad de sólidos
acumulados en la parte inferior del
cono en un tiempo de 60 minutos
se mide en ml/l.
TURBIEDAD
 Es la presencia de partículas, en
suspensión producidas en mayor
grado por sólidos coloidales.
 Se puede medir en NTU (Unidad
Nefelométrica de Turbidez).
 Se aplica en plantas de tratamiento
para verificar la eficiencia de las
diferentes fases.
TURBIDIMETRO
10
TURBIEDAD
• Es ocasionada por materia
suspendida,
principalmente
partículas coloidales.
MUESTRAS DE AGUA CON DIFERENTES
VALORES DE TURBIEDAD
PRINCIPIO DE OPERACION DEL
TURBIDIMETRO
TURBIEDAD
Disco Secchi
11
MATERIA ORGANICA
MEDICION DE LA MATERIA ORGANICA
• El agua residual esta compuesta por una mezcla de materiales orgánicos e
inorgánicos, suspendidos o disueltos en el agua.
• La mayor parte de la materia orgánica proviene de residuos alimenticios,
heces, material vegetal, y materiales diversos como jabones y detergentes
sintéticos.
• El término materia orgánica se utiliza como indicativo de la cantidad de todas
las sustancias orgánicas presentes en un agua residual.
• Para cuantificar el contenido de materia orgánica se suelen utilizar dos
mediciones:
- DBO (Demanda Bioquímica de oxígeno) - BOD
- DQO (Demanda Química de oxígeno) – COD
• Estos dos indicadores se expresan en mg/l o en g/m3.
12
DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO
(DBO)
• Medida de la cantidad de oxigeno requerido para la oxidación de la materia
orgánica biodegradable presente en una muestra de agua.
• Es una medida de la cantidad de oxigeno usado por los microorganismos en la
degradación y estabilización de la materia orgánica biodegradable, bajo
condiciones aeróbicas.
• Se calcula midiendo la disminución de la concentración de oxigeno disuelto del
agua después de incubar la muestra durante 5 días a 20 ºC (DBO5)
26
CONSIDERACIONES GENERALES
La demanda de oxigeno de las aguas residuales es resultado de tres
tipos de materiales:
(1) materiales orgánicos carbónicos: utilizables como fuente de
alimentación por organismos aeróbicos.
(2) nitrógeno oxidable: derivado de la presencia de nitritos,
amoniaco, y en general compuestos orgánicos nitrogenados que
sirven como alimento para bacterias especificas (nitrosomonas y
nitrobacter).
(3) compuestos químicos reductores: (ión ferroso, sulfitos, sulfuros,
que se oxidan por oxigeno disuelto).
13
27
DBO EN AGUAS RESIDUALES
• La DBO en una primera fase es asociada con la oxidación bioquímica del
•
•
•
•
•
material carbonoso.
Se determina a 20 ºC después de un periodo de incubación de 5 días
(DBO5).
Este periodo representa en promedio la oxidación de un 60 a 70 % del total
de la materia orgánica oxidable.
La DBO en una segunda fase esta asociada con la oxidación bioquímica del
material nitrogenado (nitrificación).
Esta oxidación suele comenzar cuando una porción de la materia carbonosa
ya se ha oxidado durante la primera fase, lo cual suele ocurrir después del
quinto día.
En un periodo de 20 días, se completa la oxidación de la materia orgánica
carbonosa y nitrogenacea, entre un 95 a 99%, este valor permite determinar
la DBO20.
28
DBO EN AGUAS RESIDUALES
14
Método de dilución y Método
respirométrico
30
DEMANDA BIOQUIMICA DE
OXIGENO (DBO)
APLICACIONES
• Permite caracterizar aguas tratadas y no tratadas.
• Medir el desempeño de procesos de tratamiento.
• Diseñar unidades de tratamiento biológico.
• Fijar cargas admisibles en las unidades de tratamiento y en
fuentes receptoras.
