CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES - PowerPoint PPT Presentation

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CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES

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S lidos, olor, color, temperatura. F sicas. Algunos ejemplos: 5 ... Puede causar envenenamiento o methamoglobinemia ('S ndrome del ni o azul'). 24. F sforo ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES


1
CARACTERISTICAS DE LAS
AGUAS RESIDUALES
2
Las aguas residuales necesitan ser
caracterizadas
  • Para determinar qué contaminantes necesitan ser
    removidos para proteger la salud pública y los
    recursos hídricos.
  • Para evaluar y optimizar el desempeño de los
    sistemas de tratamiento.
  • Cuál es el consumo de agua
    per capita en
    su país?
    (litros
    por persona/día)

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Componentes de las Aguas Residuales2
4
Las características se pueden dividir en tres
grandes áreas
Algunos ejemplos
5
Ejemplos de pruebas analíticas para determinar la
concentración de contaminantes en las aguas
residuales
  • Sólidos
  • Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
  • Demanda Química de Oxígeno (DQO)
  • Grasas y Aceites
  • pH - Acidez y Alcalinidad
  • Nitrógeno
  • Fósforo
  • Microorganismos Indicadores de Agentes Patógenos

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Sólidos
  • Los sólidos pueden estar presentes en las aguas
    residuales en forma supendida y disuelta.
  • Sólidos Totales (ST) Sólidos Suspendidos
    Totales (SST) Sólidos Disueltos Totales (SDT)
  • Los SST se clasifican además en
    SS Volátiles and SS Fijos.
  • Los SDT se clasifican además en
    SD Volátiles y SD Fijos.

ST SST SDT SSV SSF SDV SDF
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Sólidos - SST and SSV
  • Los SST y los SSV se usan para determinar el
    inventario de sólidos y calcular parámetros
    operacionales.
  • Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV)
  • Son importantes en los análisis de aguas
    residuales porque contienen la fracción
    biológicamente activa (viva) de la biomasa.
  • Los SSV pueden contener organismos patógenos así
    como cepas de algas productoras de toxinas.

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Sólidos
  • Algunos efectos de los SST en las aguas
    superficiales
  • Aumento en la turbidez
  • Menor penetración de luz Reducción de
    fotosíntesis Menos OD.
  • Pueden afectar la capacidad visual de los peces,
    también tapan sus branquias y afectan su
    crecimiento.
  • Los depósitos de SS (sedimento) en ríos y lagos
    reducen su vida útil y afectan la ecología
    béntonica.

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Medición del Contenido Orgánico
  • Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
  • Demanda Química de Oxígeno (DQO)

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DBO
  • DBO La prueba consiste en medir la cantidad de
    oxígeno disuelto (OD) usada por los
    microorganismos en la oxidación bioquímica de
    materia orgánica.
  • Los microorganismos en la muesta usan el oxígeno
    para degradar compuestos orgánicos complejos (
    alimento).
  • Los resultados proveen un estimado indirecto de
    la concentración de los desperdicios orgánicos
    biodegradables.

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DBO5
  • Es la prueba más utilizada para determinar el
    nivel de contaminación orgánica de las aguas
    residuales.
  • Algunas limitaciones de la prueba
  • Los resultados no están disponibles por cinco
    días.
  • Se necesita algún tipo de pre-tratamiento si hay
    contaminantes tóxicos en las aguas residuales.

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DQO
  • Esta prueba mide la cantidad de oxígeno requerida
    para la oxidación química de la materia orgánica
    en las aguas residuales.
  • Se utiliza un oxidante químico fuerte en una
    prueba de approx. dos horas.
  • Los resultados proveen un estimado indirecto de
    la concentración de la materia orgánica
    biodegradable y la no-biodegradable.
  • Por qué es el DQO de una muestra generalmente
    más alto que su DBO?

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DQO
  • Ventajas
  • No hay que esperar 5 días para obtener
    resultados.
  • Mide la concentración de desperdicios orgánicos
    no-biodegradables que son muy
    tóxicos para la prueba de DBO.
  • Desventajas
  • No mide la biodegradabilidad de los contaminantes
    (la mayoría de los contaminantes se tratan a
    través de la biodegradación/decomposición
    microbiana de la materia orgánica).
  • Se generan compuestos tóxicos durante el análisis
    (Hg y Cr).

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Grasas y Aceites
  • Se incluyen los aceites, grasas, ceras y otros
    compuestos relacionados.
  • Origen alimentos (A.R. domésticas),
    lubricantes y aceites desechados (A.R.
    industriales).
  • Interfieren con la actividad biológica en el
    sistema de tratamiento y en los cuerpos
    receptores.
  • Prueba más utilizada extracción de la muestra
    con n-hexano (estos compuestos son solubles en
    n-hexano).

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pH
  • La acidez y la alcalinidad pueden fluctuar
    dependiendo del sistema de tratamiento utilizado
    Necesitan ser controladas a través del proceso
    de tratamiento.
  • Los cambios drásticos en el pH puden afectar a
    los microorganismos en el sistema de tratamiento
    y la vida acuática de los cuerpos receptores La
    mayoría de los organismos no los toleran.

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pH
  • Acidez
  • La nitrificación depende del pH y declina
    significativamente a pHs menores de 6.8.
  • Incrementa la corrosión de tuberías y estructuras
    de concreto.
  • En los cuerpos receptores, la acidez excesiva
    permite la liberación de metales tóxicos que de
    otra manera hubiesen quedado fijados al sedimento
    (y así pudiesen haber sido removidos más
    fácilmente por los sistemas de tratamiento de
    agua potable).
  • Análisis Medidor de pH o papel pH.

