MUESTREO DE EFLUENTES LÍQUIDOS RESIDUALES

MUESTREO DE EFLUENTES LÍQUIDOS
RESIDUALES INDUSTRIALES
Temas a tratar :
Terminología
Características de los efluentes líquidos industriales
Sitios de Extracción
Extracción de Muestras
Medición de Caudal
Ing. OSCAR JUAN LASCARAY
Terminología
La adecuada comprensión de la terminología es muy importante al
momento de la confección de los informes:
Aguas residuales:
Domicliarias:
Provienen de instalaciones sanitarias internas domiciliarias de viviendas
como asimismo en industrias (baños, cocinas, lavaderos, comedores, etc.)
Industriales:
Provienen de procesos productivos industriales y especiales encuadrados
por la normativa vigente.
Industriales
Establecimientos
Especiales
Terminología
Descarga domiciliaria: efluentes cloacales, o es lo mismo decir
domésticos, domiciliarios. Se producen en viviendas y en los sectores de
instalaciones sanitarias internas de tipo domiciliarias en los
establecimientos industriales y especiales.
Descarga industrial: efluentes de procesos productivos donde se
transforman materias primas en nuevos productos. (industria
manufacturera)
Descarga de establecimientos especiales:
servicios alcanzados por la normativa vigente .
establecimientos
de
Ejemplo de las actividades especiales encuadradas en las Disposiciones
Instrumentales para la aplicación del Dec. PEN Nº 674/89 , modificado
por el Dec. PEN Nº 776/92:
Lavaderos de automotores, estaciones de servicio con lavadero de
automotores, lavanderías con máquinas industriales con capacidad mayor
de 10 kilos de ropa cada una, lavaderos de trapos, playas ferroviarias con
lavado de motores y automotores, embotellado de bebidas y aceites,
plantas de tratamiento de vertidos y fraccionamiento de sustancias
químicas, tóxicas, inflamables o explosivas.
Terminología
Afluente: Entrada de aguas residuales a una Planta de Tratamiento.
Efluente : salida final de la planta de tratamiento.
Efluente mixto: descarga final conjunta de aguas residuales
domiciliarias e industriales.
Cuerpo Receptor: Masa de agua superficial la cual recibe descargas de
aguas (Ríos, Mar, Lagos, etc).
Colectora: conducto cloacal de la red sanitaria (frentista
establecimiento en el caso de encontrase en radio servido).
al
Caudal: Volumen de agua que pasa por una sección transversal en una
unidad de tiempo.
Carga Contaminante: Cantidad de un contaminante dado que entra a
una planta de tratamiento o de descarga en un cuerpo receptor, durante
un tiempo determinado.
Monitoreo, Programa de control: Proceso programado de muestreo
para determinar características del agua o efluente.
Terminología
|
Muestra: Porción extraída de una masa de agua definida, ya sea en forma
intermitente o continua, con el objeto de examinar una o mas
características.
Muestra Bacteriológica: Muestra tomada asépticamente en un recipiente
estéril, conservada y manipulada en forma apropiada para el análisis
bacteriológico.
Efluente a ser controlado por la autoridad ambiental o prestador del
servicio:
Descarga final de aguas residuales del establecimiento (fuera del limite
municipal)
Descargas a cuerpo receptor, cabe controlar: la descarga
la descarga
la descarga
la descarga
Cloacal (tratada)
proc. Industrial
proc. Especial
Mixta (tratada)
Descargas a colectora, cabe controlar: la descarga del proceso Industrial
la descarga del proceso Especial
1–
Generalidades - Terminología
Terminología
Muestreo de control: Proceso que consiste en extraer una porción del
efluente, considerada como “representativa” de la calidad de la
descarga en el “momento” del control, con el propósito de examinar una o
más características de la misma.
Muestra Puntual o Muestra instantánea: Sin tener en cuenta el
caudal, se toma una muestra discreta tomada de una masa de agua
residual de forma aleatoria (con relación al momento y/o lugar). Es
representativa de la descarga diaria en el caso de que se presuma que la
carga contaminante del efluente sea relativamente constante.