15
31
DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO
(DBO)
• VALORES
• Su concentración en el AR depende del consumo de agua de la
población:
- En lugares donde el consumo es elevado (350 a 400 l/d/hab) el agua
residual es diluida (la DBO varía de 200 a 250 mg/l).
- En lugares donde el consumo es más bajo (40 a 100 l/h/d), y el agua
residual es más concentrada (la DBO varía de 400 a 700 mg/l)
• También es relevante el ingreso de desagües industriales a la red de
alcantarillado domestico, ya que modifican el valor de la DBO.
32
CONCENTRACION DE DBO EN ALGUNAS
PTARS DEL PAIS
COD
EPS
NOMBRE
LOCALIDAD
NOMBRE
EPS
TIPO
PLANTA
GEN
012
EPS TACNA S.A.
TACNA
Magollo
LF
012
EPS TACNA S.A.
TACNA
Cono Sur -COPARE
LAM
018
SEMAPACH S.A.
CHINCHA ALTA
PTAR 01 (Sector El Pedregal)
LF
018
SEMAPACH S.A.
GROCIO PRADO
PTAR 04 (Barrio Saravia)
LF
018
SEMAPACH S.A.
SUNAMPE
PTAR 03 (Sector San Francisco)
LAN
026
SEDAPAL S.A.
SAN JUAN DE LURIGANCHO
PTAR SAN ANTONIO DE CARAPONGO LACT
026
SEDAPAL S.A.
LURIN
PTAR Julio C. Tello
026
SEDAPAL S.A.
LURIN
026
SEDAPAL S.A.
026
Q
(l/s)
Calidad Afluente
DBO5 (mg/l)
CTerm (NMP)
285,40
478
7,00E+07
51,80
490
5,00E+07
245,72
420
2,44E+10
22,25
478
9,00E+07
28,01
450
4,16E+03
15,00
432
2,30E+08
LAM
6,00
522
4,00E+08
PTAR Nuevo Lurín
LF
9,00
604
3,00E+08
PUCUSANA
PTAR Pucusana
LF
4,00
565
3,00E+08
SEDAPAL S.A.
SAN JUAN DE MIRAFLORES
PTAR San Juan
LAM
389,00
564
4,40E+08
026
SEDAPAL S.A.
VILLA MARIA DEL TRIUNFO
PTAR JOSÉ GALVEZ
RAFA
48,00
552
1,70E+08
026
SEDAPAL S.A.
VILLA EL SALVADOR
PTAR Huascar
LAM
81,00
679
7,00E+07
027
EPS ILO S.R.LTDA.
ILO
Planta Media luna
LAM
31,45
939
2,40E+10
028
SEDALIB S.A.
HUANCHACO
L.E. El Milagro
LF
20,11
401,2
5,00E+07
030
SEDAPAR S.A.
AREQUIPA METROPOLITANA
PTAR CHILPINA
FP
150,00
412,5
8,50E+06
032
EPS GRAU S.A.
CHULUCANAS
Chulucanas
LF
92,07
429
5,00E+06
032
EPS GRAU S.A.
PUEBLO NUEVO
Pueblo Nuevo
LF
47,48
595
3,00E+07
032
EPS GRAU S.A.
LOS ORGANOS
Los Órganos
LAN
12,68
467
1,30E+06
032
EPS GRAU S.A.
PAITA
Paita
LF
166,93
529
1,30E+06
041
SEDAJULIACA S.A.
JULIACA
Planta de Tratamiento Chilla
LF
170,00
435,3
9,40E+05
16
33
DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)
VALORES
• Para desagües industriales, los valores están asociados al tipo de
actividad desarrollada. Valores en algunas actividades industriales
caracterizadas por SEDALIB en Trujillo:
INDUSTRIA
DBO (mg/l)
DQO (mg/l)
Cervecería
2965
4074
Curtiembre
4400
7200
Avícolas
1121
1790
Fabrica de gaseosas
950
1680
Fabrica de embutidos
370
810
Mataderos
5650
12130
Fuente:http://www.bvcooperacion.pe/biblioteca/bitstream/123456789/1105/1/BVCI00
00905.pdf
34
DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)
VALORES
• Otro factor que determina la concentración de la DBO en el agua residual doméstica
es la cantidad de residuo orgánico producida a diario por habitante.
