UNidad 2.5 AGUAS RESIDUALES, OD, DBO, DQO,COT.pdf

Agua Residual.
• Se entiende por aguas
residuales aquellas que
han sido utilizadas con un
fin de consumo,
incorporando a ellas
sustancias que deterioran
su calidad original
(contaminación),
disminuyendo su
potencialidad de uso.

Universidad del Cauca: calidad académica con compromiso regional y nacional
Posteris Lvmen Moritvrvs Edat – Quien ha de morir deje su luz a la posteridad
1. Aguas residuales domésticas (aguas servidas).
Origen principalmente residencial (desechos humanos, baños,
cocina) y otros usos similares que en general son recolectadas
por sistemas de alcantarillado.
2. Aguas de lluvias.
La escorrentía generada por aguas de lluvias es menos
contaminada que las aguas residuales domésticas e industriales,
y su caudal mayor. La contaminación mayor se produce en las
primeras aguas que lavan las áreas por donde escurre.

• 3. Aguas residuales industriales (residuos industriales líquidos).
• Provenientes de los procesos industriales y la cantidad y composición
de ellas es bastante variable, dependiente de la actividad productiva y
de muchos otros factores (tecnología empleada, calidad de la materia
prima, etc.).
• Alto contenido de MOB (mataderos, industria de alimentos), otras
con materia orgánica y compuestos químicos (curtiembre, industria
de celulosa) y finalmente industrias cuyas aguas residuales contienen
sustancias inorgánicas u orgánicas no degradables (metalúrgicas,
textiles, químicas, mineras).

Agua Residual. Características físicas.
• 1 Temperatura. Es mayor que la de las aguas no contaminadas,
debido a la energía liberada en las reacciones bioquímicas, que se
presentan en la degradación de la materia orgánica. Las descargas
calientes son otra causa de este aumento de temperatura.
• 2. Turbidez. Es mayor debido al contenido de partículas que se
producen en su uso

• 3. Color. un indicativo de la edad de las AR. Reciente: gris; sin embargo,
a medida que los compuestos orgánicos son descompuestos por las
bacterias, el oxígeno disuelto en el agua residual se reduce y el color
cambia a negro. En esta condición, se dice que el agua residual es
séptica.
• 4. Olor. El olor es debido a los gases producidos en la descomposición
de la materia orgánica, sobre todo, a la presencia de ácido sulfhídrico y
otras sustancias volátiles. El agua residual reciente tiene un olor
peculiar algo desagradable, pero más tolerable que el del agua residual
séptica.

• 5. Sólidos Totales.
• Según su tamaño o presentación se dividen en sólidos suspendidos y sólidos filtrables.
Sólidos suspendidos:
son las partículas flotantes, como trozos de
vegetales, animales, basuras, etc., y aquellas otras
que también son perceptibles a simple vista y
tienen posibilidades de ser separadas del líquido
por medios físicos sencillos.
Sólidos sedimentables, que se depositarán por
gravedad en el fondo de los receptores, son una
medida aproximada de la cantidad de fango que
se eliminará mediante sedimentación.
Sólidos filtrables:
Sólidos coloidales y disueltos.
La fracción coloidal consiste en partículas con un
diámetro aproximado que oscila entre 10-3 y 1 micra.
Los sólidos disueltos se componen de moléculas
orgánicas, moléculas inorgánicas e iones que se
encuentran disueltos en el agua.
Por lo general, se requiere una coagulación seguida de
sedimentación para eliminar estas partículas de la
suspensión.