En los controles de fiscalización de una autoridad ambiental, debería
observarse si ocurren significativas fluctuaciones de la calidad de la
descarga. Debe tomarse en momentos de producirse la descarga.
Muestra Compuesta: Dos o más muestras tomadas cada X tiempo
mezcladas en proporciones conocidas, de donde pueda obtenerse un valor
medio de la característica en estudio.
Muestra Compensada: Muestra compuesta por varios muestreos
puntuales tomados regularmente a través de un período determinado en
proporciones al caudal de la descarga.
1–
Terminología
Generalidades - Terminología
Punto de Muestreo: Posición precisa dentro de un área de muestreo
desde la que se toman las muestras. (Debe ser indicado con precisión su
ubicación en acta de muestreo si no existe cámara toma de muestra y
medición de caudal.
Muestreo Intermitente: Proceso en el cual se toman muestras
puntuales de una masa de agua.
Muestreo Continuo: Proceso por el cual una muestra se toma
continuamente de una masa de agua en un período de tiempo.
Muestreo Automático: Proceso por el cual las muestras se toman de
forma intermitente o continua, sin intervención humana y de acuerdo a
un programa establecido.
Muestreador Automático: Aparato utilizado con o sin intervención
humana para obtener una muestra de agua intermitente o continua, con
el propósito de examinar una o mas características.
1 Terminología
– Generalidades - Terminología
Preservación de la Muestra: Proceso encaminado a minimizar, por
adición de productos químicos o cambio de condiciones físicas, o ambos,
de las modificaciones de características de especies de interés, durante el
período comprendido entre el muestreo y el análisis de la muestra.
Ciertos Parámetros a analizar en una muestra pueden experimentar
cambios. En consecuencia se consideran los siguientes tipos:
•Conservativos: Parámetros que no cambian con el tiempo (ej. Metales)
•No Conservativos que cambian con el tiempo: Parámetros que
cambian con el tiempo pero pueden ser estabilizados al menos por 24 hs.
con tratamientos adecuados (ej. Cianuros)
•No Conservativos que varían rápidamente con el tiempo:
Parámetros que cambian rápidamente con el tiempo y no pueden ser
estabilizados con preservantes (ej. Temperatura, pH, OD, etc.)
1 Terminología
– Generalidades - Terminología
CONTAMINACIÓN HÍDRICA:
Es la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o
inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, implique
una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos asignados
al recurso. El concepto incluye alteraciones perjudiciales del entorno
vinculado a dicho recurso.
VERTIDO:
Es el efluente residual evacuado fuera de las instalaciones de los
establecimientos industriales y/o especiales, con destino directo o
indirecto a colectores, cloacas máximas, conductos pluviales, cursos de
agua y el suelo, ya sea mediante evacuación directa y continua o
intermitente, ó programada a través de un depósito (ej: Batch, camión
atmosférico, etc.).
Características de los efluentes líquidos industriales
• tipo de industria
Variable de acuerdo a
• procesos dentro de la industria
• diversidad de productos
manufacturados
La magnitud y frecuencia
de las variaciones dependen
de
• operaciones que producen
residuos
• procesos batch o contínuos
• industrias similares con
secuencias de operaciones
Ejemplo de características de los efluentes líquidos industriales
Actividad
Anomalías potenciales
Procesamiento de alimentos
pH, SSEE, DBO, Sulfuros, fenoles
Fabrica de jabones detergentes y grasas
pH, DBO, SSEE, Detergentes
Industria farmacéutica y cosmética
pH, DBO, SSEE, Detergentes, Fenoles
Procesamiento de madera, pulpa, papel y cartón
Industria textil, lavadero de ropa industrial
Procesamiento de metales
Curtiembres y plantas de producción de cueros
Industria Química
Estaciones de servicio con lavaderos
Galvanoplastías
pH, DBO, Sulfuros, Detergentes Fenoles ,
Mercurio, Sol. Sed. 2 hs.
pH, DBO, SSEE, Fenoles, Detergentes,
Sol. Sed. 10´ comp.