• Afini (1989) obtuvo valores de las DBO per cápita en el estado de San Pablo, en
función de las principales características de las ciudades y presentó los siguientes
resultados:
- 45 g/hab/día para ciudades pequeñas;
- 60 g/hab/día para ciudades intermedias y
- 75 g/hab/día para ciudades grandes.
• En Perú la Norma S.090 asigna una producción per cápita de 50 g/hab. dia
17
35
VALORES DE DBO
TIPO DE AGUA
Aguas muy puras
Aguas de pureza intermedia
VALOR DE DBO5
mg/l
<3
3–5
Agua contaminada
>8
Residuales urbanas
100 – 400
Industria alimentaria o similar
Hasta 10000
36
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO
(DQO)
• Corresponde al volumen de oxigeno requerido para oxidar la
toda la fracción orgánica de una muestra de agua
(biodegradable o no).
• La DQO representa casi un valor límite de posibilidad de
oxidación total de un residuo; por ello generalmente el valor de
la DBO última o la DBO20 se debe aproximar a la DQO.
• La muestra se oxida en una solución de dicromato de potasio
o de permanganato en medio ácido.
18
37
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO
(DQO)
• La ventaja de las mediciones de DQO es
que los resultados se obtienen
rápidamente (3 horas).
• Pero tienen la desventaja de que no
ofrecen ninguna información de la
proporción del agua residual que puede
ser oxidada por las bacterias ni de la
velocidad del proceso de bio-oxidación.
• Otra desventaja actual, es que los
reactivos son productos controlados y se
requiere autorización para su adquisición.
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO
(DQO)
Viales de DQO, alto y bajo rango
digestor para análisis de DQO
espectrofotómetro
19
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO
(DQO)
• Se puede establecer una relación entre DBO y DQO, para cada tipo de
agua en particular.
• En aguas residuales domesticas típicas se observa una relación
DQO/DBO = 2. (DQO = 500 mg/l y DBO 250 mg/l).
• En aguas residuales crudas, residuos textiles y residuos de procesadoras
de papel la DQO es mayor que la DBO, el material presente es
químicamente oxidable pero no biológicamente oxidable.
40
RATIO DBO VERSUS DQO
• DBO/DQO> 0,5
Desecho biodegradable, usar cualquier proceso biológico.
• 0.5  DBO/DQO  0,2
Desecho poco biodegradable, presencia de sustancias persistentes o
productos químicos que inhiben el crecimiento y la actividad
biológica. Usar filtros o lagunas de estabilización.
• DBO/DQO0,2
Desecho no biodegradable: usar métodos físico-químicos.
20
41
INDUSTRIAS CON EFLUENTES
PRINCIPALMENTE ORGÁNICOS
•
•
•
•
•
•
•
•
Azucareras
Mataderos
Conservas ( vegetales, carnes, pescado)
Lecherías y subproductos (leche en polvo, mantequilla, queso)
Fermentación ( fabricación de alcoholes, levaduras)
Preparación de productos alimenticios ( aceites y otros )
Bebidas
Papeleras
NUTRIENTES
21
NUTRIENTES
El Nitrógeno, fósforo y el carbono son nutrientes esenciales para el crecimiento de
seres vivos.
Las aguas residuales contienen estos elementos como resultado de su eliminación
en los productos de excreción
NUTRIENTES - NITROGENO
• En aguas residuales el nitrógeno se encuentra en 4 formas básicas:
nitrógeno orgánico, amonio, nitritos, nitratos.