Agua Residual. Características químicas.
• 1. MATERIA ORGÁNICA.
• Compuesta en un 90% por carbohidratos, proteínas, grasas y aceites provenientes de
excrementos y orina de seres humanos, restos de alimentos y detergentes. Estos contaminantes
son biodegradables, es decir, pueden ser transformados en compuestos más simples por la acción
de microorganismos naturales presentes en el agua, cuyo desarrollo se ve favorecido por las
condiciones de temperatura y nutrientes de las aguas residuales domésticas.
• La urea, principal constituyente de la orina, es otro importante compuesto orgánico del agua
residual. En razón de la rapidez con que se descompone, la urea es raramente hallada en un agua
residual que no sea muy reciente.
• Pequeñas cantidades de moléculas orgánicas sintéticas como agentes tensoactivos, fenoles y
pesticidas usados en la agricultura.

Agua Residual. Características químicas.
• 2. MATERIA INORGÁNICA.
• Se incluyen en este grupo todos los sólidos de origen generalmente mineral, como son sales
minerales, arcillas, lodos, arenas y gravas no biodegradables.
• Sustancias responsables del pH, cloruros, nitrógeno, azufre y fosforo presentes en los desechos de
agua de uso domestico.
• GASES: Oxígeno disuelto: va siendo consumido por la actividad química y biológica, evita la
formación de olores desagradables.
• Ácido sulfhídrico: se forma por la descomposición de la materia orgánica que contiene azufre o
por la reducción de sulfitos y sulfatos minerales. Los olores que produce, es un indicativo de la
evolución y estado de un agua residual.
• Anhídrido carbónico: se produce en la fermentación de los compuestos orgánicos de las aguas
residuales negras.
• Metano: se forma en la descomposición anaerobia de la materia orgánica por la reducción
bacteriana del CO2.

Parámetros en Aguas Residuales.
• AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS.
• Detergentes
• Grasas y Aceites.
• Oxigeno disuelto
• Demanda Bioquímica de Oxígeno
• Demanda Química de Oxígeno

Detergentes
• Son las sustancias que poseen unas importantes propiedades limpiadoras.
• Son productos complejos constituidos por uno o varios agentes surfactantes y compuestos minerales
asociados a materias orgánicas mejorantes, a enzimas y a secuestrantes.
• Los más característicos son los surfactantes, productos químicos orgánicos que reducen la tensión
superficial del agua.
• Los detergentes en determinada cantidad pueden tener efectos tóxicos en todos los tipos de vida
acuática, esto también incluye a los biodegradables, aunque estos contaminan menos también en
cantidades considerables afectan al agua.
• Pero son los detergentes con alto contenido en fosfatos los más peligrosos ya que favorecen la
proliferación de algas en agua dulce. Las algas consumen oxígeno necesario para la vida acuática,
así que al final muchas especies acaban desapareciendo

Detergentes
• Aniónicos: cargas negativas, alcalinos, hacen mucha espuma. Dificiles de aclarar, no
funcionan en aguas duras.
• Catiónicos: una carga positiva, son ácidos. Hacen poca espuma y tienen propiedades
anti estáticas, son eficaces para repeler el polvo. Son eficaces bactericidas,
desinfectantes y desodorantes. Sin embargo para que tengan poder de limpieza se
tienen que combinar con detergentes no iónicos ya que solos son ineficaces.
• Con fosfatos: son bastante caústicos, se usan para ablandar el agua dura y ayudar a
evitar que la suciedad vuelva a la ropa.
• Tensoactivos: son tóxicos y se usan para lograr mejorar la humectación del agua, que
forme espuma y lograr emulsionar el detergente. Es un eficaz bactericida y limpia la
suciedad. Sin embargo si se usa con aguas muy duras puede producir sales de magnesio
y calcio, además el jabón puede producir acumulación de grasa en la superficie del agua

• Cuando se hayan aplicado las nuevas reformulaciones anunciadas,
“P&G habrá eliminado casi medio millón de toneladas métricas
anuales en relación a su pico de consumo del año 2005”, asegura
Gianni Ciserani, directivo de P&G, informa Business Green –
• http://www.granconsumo.tv/drogueria/detergentes-y-suavizantes/proveedores/pg-se-
compromete-eliminar-los-fosfatos-de-sus-deterg#sthash.5kLPDhUP.dpuf
Procter & Gamble (P&G) se ha comprometido a eliminar
totalmente el uso de fosfatos en sus detergentes en el
plazo de dos años, si bien desde hace casi una década
ya viene reduciendo su consumo