Ph, Cianuros Destructibles por Cloración,
Cianuros Totales, Sulfuros, Mercurio,
Cadmio, Cromo III, Cromo VI, Arsénico
Ph, DBO, SSEE, Sulfuros, Fenoles, Cromo
III y Cromo VI
Ph, DBO, SSEE, Sulfuros, Cianuros,
Hidrocarburos, Mercurio, Plomo, Cadmio,
Cromo III, Cromo VI, Arsénico
pH, DBO, Hidrocarburo, Plomo,
Detergente, Sol. Sed. 10’ comp.
pH, Cianuros Destructibles por Cloración,
Cianuros Totales, Sulfuros, Cromo III y
VI, Cadmio Mercurio
• La calidad de trabajo del inspector tiene incidencia en la
credibilidad y prestigio del organismo que representa.
• El inspector puede ser llamado como testigo en una
audiencia judicial
• El rol del inspector es el de recopilar información,
documentación y proveer un testimonio o prueba que
pueda ser incluida como evidencia.
• Las muestras deben ser tomadas con la presencia de un
representante del establecimiento, quien firmará la
conformidad del procedimiento de extracción en el ACTA.
Se toman muestras:
• Cuando no hay datos disponibles
• Cuando hay datos insuficientes
• Cuando los datos disponibles están cuestionados
• Cuando los datos son necesarios para documentar un evento,
descarga o derrame
• Cuando la muestra es requerida por la Justicia o por las
condiciones establecidas en el permiso de descarga.
• Seguimiento de control de calidad del vertido del establecimiento.
•
Antes de diseñar un programa de muestreo, es muy importante definir cuales
son sus objetivos, ya que éstos constituyen los principales factores a
considerar:
– para determinar los lugares de muestreo,
– la frecuencia
– la duración
– los procedimientos
– el tratamiento posterior de las muestras
– los requisitos analíticos.
•
Las muestras deben ser lo más representativas posible.
•
Se deben tomar las precauciones posibles para que no se produzca ninguna
modificación de la muestra entre el momento que se realiza el muestreo y su
análisis.
•
En un muestreo por orden judicial deberá asegurase la cadena de custodia e
informar lugar y momento del análisis.
•
Generalmente el tiempo y el dinero que se invierte en el diseño de un
programa de muestreo deben asegurar que la información que se busque sea
obtenida de una manera eficiente y económica.
Preparación de la inspección
•
•
•
•
•
•
Búsqueda de antecedentes.
Preparación de elementos para la inspección, como ser : credencial, orden de
inspección, cámara fotográfica, elementos de medición insito verificando su
funcionamiento y calibración, preparación de los frascos para muestras según
los diferentes analíticos programados verificando que contienen sus
conservantes, etiquetas o marcadores indelebles, elementos para la toma de
muestra y medición de caudal, actas de inspección, planos, copia de DDJJ,
elementos de protección personal, etc.
Planificación básica del muestreo.
Reconocimiento previo
Reunión con personal que integre la inspección en punto distante al
establecimiento, para conservar el factor sorpresa.
Una vez ingresado al establecimiento, reunión con personal a cargo del
establecimiento para consulta de procesos actuales. Si es posible en esos
momentos otro inspector recorre el perímetro del establecimiento para
observar vías de descarga.
Inspección
•
•
•
•
Investigación de campo en el establecimiento verificando los procesos y
posibles vías de descarga de fluentes desde los mismos (uso de trazadores)
Toma de decisión de los puntos de muestreo
Muestreo y contramuestras
Confección de ACTA de la inspección
Los análisis fisicoquímicos son costosos
Cuando el objetivo del muestreo es obtener con rigor técnico
una muestra representativa del efluente del establecimiento,
el Inspector o Perito a cargo de la inspección debería tener
libertad de criterio para determinar el momento oportuno de
la toma de la muestra, para hacer las determinaciones de
interés.
En los muestreos se pueden distinguir los tres objetivos siguientes:
• Mediciones de control de calidad en plantas de tratamiento de aguas y aguas
residuales, para uso interno, con el objeto de decidir cuándo se necesitan
correcciones operativas inmediatas en el proceso.