• Si las aguas residuales son frescas, el nitrógeno se encuentra en
forma de urea y compuestos proteínicos, pasando después a la forma
amoniacal por descomposición bacteriana
Descomposición bacteriana
MATERIA FECAL
ORGANICA
ORINA
UREA
NH3
NH4+
Hidrolisis de la úrea
22
NUTRIENTES - NITROGENO
• A medida que al agua residual se estabiliza por oxidación bacteriana
en medio aerobio, se generan nitritos y después nitratos.
OXIDACION
BACTERIANA
NO2-
NH3
NO4
NH4
(N2)
NO3-
NITRITOS
AMONIACO
Nitrógeno gaseoso
OXIDACION
BACTERIANA
NITRATOS
NO3-
-
Condiciones anoxicas
DESNITRIFICACION
Nitratos (NO3-)
Bacterias
nitrobacter
CICLO DEL
NITROGENO
Nitritos (NO2-)
NITRIFICACION
Bacterias
nitrosomonas
Nitrógeno orgánico (N-org)
y amoniacal (NH4+)
23
NUTRIENTES - EUTROFIZACION
• El Nitrógeno, fósforo y el carbono son nutrientes esenciales para el
crecimiento de seres vivos.
• Cuando se descargan al ambiente acuático puede producirse el
crecimiento de organismos acuáticos no deseables.
Eutrofizacion: es el proceso de cambio de un
estado trófico a otro de nivel superior por
adición de nutrientes
Agua clara.
La luz penetra.
Prospera la vegetación acuática sumergida
NUTRIENTES –
Nitrogeno, pero mas importante: fosforo
Agua turbia.
La vegetación acuática sumergida queda
en la oscuridad.
Agotamiento del oxígeno.
Muerte de los vertebrados por ausencia
de oxigeno.
www.sierradebaza.org/.../reportaje_esquema.htm
48
24
NITROGENO
Formas de interés en el agua residual:
• Nitrógeno orgánico.
• Nitrógeno amoniacal (amoniaco NH3 y ion amonio NH4)
• Nitritos (NO2)
• Nitratos (NO3).
NITROGENO TOTAL =
Nitrógeno orgánico + Nitrógeno
inorgánico
NITRÓGENO KJELDAHL = Orgánico + NAmoniacal
Nitrógeno inorgánico : nitrógeno amoniacal, nitritos, nitratos
QUE PROBLEMAS PROVOCA EL
NITROGENO?
• Acelera el proceso de eutrofización – Nitratos
• Es toxico para la vida acuática – Amonio
• Decremento del oxigeno disuelto – Amonio
• Metahemoglobinemia en lactantes – Nitritos
• Reducción de la eficiencia de la cloración –
Cloroaminas
• Forma compuestos carcinógenos - Nitrosaminas
25
NITROGENO
• En aguas residuales domésticas :
- NT en promedio 40 mg/l (20 a 50 mg/l)
- NO en promedio 15 mg/l a 20 mg/l
- N amoniacal en promedio 30 mg/l (12 a 40 mg/l)
- Nitritos y nitratos menos de 1 mg/l
• En aguas residuales tratadas:
- Nitratos pueden llegar a 30 mg/l
FOSFORO
• El fosforo es fuente esencial para el crecimiento biológico, es un
•
•
•
•
•
nutriente escaso en la naturaleza.
Las formas mas frecuentes en que se puede encontrar el fósforo
incluyen: ortofosfatos solubles, polifosfatos inorgánicos y fosfatos
orgánicos.
El fosforo total es la suma de las 3 formas.
Puede estar en solución, particulado, como detritos.
Los fosfatos provienen de una gran variedad de fuentes: excretas, uso
de detergentes, descomposición de residuos orgánicos.
Los ortofosfatos provienen de los fertilizantes.
26
FOSFORO
• En aguas residuales se pueden encontrar valores de 1 a 12 mg/l
de fósforo total.
• En aguas naturales cuando los valores superan 0,01 mg/l se
pueden producir problemas de eutrofización.
