unidad 2 parametros de caracterizacion.pdf

8/18/2019 UNIDAD 2 PARAMETROS DE CARACTERIZACION.pdf

1/10

FUNDAMENTOS DE AGUAS RESIDUALES

“PARAMETROS DE CARACTERIZACION” M. EN I. MARIA DEL CARMEN GARCIA ARAIZA

UNIDAD 2. PARAMETROS DE CARACTERIZACION DE LAS AGUAS

RESIDUALES

1. CONCEPTO DE CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES

La caracterización de las aguas residuales se refiere al hecho de identificar, de maneracualitativa o cuantitativa los diversos constituyentes encontrados en las aguas residuales quepueden ser identificados como físicos, químicos y biológicos, los análisis necesarios para laidentificación de estos constituyentes pueden ser de tipo volumétrico, gravimétrico oinstrumental y a través de estos podremos identificar todas aquellas características queconstituyen al agua residual estudiada. Una vez obtenidos los datos pertinentes se procederá ala decisión del tratamiento más adecuado para estas y al diseño del correspondiente tren detratamiento, todo esto en función de la medición del caudal obtenido de la descarga para teneren cuenta las dimensiones del diseño de la planta y el volumen de agua a tratar.

2. CARACTERISTICAS Y COMPOSICION

Antes de mencionar los procesos y tipos de tratamientos que reciben las aguas residuales esimportante conocer las características de las misma y de acuerdo a ello escoger el tipo detratamiento acorde a los componentes de estas.

Existen tres características fundamentales que os ayudaran en el estudio para la depuración deaguas residuales y son físicas, químicas y biológicas.

Para el análisis de aguas residuales existen métodos cuantitativos, los que sirven paradeterminar la composición de este tipo de agua, así como fisicoquímicos, gravimétricos y

volumétricos y algunos otros cualitativos. En la tabla 2.1 se muestran los parámetros necesariospara determinar los constituyentes de aguas residuales, y en la 2.2 los principalesconstituyentes de interés.

3. CARACTERISTICAS FISICAS

Solidos totales: es la materia que se obtiene luego de que el agua ha sido sometida aevaporación de 103 a 105°C, descartando a la materia perdida durante este proceso

Solidos sedimentables: son aquellos que se sedimentan luego de que la muestra de aguaresidual ha estado en el cono Imhoff que es un recipiente cónico de vidrio o cristal de 1000 ml,por el lapso de una hora, la medida es expresada en ml/l que se aproxima el fango que seobtendrá en la decantación primaria del agua residual.

Sólidos en suspensión: son los sólidos filtrables y no filtrables, para el proceso de separaciónpor lo general se ocupa un filtro Whatman de poro 1.2 micras, o un filtro de policarbonato.

Solidos disueltos totales: están compuestos de moléculas orgánicas, inorgánicas e iones endisolución en el agua. No se puede eliminar la fracción coloidal por sedimentación.


2/10



Solidos volátiles: están en función de la volatilidad a 550°C ±50, ya que estas temperaturas lafracción orgánica se oxidara, y se convertirá en gas dando como resultado una fraccióninorgánica en forma de ceniza y se emplea para ver la estabilidad biológica de los fangos.

Olor: son generalmente producto de gases que se liberan en el proceso en el cual sedescompone la materia orgánica y la presencia se debe al sulfuro de hidrogeno (H2S), el se

convierte de sulfatos a sulfitos por acción de microorganismos anaerobios. Para sudeterminación se puede ocupar un olfato metro triangular dinámico, o medidor de aromas encampo que detecta aminoácido, amoniaco y compuestos orgánicos volátiles.

Temperatura: la temperatura de esta agua es mayor que la del agua potable, se debe a que elcalor del agua es significativamente mayor a la del aire. La importancia de esta se debe a lainfluencia que tiene sobre la vida acuática, que se desarrolla en determinadas zonas,reacciones químicas y velocidades de reacción. Ya que una variación significativa de estapuede causar desaparición de vida acuática así como consecuencia de crecimiento de hongos yplantas acuáticas a elevadas temperaturas.