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pH
  • Alcalinidad
  • Medida de la capacidad acidoneutralizante de una
    sustancia química en solución acuosa.
  • Compuestos acidoneutralizantes primordialmente
    las bases bicarbonato (HCO3-) y carbonato
    (CO32-), y ocasionalmente hidróxido (OH-),
    boratos, silicatos, fosfatos y amonio.
  • Las A.R. crudas son generalmente alcalinas
    (reciben alcalinidad del sistema de suministro de
    agua, agua subterránea, agentes limpiadores,
    residuos de alimentos, etc.)

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pH
  • La nitrificación usa alcalinidad se necesita de
    suficiente alcalinidad para lograr nitrificación.
  • Análisis Titrimétrico

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Nitrógeno
  • Nutriente or bioestimulante.
  • Orígenes en A.R. domésticas Amoniaco, nitritos y
    nitratos de la descomposición de las proteínas y
    urea provenientes de desechos humanos amoniaco
    de productos de limpieza.
  • Otros Escorrentía que arrastra químicos
    agrícolas y desechos de animales, degradación
    biológica de plantas y animales, descargas
    industriales.

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Nitrógeno
  • Formas en solución acuosa Nitrógeno orgánico,
    nitrógeno amoniacal, (NH3-N), nitritos (NO2-) y
    nitratos (NO3-).
  • N Total Nitrógeno Orgánico (NH3-N)
    (NO2-) (NO3-)
  • Las formas predominantes en las A.R son
    nitrógeno orgánico y nitrógeno amoniacal.

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Nitrógeno
  • Nitrógeno amoniacal (NH3-N) Existe en solución
    acuosa como un gas (NH3) o ión amonio (NH4),
    dependiendo del pH y la temperatura.
  • Las concentraciones excesivas son tóxicas.
  • Análisis Colorimétrico y titrimétrico

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Nitrógeno
  • Nitritos y Nitratos El nitrógeno amoniacal se
    oxida biológicamente a nitrito (NO2-) y después a
    nitrato (NO3-) en el agua.
  • El análisis se realiza principalmente en
    suministros de agua potable.
  • Análisis Colorimétrico y titrimétrico

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Nitrógeno
  • Las bacterias convierten rápidamente los nitritos
    en nitratos. Los nitratos son muy solubles y son
    nutrientes para el plancton, plantas acuáticas y
    algas.
  • En concentraciones excesivas es tóxico para los
    peces, y lleva a la eutofización.
  • Puede causar envenenamiento o methamoglobinemia
    (Síndrome del niño azul).

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Fósforo
  • Nutriente or bioestimulante
  • Formas usuales en solución acuosa fósforo
    orgánico, polifosfato y ortofosfato.
  • Con el tiempo, el fósforo orgánico y el
    polifosfato se degradan a ortofosfato, la cual se
    asume es la forma principal presente en las A.R.

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Fósforo
  • Orígenes en A.R. domésticas en su mayoría,
    compuestos resultantes de desechos humanos y
    agentes limpiadores.
  • Otros escorrentía que arrastra residuos de
    fertilizantes, desechos de animales, y aguas
    residuales industriales (e.g., compuestos de
    fosfato usados para acondicionar el agua de
    calderas industriales.)

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Fósforo
  • No es tóxico, pero en exceso estimula el
    crecimiento de algas en aguas superficiales.
    (Ligado a la eutrofización).
  • Análisis Colorimétrico o
    iónico-cromatográfico

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Patógenos
  • Son descargados por personas infectadas o que son
    portadoras de una enfermedad en particular.
  • Principales categorías encontradas en las A.R
    bacterias, virus, protozoos, helmintos (gusanos
    parasíticos).
  • Enfermedades transmitidas a través del agua
    gastroenteritis, disentería, hepatitis A,
    fiebre tifoidea, cólera, giardiasis

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Algunos agentes infecciosos en A.R. no tratadas
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Microorganismos Indicadores de Agentes Patógenos
  • Los organismos patógenos en las A.R. son
    difíciles de aislar, por lo que organismos
    coliformes no-patogénicos (que son
    mucho más numerosos y fáciles de analizar) son
    usados como organismos indicadores.
  • Cada persona descarga alrededor de 100-400
    billones de organismos coliformes/día.
    Su presencia se toma como un indicador de
    que hay organismos patógenos que pudieran estar
    presentes.

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Microorganismos Indicadores de Agentes Patógenos
  • Los Coliformes Totales incluyen Coliformes
    Fecales Coliformes de Origen No-fecal.
  • Para las A.R., el grupo indicador más usado es el
    de los coliformes fecales.
  • El grupo de c. fecales está compuesto de varias
    cepas de bacterias, donde se encuentra la
    Escherichia coli (La cepa no-patogénica es la
    que se utiliza en el análisis.)
  • Las especies de E. coli aparentan ser las más
    representativas de contaminacion por origen fecal.

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Microorganismos Indicadores de Agentes Patógenos
  • Análisis
  • Técnica de Fermentación en Tubos Múltiples
  • Técnica de Filtración por Membrana

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Concentraciones típicas de contaminantes de
importancia en A.R. no-tratadas2
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Referencias
  • Boulder Area Sustainability Information Network
    (BASIN) http//bcn.boulder.co.us/basin/index.html
  • Metcalf Eddy, Inc. Wastewater Engineering
    Treatment and Reuse, 4th ed., McGraw Hill,
    New York, 2003.
  • Peavy, H.S., D.R. Rowe and G. Tchobanoglous
    Environmental Engineering, McGraw Hill,
    New York, 1985.
  • Water Environment Federation Wastewater
    Engineering Glossary, 1998.
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