• Si se tiene el objetivo de caracterizar el efluente producido por un proceso
determinado, para estudiar las necesidades de su tratamiento, debe entonces
estudiarse las variables del proceso a través del tiempo y todas sus descargas,
determinando un programa de muestreo y haciendo una composición
proporcional del aporte de cada una de ellas en el efluente final.
• Mediciones de caracterización destinadas a evaluar la calidad, por ejemplo,
como parte de un proyecto de investigación, para fines de control o para
determinar tendencias.
• Identificación y control de las fuentes de contaminación.
Sitios de Extracción
Determinación puntual de la calidad del efluente residual de la
industria ( caudal y calidad)
Nº Muestras = Nº de descargas independientes
Comprobar la existencia de la CTM y MC. La misma debe estar
en condiciones de funcionamiento debiendo ser la última
cámara previa a la descarga final del establecimiento.
Verificar en todos los casos si en la cámara circula líquido
residual.
En el caso de no poseer una CTM y MC buscar la última cámara
receptora de efluentes pertenecientes a la industria antes de la
descarga a colectora cloacal, a conducto pluvial o curso de
agua, con acceso claro para la extracción de muestras
(ejemplo: PPT, PPA, BD, CI).
La inspección y el muestreo puede tener riesgo laboral
El Inspector o Perito debe tener nociones básicas de Higiene y
Seguridad en el Trabajo.
A pesar de las precauciones particulares tomadas para evitar los
accidentes, se pueden presentar otros riesgos; por ejemplo:
algunos efluentes industriales pueden ser corrosivos, contener
productos tóxicos o ser inflamables.
Es conveniente no olvidar también los peligros asociados a las
aguas residuales, que pueden estar provocados por gases, o
tener un contenido microbiológico peligroso.
Sitios de Extracción
Resumen de observaciones para determinar el muestreo:
•Consulta al responsable del establecimiento sobre los procesos que utilicen
agua u otro líquido. Inspección ocular.
•Solicitud de Carpeta Técnica, análisis de memoria técnica productiva y de
tratamiento.
•Estudio de la copia de Declaración Jurada ante la Autoridad Ambiental.
Análisis de balance de agua utilizada y horas picos de producción de efluentes.
•Análisis del plano de instalaciones sanitarias a fin de orientarse sobre el
trazado de todas las descargas: cloacales, industriales y pluviales.
•Realizar un recorrido perimetral del establecimiento observando todas las
bocas de desagües abiertas y tapadas (PPT, PPA, CI, BD, CTMyMC) verificando
su indicación en el plano y asimismo de las líneas de desagües de cualquier tipo.
•En su caso, vertido de trazadores (ej. solución de rodamina, solución de
colorantes orgánicos) en ciertas bocas de desagüe para despejar dudas de
líneas de desagües internos y destino de descargas finales.
•Determinación de los sitios de muestreo de la descarga final.
• Las muestran se deben tomar en líquidos turbulentos,
bien mezclados.
• En el caso de trabajar con régimen laminar se recomienda,
siempre que sea posible, inducir la mezcla. Sin embargo
ello no es válido si las muestras son extraídas para
determinar gases disueltos y materiales volátiles, ya que la
concentración de estas sustancias podría verse alterada por
una turbulencia provocada.