Detergentes
• Biodegradables: al exponerse con determinados
microbios o condiciones de temperatura o
climatología se degradan en un período corto de
tiempo (desde horas a semanas).
• No biodegradables: llevan contenidos
químicos agresivos (como los fosfatos),
toxinas, partículas plásticas, de metal o vídrio, son
los más contaminantes si un detergente no es
biodegradable al entrar en contacto con el agua
cambia su composición y favorece la proliferación
de algas
• Espectrofotometría.
• Unidades: g lauril sulfato/L.

ACEITESYGRASAS
• Aceites vegetales: de uso alimenticio como girasol, algodón, maní,
soja, oliva, uva, maíz y no alimenticios, como los de lino, coco.
• Baja densidad, poca solubilidad en agua, baja o nula
biodegradabilidad. Por ello, si no son controladas se acumulan en el
agua formando natas en la superficie del líquido.
Grasas animales, como el sebo extraído del tejido adiposo de
bovinos y ovinos, grasa de cerdo, la manteca, etc.
Aceites animales, entre los que se encuentran los provenientes de
peces como sardinas y salmones, del hígado del tiburón y del
bacalao, o de mamíferos marinos como el delfín o la ballena; de las
patas de vacunos, equinos y ovinos se extraen también aceites
usados como lubricantes e impermeabilizantes.

Aceitesygrasas
• Contaminantes Habituales En Las Aguas Residuales:
• “Son todas aquellas sustancias de naturaleza lipídica, que al ser inmiscibles con
el agua, van a permanecer en la superficie dando lugar a la aparición de natas y
espumas. Estas natas y espumas entorpecen cualquier tipo de tratamiento físico
o químico, por lo que deben eliminarse en los primeros pasos del tratamiento
de un agua residual”.
• Su efecto en los sistemas de tratamiento de aguas residuales o en las aguas
naturales se debe a que interfieren con el intercambio de gases entre el agua y
la atmósfera.
• No permiten el libre paso del oxígeno hacia el agua, ni la salida del CO2 del agua
hacia la atmósfera; en casos extremos pueden llegar a producir la acidificación
del agua junto con bajos niveles del oxígeno disuelto, además de interferir con la
penetración de la luz solar.

FUENTESO CAUSAS
Las principales fuentes aportadoras de grasas y aceites son los
usos domésticos, talleres automotrices y de motores de lanchas
y barcos, industria del petróleo, rastros, procesadoras de carnes
y embutidos e industria cosmética.

Trabajo de consulta
1. ¿Como se determina la presencia de aceites y grasas en el
agua? Explique un método.
2. ¿Cual es la reglamentación en Colombia para el vertimiento
de residuos industriales que tienen aceites y grasas?
3. Diga cuatro fuentes importantes de aceites y grasas de las
aguas residuales
4. Domesticas.

OXIGENO DISUELTO,
DBO, DQO Y COT
MARIA CRISTINA LEDEZMA MUÑOZ

OXIGENO DISUELTO
 El oxígeno disuelto (O.D) de las aguas, es la
cantidad que a través del fenómeno de difusión
del oxígeno gaseoso de la atmósfera, logra
quedar en fase acuosa formando una solución
con contenidos relativamente pequeños.
Todos los
organismos vivos
dependen del
Oxígeno para
mantener los
procesos
metabólicos que
producen energía
para su crecimiento
y reproducción.
En aguas naturales: este elemento es importante para
mantener la vida acuática y llevar a cabo los procesos de
autodepuración de las corrientes por el metabolismo
oxidativo de las bacterias, respiración de la fauna
acuática, etc