Color: con el color se puede determinar la edad de las aguas residuales. El agua residual toma

un color gris al inicio de su contaminación pero conforme desaparece el oxígeno disuelto setorna más oscura, hasta llegar a negra. Este color negro se debe a sulfuros metálicos.

Turbidez: se debe a la presencia de materiales en suspensión, finamente derivadas de arcillas,limos, partículas de sílice, materias inorgánicas, entre otras. Es un parámetro indicador de lacalidad del agua con respecto a la materia coloidal y en suspensión. Se mide en función de lacomparación de la intensidad de la luz dispersada en la muestra y la intensidad registrada enuna suspensión de referencia en las mismas condiciones, la materia coloidal absorbe la luz locual impide su transmisión.

Densidad: es un parámetro definido en relación entre la masa y el volumen, se puede expresaren diversas unidades, como Kg/m3, y de acuerdo a esto se puede determinar el potencial de

formación de corrientes de densidad de fangos de sedimentación y demás instalaciones detratamiento.


3/10




4/10




5/10



4. CARACTERISTICAS QUIMICAS

Materia orgánica: aproximadamente el 75% de los sólidos suspendidos y el 40% de los sólidosfiltrables son orgánicos, los cuales provienen en gran parte de plantas y animales, estoscompuestos orgánicos están formados por carbono, oxigeno e hidrogeno y algunas ocasionesde nitrógeno. También se puede detectar la presencia de fosforo, azufre, hierro, y otrassustancias orgánicas en mayor proporción como proteínas entre un 40 y 60%, hidratos decarbono en un 25 y 50% y gases en un 10% así como urea como componente principal.También se puede presentar la celulosa.

Grasas y aceites: contemplan a las grasas animales y aceites, es determinado por extracciónde la muestra con triclorotrifluoretano, ya que la grasa es soluble en el mismo. Tienen granestabilidad y su descomposición por acción de bacterias no es fácil pero son atacadas porácidos minerales.

Agentes tensoactivos: están formados por moléculas de gran tamaño, ligeramente solubles enel agua y son responsables de la formación de espumas en las plantas de tratamiento.

Compuestos Orgánicos Volátiles: son aquellos en los que su punto de ebullición está pordebajo de los 100°C, y una presión de vapor de 1 mmHg a 25°C, cuando se encuentran enestado gaseoso su movilidad es mayor y son liberados al ambiente.

Pesticidas y productos químicos: son aquellos de uso agrícola que son tóxicos, seincorporan por escorrentías y dañan la vida acuática.

Oxígeno disuelto (OD): este parámetro es muy importante para la respiración de losmicroorganismos aeróbicos y otras formas de vida, la cantidad de OD está limitada a lasolubilidad del gas, presión parcial del gas, atmosfera, temperatura y pureza del agua.


6/10



Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO): es el parámetro que más se emplea en cuanto acontaminación tanto como para aguas residuales donde se calcula la DBO5 que es laDemanda bioquímica de oxígeno en 5 días, tanto como superficiales, su determinación serelaciona con la medición de oxígeno disuelto que consumen los microorganismos en elproceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica. Esta indica la cantidad de oxigenoaproximada para estabilizar a la materia orgánica presente y diseñar las planta de tratamiento

con mayor eficacia. Las imitaciones que tiene es que el agua puede contener niveles detoxicidad y reducción de organismos nitrificantes, así como el tiempo requerido para laobtención de resultados. La gran limitación es que a veces los 5 días del ensayo no se hayausado toda la materia orgánica soluble. En la figura 2.17 se observa la determinación de laDBO.

Demanda Química de Oxigeno (DQO): se utiliza para efectuar la medición de materiaorgánica de las aguas superficiales como residuales, en este ensayo se utiliza un agenteoxidante como medio acido que sirve para determinar el equivalente de oxigeno de la materiaorgánica que pueda oxidarse. Este agente es el dicromato de potasio, y un catalizador como elsulfato de plata. Por lo general la DQO del agua residual es mayor que la DBO, esto se debe almayor número de compuestos cuya oxidación tienen lugar por vía química frente a los que lo

hacen por vía biológica.