RELACION ENTRE LOS NIVELES TROFICOS Y
LAS CARACTERISTICAS DE LOS LAGOS
Estado trófico
Materia orgánica
(mg/m3)
Promedio total
de fosforo
(mg/m3)
Máximo de
clorofila (1)
(mg/m3)
Profundidad de
Secchi (m)
Oligotrofico
bajo
8.0
4.2
9.9
Mesotrofico
medio
26.7
16.1
4.2
alto
84.4
42.6
2.45
muy alto
750-1200
Eutrofico
Hipertrofico
0.4 – 0.5
El fitoplancton esta conformado por algas, las que a su vez están constituidas por una serie de pigmentos; dentro de los mas conocidos
están: la clorofila. Mediante la cuantificación de clorofila puede estimarse la cantidad de fitoplancton en un área determinada. La clorofila α
se encuentra en todas las algas, y la clorofila β solo esta presente en algas verdes y euglenofitas. En estudios de calidad de agua se usa
solo clorofila α, con base a este parámetro se puede determinar el estado eutrófico del agua
(1)
En: Lucha contra la contaminación agrícola de los recursos hídricos. (Estudio FAO: ... , tabla adaptado de Janus y Vollenweider, 1981
27
OTROS PARAMETROS
COLOR - OLOR
o Parámetros organolepticos, no se miden, son indicadores de la correcta operación
del sistema.
o El agua residual domestica reciente presenta un color gris o amarillento; conforme
avanza su estado de descomposición se vuelve oscura. Otros colores pueden
estar condicionados por a presencia de algas, restos industriales, etc.
o El olor de las aguas residuales recientes es algo desagradable. Los olores a
podrido, son indicadores de que las aguas servidas son sépticas, se presentan
debido a la formación de sulfuro de hidrógeno, proveniente de la descomposición
de sólidos orgánicos presentes en el agua residual.
28
TEMPERATURA - pH
o Son determinaciones importantes para desarrollar tratamientos
biológicos.
o Afectan el proceso de descomposición de la materia orgánica,
debido a su efecto sobre la actividad bacteriana.
o El valor del pH influye en la actividad biológica, por ejemplo las
bacterias anaerobias ya no trabajan a pH por debajo de 6,2.
o Por su variabilidad son mediciones que se deben realizar en
campo (in situ)
SULFATOS
o Sulfato (SO4) es uno de los aniones mas
comunes en las aguas naturales.
o En aguas residuales es un factor muy
importante por los problemas de olores y
corrosión de las alcantarillas.
o La corrosión se produce por la reducción
de sulfatos a ácido sulfhídrico (H2S), bajo
la acción de bacterias anaeróbicas.
o El H2S es luego oxidado por películas
microbiales formadas en las paredes de
los tubos, produciendo sulfuros y H2SO4
(ácido sulfúrico), el cual puede causar
corrosión en las alcantarillas.
29
FORMAS DEL AZUFRE
• Sulfatos (SO4): en digestores de lodos y procesos anaerobios, son
reducidos a sulfuros, el proceso biológico se deteriora si la
concentración de sulfuros es mayor de 200 mg/l
• Acido sulfhídrico (H2S):
Gas de olor desagradable a huevo podrido
Es toxico para el ser humano (parálisis respiratoria)
Es explosivo en variadas concentraciones
En solución, dificulta el tratamiento de las aguas residuales.
Los problemas de olor por H2S ocurren a valores de pH menores a
8.
• Como acido sulfúrico (H2SO4) ataca las ESTRUCTURAS DE
CONCRETO Y METALICAS.
OXIGENO DISUELTO
• Elemento indispensable para la respiración de los organismos
aerobios.
• El O2 en las aguas determina la existencia de condiciones
aeróbicas o anaeróbicas en el medio.
• El oxigeno disuelto en aguas naturales debe encontrarse en
concentraciones mayores a 4 mg/l para evitar efectos
perjudiciales sobre la vida acuática.