La documentación del muestreo deber tener los siguientes
aspectos principales:
Que la muestra es representativa del efluente que se quiere
determinar
La cadena de custodia de la muestra
El uso de metodología apropiada
Producir la información en una forma que resulte aplicable
Sitios de Extracción
El sitio de extracción se localiza en la Cámara Toma de
Muestra y Medición de Caudal ( CTM y MC)
Cámara mas adoptada
Sitios de Extracción
El sitio de extracción se localiza en la Cámara Toma de
Muestra y Medición de Caudal ( CTM y MC)
Canaleta Parshall
Sitios de Extracción
Punto final de
muestreo previo a
la descarga si no
existe CTMyMC
3 – Sitios de Extracción
Si no existe CTMyMC y
resulta difícil la
extracción en la última
Cámara de Inspección
vale extraer muestra a la
salida del interceptor
decantador
3 – Sitios de Extracción
Si no existe CTMyMC y
resulta difícil la extracción en
Cámara de Inspección extraer
muestra a la salida de la última
cámara de tratamiento
Sitios de Extracción
Si no existe CTMyMC y
resulta difícil la
extracción en Cámara de
Inspección extraer
muestra a la salida del
interceptor decantador
Extracción de muestras
La muestra debe corresponder fielmente al líquido a
estudiar
Para la extracción de la muestra :
- Enjuague del recipiente extractor con el efluente. (3 veces)
- en un lugar donde exista cierta turbulencia
repartición homogénea de materias en suspensión
- en el centro del flujo donde la velocidad es mayor
y la de sedimentación es menor
- enfrentando con el envase de muestreo el flujo
- del líquido que atraviesa la V de la placa de aforo
No extraer de la superficie o remover el fondo de la CTM y MC
Muestra puntal- instantánea:
Es una imagen de ese momento
Extracción de muestras
Elementos de muestreo: deben tener aspecto limpio y sin rastros de
muestreos anteriores para evitar impugnaciones (recipiente metálico , balde
10 - 12 lts., embudo, vaso de precipitado, soga plastica, marcador indeleble,
etiquetas, conservador portátil con refrigerantes, bolsas plásticas, precintos,
etc.).
Elementos de medición in situ: pH metro, termómetro, regla, etc., Los
elementos deben estar calibrados en función de un procedimiento específico.
Llenado de envases: en muestras puntuales debe hacerse con una muestra
tomada con suficiente volumen para el llenado de los frascos necesarios. Evitar
el llenado de envases sobre el recipiente que contiene el volumen general de la
muestra.
Muestra y contramuestra: Ordenar en líneas paralelas los frascos. Deben
llenarse con el mismo líquido mezclado previamente. No llenar los frascos con
porciones en forma discontinua.
Rotulado y precintado: con tintas indelebles asegurar el rotulado conforme a
la numeración o código de muestra indicada en el Acta de Inspección.
Utilización de precintos numerados que deberá ser indicados en el protocolo de
análisis.
Parte de extracción: debe indicarse taxativamente el punto de extracción,
pH medido insitu, temperatura, caudal y cualquier observación de anomalía
relativa a esos parámetros.
Extracción de muestras
Elementos de seguridad personal: ej: guantes, anteojos de seguridad,
bidón de agua para limpieza de manos, lava ojos, etc. ) Tomar muestras con
la presencia de otra persona.
Entrega al laboratorio: traslado a la brevedad posible conservando en frío la
muestra, solicitando el inmediato análisis de los parámetros DBO y cianuros.
Envases de muestreo adecuados para cada determinación:
Muestra para análisis bacteriológico: Botella de vidrio color caramelo, 500
ml, esterilizado en autoclave con protección de papel de aluminio cubriendo
tapa y cuello. Agregado de 8 gotas de sol. al 10% de tiosulfato de sodio.
Vencimiento 30 días desde fecha de esterilización.
Para análisis químico general: botella de litro o más.
Muestra para cianuros: botella de polietileno de 250 ml, con 1 ml de sol. al
10% de arsenito de sodio y 3 lentejas de hidróxido de sodio. Vencimiento 90
días desde la preparación.
Muestra para fenoles: botella de polietileno de 125 ó 250 ml. 1 a 2 ml de sol.
de sulfato de cobre y acido fosfórico.
Extracción de muestras
Envases de muestreo adecuados para cada determinación:
Muestra para determinación de oxigeno disuelto: frasco de vidrio borosilicato
de 250 – 300 ml con tapón de vidrio esmerilado, también indicados para la
determinación de DBO. Llenar evitando turbulencia.
Muestra para determinación de plaguicidas y herbicidas: frasco de vidrio
incoloro o color caramelo de 500 ml con tapón de vidrio.
Muestra para mercurio: frasco de vidrio borosilicato de 50 - 60 ml, tapón de
vidrio esmerilado, prelavado con ácido nítrico, con 10 gotas de sol. de
permanganato de potasio al 5 %.