Carbono Orgánico Total (COT): es un método que sirve para determinar la materia orgánicaque se encuentra presente en el agua, se usa para pequeñas concentraciones de materiaorgánica. Se realiza una inyección de una cantidad conocida de la muestra en un horno atemperatura elevada o en un medio de oxidación, por medio de un catalizador el carbonoorgánico se oxida a anhídrido carbónico.

Materia inorgánica: la concentración de estos aumenta debido al proceso de evaporación queelimina un porcentaje del agua superficial y deja las sustancias inorgánicas en el agua.

pH: cuando un agua residual tiene una concentración inadecuada del ion hidrogeno presentara

problemas con procesos biológicos y modificara la concentración de este ion hidrogeno en elsitio de la descarga. La escala indicadora del pH varía entre 0 a 14. El pH puede ser medidocon un pHmetro, o con soluciones indicadoras y papeles que cambia de color de acuerdo a estey a la solución donde se aplica.

Cloruros: las aguas ya sean de procedencia doméstica o industrial poseen cloruros, de lamisma forma las aguas naturales tienen cloruros provenientes de suelos y rocas.

Nitrógeno: es un elemento esencial que sirve para el crecimiento de protistas y plantas, por loque se denomina como nutriente, es así que cuando el contenido del mismo no es suficientedebe ser añadido para que el agua sea tratable. El nitrógeno total está formado por nitrógenoorgánico, amoniacal, y nitritos y nitratos.

Fosforo: es fundamental para el crecimiento de algas y otros organismos aerobios, por lo cualse debe limitar el fosforo, puede presentarse como ortofosfato, polifosfato y fosfato orgánicos.

Azufre: está presente tanto en agua potable como en agua residual, es necesario contar con él,para la síntesis de proteínas, y el mismo será liberado en la degradación de estas. Estos sereducen a sulfuros y a sulfuros de hidrogeno, bajo acción de bacterias en ausencia de oxígeno.


7/10




8/10



Compuestos tóxicos inorgánicos: existen cationes que son fundamentales en el tratamientode aguas como plomo, cobre, plata, arsénico, cromo y boro, así como cianuro, cromatos yfluoruros.

Metales pesados: aquí encontramos al Manganeso, Plomo, Níquel, Cadmio, Zinc, Cromo,Hierro, y Mercurio. Algunos son esenciales para la vida biológica pero en exceso limitan la vida

en el agua.

Metano: este gas resulta de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica presente enel agua residual, es un hidrocarburo combustible de gran valor energético.

Sulfuro de hidrogeno: este gas posee las propiedades de ser incoloro, inflamable y con unolor bastante desagradable, el oscurecimiento del agua residual se debe por lo general a laformación de este, el cual se fusiona con el hierro y forma sulfuro de hierro.

5. CARACTERISTICAS BIOLOGICAS

Los principales parámetros son microorganismos biológicos, organismos patógenos.

Los principales grupos de microorganismos presentes en aguas, ya sean residuales osuperficiales se clasifican en organismos eucariotas, eubacterias y arqueobacterias. Dentro delos protistas tenemos protozoos, algas. En las eucarias tenemos hongos, y animalesvertebrados e invertebrados.

Organismos patógenos: estos pueden proceder de desechos humanos infectados o quetengan cierta enfermedad, entre estas tenemos la tifoidea, diarrea y cólera. En las aguasresiduales se utiliza como organismo indicador a los coliformes, así como streptococcus fecales.

En la tabla 2.18 se muestra la descripción de los microorganismos, presentes en aguasresiduales y naturales. En la figura 2.29 se muestra la técnica del número más probable, para la

determinación de coliformes totales y fecales en aguas residuales.


9/10




10/10



6. BIBLIOGRAFIA.

Crites, Tchobanoglous,“Tratamiento de Aguas Residuales en Pequeñas Poblaciones”,Editorial Mc Graw Hill, Edicion año 2000

unidad 2 parametros de caracterizacion.pdf

Documents