OXIGENO DISUELTO
[OD]
TEMPERATURA
PRESIÓN
SALINIDAD
COMPOSICION
FISCOQUIMICA
DEL AGUA
TURBULENCIA
DEL AGUA
T 1 [O2] meses de
α verano
P α [O2]
T 1 [Cl-]
α
[O2]= 14,6 mg/L a 0 °C
[O2]= 7,0 mg/L a 35 °C
a 1 atm de presión
[O2] disminuye con la
contaminación del agua
Aireación.
[O2] mayor en el día
disminuye en la noche, por
actividad fotosintética.

Concentración de oxigeno en el agua lentica
Bajas [O2] se asocian con
• Altos contenidos en Fe2+, Mn2+, NH4
+ y P,
solubilizados en medio reductivo de
compuestos sólidos del fondo y sedimentos del
lago como sales de Fe(III), Mn (IV), Materias
orgánicas ricas en C, N y P) por acción
microbianas y reacciones electroquímicas.
Altas [O2] se asocian con
• Se da la precipitación de
sustancias que se oxidan a
través de fenómenos
opuestos a los anteriores.

Aguas subterráneas
• Poco oxigenadas: ausencia de
intercambio gaseoso con la
atmósfera y producción
fotosintética.
• Consumo del poco gas existente
por oxidación de la
Aguas en la red de distribución
• Sirve para evitar fenómenos de
anaerobiosis.
• Pero una alta [O2] en las tuberías puede
contribuir a la corrosión de materiales
metálicos, que sirven a su vez para el
desarrollo de bacterias del Fe y del Mn, que
pueden provocar efectos de coloración y
turbidez en el agua.

Oxigeno y capacidad de depuración en aguas
superficiales

CALIDAD DEL AGUA SEGÚN SU [O2]

En
condiciones
naturales
 Las aguas poseen niveles mucho más bajos de los de
saturación predichos por la ley de transferencia de
gases, máximo después de recibir diferentes tipos de
contaminación tanto natural como antropogénica
 Es así como algunos ríos con altos niveles de
contaminación son prácticamente anaeróbicos, con
O.D = 0,0 o muy cercanos a este nivel.
 En Colombia se tienen ejemplos como el río Cauca
en inmediaciones de Cali, rio Bogotá, rio Medellín y
Magdalena en varios trayectos.

%Sat O2= OD x100
T y P ODmax
PORCENTAJE DE SATURACION
• El % Saturación del OD, se refiere a la cantidad de oxígeno del agua (valor real) en
relación a la cantidad máxima de oxígeno que puede tener a la misma temperatura y
presión (valor teórico)
• La calidad del agua también se puede establecer en estos términos, siempre y
cuando no estén presentes compuestos tóxicos, tales como metales pesados y
pesticidas (Tabla 2).

 PUEDE EXISTIR LA SOBRE SATURACION DEL AGUA CON DE
OXIGENO?
 Explique

Ley de Henry
 “La cantidad de oxígeno disuelto de un agua
(concentración) es proporcional a la presión
parcial del oxígeno gaseoso atmosférico.
 [O2 (ac)] = KH * P O2(g)
 P O2 (g) = Presión parcial del oxígeno atmosférico del lugar atm. (Aprox. el
21% de la Patm del lugar).
 La constante de Henry a cualquier temperatura se puede calcular a partir de
datos, correspondientes a 0 mg/L de cloruros.
 KH = Constante de Henry para O.D a una
temperatura dada KH= (Kmol/L*atm)

• Se hace seguimiento al OD en
un rio cada día, a las 8am,
cada día. Esta en una zona con
una altura de 644mmHg.
• Calcule el %saturación de
oxigeno y haga una curva que
muestre la relación de los
datos
altura 644 mmHg Patm PO2
hora 8:00 a. m. 0,84211 0,176842
día mg/L O2 T°C Kh
Valor
teorico %sat
1 5,5 22 41,9
2 5,9 21 42,86
3 6 20 43,81
4 5,8 21 42,86
5 6,3 18 45,24
6 6,5 18 45,24
7 4,9 18 45,24
8 5,8 20 43,81
9 6 21 42,86
10 6,8 21 42,86

