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/DQO0,2 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