• Es importante en procesos de tratamiento aerobio donde se
requiere una concentración mayor a 0,5 mg/l
• Indica el grado de contaminación de ríos.
• Permite definir las Tasas de aireación en los procesos de
tratamiento aeróbico.
• Sirve para determinar la DBO.
30
OXIGENO DISUELTO
• Su valor es afectado por la
temperatura y por la altitud.
• Se puede medir utilizando un
oxímetro u otros equipos.
• Las unidades se expresan en
mg/l o en ppm.
ACEITES Y GRASAS
• Las grasas y aceites son compuestos orgánicos constituidos principalmente por
ácidos grasos de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del
petróleo.
• Algunas de sus características más representativas son baja densidad, poca
solubilidad en agua, baja o nula biodegradabilidad.
• Si no son controladas se acumulan en el agua formando natas en la superficie
del líquido.
• Las principales fuentes aportadoras de grasas y aceites son los usos domésticos,
talleres automotrices y de motores de lanchas y barcos, industria del petróleo,
mataderos, procesadoras de carnes y embutidos e industria cosmética.
31
ACEITES Y GRASAS
Flotan rápidamente-fáciles de remover con
trampa de grasa en tiempo de 5 a 10 min
No flotan fácilmente, requieren el apoyo de
coagulante y aireación, como los tanques de
flotación. Son grasas emulsionadas,
generalmente provenientes de industrias.
ACEITES Y GRASAS
Otros problemas que generan las grasas en las PTAR:
• Las grasas presentes en el agua residual son compuestos que tienen
alta tendencia a oxidarse, por lo tanto pueden consumir rápidamente
el oxigeno presente en el reactor biológico, generando condiciones de
anoxia y la presencia de bacterias filamentosas.
• Como tienden a flotar, genera capas en el reactor, dificultando la
transferencia de oxigeno al agua residual.
• Pueden dificultar la deshidratación de los lodos generados en la
PTAR.
• Pueden afectar los procesos de filtración a nivel terciario.
32
ACEITES Y GRASAS
• Su
determinación es importante
porque:
. Se adhieren a las paredes de las
tuberías, reduciendo su capacidad de
transporte.
.
Son
difíciles
de
atacar
biológicamente.
. Requieren ser removidas antes del
tratamiento.
. Para descargar en la red de
alcantarillado su contenido no debe
superar los 100 mg/l
• El método utilizado para la
determinación de grasas y aceites el
de extracción soxhlet: se basa en la
adsorción de grasas y aceites en
tierra de diatomeas, y el uso del
hexano como disolvente.
QUE PARAMETROS SE CONTROLAN EN EL
AGUA RESIDUAL?
PARAMETROS
SOLIDOS
Solidos
Solidos
Solidos
Solidos
Solidos
Solidos
Solidos
Solidos
totales (ST)
disueltos totales (SDT)
disueltos fijos (SDF)
disueltos volátiles (SDV)
suspendidos (SS)
suspendidos fijos (SSF)
suspendidos volátiles (SSV)
sedimentables
MATERIA
ORGANICA
Demanda Bioquímica de oxigeno
(DBO)
Demanda química de oxigeno (DQO)
Carbono orgánico total (COT)
UNIDAD
mg/l
mg/l
33
QUE PARAMETROS SE CONTROLAN EN EL
AGUA RESIDUAL?
PARAMETROS
NUTRIENTES
Nitrógeno total
Nitrógeno total KJELDAHL (NTK)
Nitrógeno orgánico
Nitrógeno amoniacal
Nitritos
Nitratos
Fosforo total
Fosforo orgánico
Fosforo inorgánico
PATOGENOS
Coliformes Totales (CT)
Coliformes fecales o termotolerantes
(CTT)
Huevos de helmintos (parásitos)
OTROS
PARAMETROS
pH
Temperatura
Alcalinidad
Aceites y grasas
UNIDAD
mg/l
NMP/100 ml
NMP/100 ml
Unidades/litro
°C
mg/l
mg/l
34