Muestra para metales pesados: botella de polietileno de AD de 250 (envases
nuevos) pretratados con ácido nítrico 20 % y enjuagados con agua desionizada
y/o ultrapura. Vencimiento 90 días desde el tratamiento con ácido.
Muestra para hidrocarburos: Botella de 1000 ml de vidrio incoloro con 5 ml
de ácido clorhídrico.
Extracción de muestras
Extracción de muestra en Operativo Judicial.
Tener presente que se actúa como Auxiliar de la Justicia.
Encuentro distante de la entrada del establecimiento para mantener el factor
sorpresa.
Analizar el escenario del establecimiento, enfocando la necesidad de prueba de la
causa judicial, que podrá ser acotada a un cierto contaminante ó de lo contrario a
sugerencia y criterio del Agente Técnico del organismo convocado como auxiliar.
Previo al momento del muestreo, consultar al Agente Judicial a cargo del
operativo, si solicitará testigos del muestreo.
Previo a la confección del Acta de muestreo, consultar al Agente Judicial si se
requiere indicación en la misma del Laboratorio y hora de análisis, de manera que
la Demandada pueda presenciar la determinación analítica, en caso de requerirlo.
Confección del Acta de muestreo con la indicación de todos los presentes, como
asimismo del detalle de frascos y precintos, señalando la entrega de contramuestra
y que deberá ser analizadas aproximadamente dentro de las 12 hs. cuando se
determinen concentraciones de parámetros de poca conservación.
Preferentemente debe contarse con la capacitación del Área Jurídica del
organismo de control, sobre los datos de rigor del Acta para informe Judicial
Medición de caudal
CAMARA DE EXTRACCIÓN DE MUESTRAS
y MEDICIÓN DE CAUDAL HASTA 25 m3/h
Medición de caudal
CAMARA DE EXTRACCIÓN DE MUESTRAS
y MEDICIÓN DE CAUDAL HASTA 50 m3/h
Medición de caudal
CAMARA DE EXTRACCIÓN DE MUESTRAS
y MEDICIÓN DE CAUDAL HASTA 90 m3/h
En momentos del muestreo observar que no se este
realizando una dilución premeditada del efluente.
Ejemplo normativo:
Disposiciones Instrumentales para la aplicación del Decreto PEN
Nº 674/89 modificado por el Dec. PEN Nº 776/92 Art. 15 :
No podrá utilizarse agua para dilución proveniente de una red de
provisión de agua potable, acuífero o de un curso superficial a
efectos de disminuir la concentración de los parámetros de
calidad del vertido. De comprobarse una trasgresión a esta
disposición, la extracción de las muestras para el análisis se hará
en un punto del vertimiento anterior al de introducción del caudal
de dilución, sin perjuicio de las sanciones que pudieran
corresponder por dicha irregularidad.
Ejemplo de equipo de muestreo automático y programable :
SIGMA 900 MAX Portable Sampler
Ejemplo de equipo de muestreo programable y refrigerado:
Sigma 900 MAX Refrigerated Sampler, 230 VAC
Al completar el proceso de muestreo correspondiente
debe responderse conforme las siguientes preguntas:
Representatividad:
•
•
¿La muestra es representativa de lo que se necesita evaluar?
¿Representa un determinado flujo de efluentes, desechos, sitio, evento, en un período
de tiempo o momento?
Cadena de custodia:
•
•
¿Puede demostrarse de dónde viene la muestra, a dónde se la llevó, a qué
procedimiento se la sometió y que no hubo compromiso de su calidad en el camino?
¿Fue transportada en recipientes adecuados para su conservación, a fin de analizar las
concentraciones de los parámetros bacteriológicos y fisicoquímicos que interesa
controlar?
Laboratorio:
•
•
¿Se reportaron los datos analíticos en los protocolos adecuados y se indican las
técnicas analíticas utilizadas?
¿Se aplicaron todas las normas de calidad para las determinaciones analíticas?
Recordar siempre:
El mejor de los análisis de laboratorio
no mejora una mala muestra
Muchas Gracias
Ing. Oscar Juan Lascaray