RESULTADOS
Patm PO2
hora 8:00 a. m. 0,84211 0,176842
día mg/L O2 T°C Kh
Valor
teorico %sat
1 5,5 22 41,9 7,4 74%
2 5,9 21 42,86 7,6 78%
3 6 20 43,81 7,7 77%
4 5,8 21 42,86 7,6 77%
5 6,3 18 45,24 8,0 79%
6 6,5 18 45,24 8,0 81%
7 4,9 18 45,24 8,0 61%
8 5,8 20 43,81 7,7 75%
9 6 21 42,86 7,6 79%
10 6,8 21 42,86 7,6 90%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 2 4 6 8 10 12
Título del gráfico
mg/L O2 %sat

OD
GRADO DE
CONTAMINACIÓN
CAPACIDAD DE
AUTODEPURACIÓN
CALCULAR LA
DBO
TASA DE AIREACION
EN UN TTO
CONTROL DE
LA CORROSION
https://www.youtube.com/watch?v=d40weEoS988

Determinación
del Oxígeno
Disuelto por el
Método de
Winkler.
Recolección de las muestras:
• Debe realizarse con mucho cuidado, ya que en la mayoría
de los casos prácticos, el nivel de OD es inferior al de
saturación, y la exposición al aire puede llevar a resultados
erróneos.
• Por tal motivo se utiliza un recipiente especial para tomar
las muestras, tal como se describe en los “métodos
estándar”.
• Debido a que es imposible evitar el contacto con el aire
mientras el recipiente se está llenando, este tipo de
dispositivos se han diseñados de tal manera que el
contenido de agua se rebose dos o tres veces el volumen del
recipiente, y de esta manera se asegura la recolección
representativa de muestra.

Para llevar al laboratorio:
La mayoría de las determinaciones de
OD se hacen el campo cuando se
dispone de los equipos para ello,
como sondas multiparamétricas.
Cuando se llevan al laboratorio para realizar la determinación
completa, los niveles de oxígeno pueden sufrir cambios
radicales con el tiempo, debido a la actividad biológica; por tal
motivo se acostumbra “fijar” la muestra inmediatamente
después de la recolección

Fijación del Oxígeno:
DETERNERTODAACTIVIDAD BIOLÓGICA.
Guardar en la oscuridad y en hielo hasta realizar la titulación volumétrica, como se explica a
continuación.
 Al adicionar sulfato de manganeso (II) y yoduro potásico alcalino a la muestra que se va a
analizar se obtiene, un compuesto estable de manganeso (IV) y oxígeno [óxido hidratado de color
marrón). 2Mn+2 + 4OH- + O2(ac) → 2MnO2 ↓ + 2H2O
Adicionar sulfato de manganeso y yoduro
alcalino, la titulación final en laboratorio, puede
aplazarse hasta seis horas.

Método de Winkler
• Después que el precipitado de MnO2 se asienta en el fondo del frasco, se añade ácido sulfúrico
para acidificar la solución. Bajo condiciones de pH bajo, el MnO2 oxida el I- a I2 libre como se
muestra en la siguiente reacción:
• MnO2 + 2I- + 4H+ → Mn+2 + I2 + H2O (proporcional al oxígeno disuelto original).
Luego se determina la cantidad de yoduro en la
solución.
Se adiciona almidón, como indicador, tornándose
azul por la presencia de Yodo.
Luego se titula con una solución estandarizada
de tiosulfato sódico hasta que todo el yodo libre (I2)
es cambiado a yoduro (I-).
I2 + 2S2O3-2 → 2I- + S4 O6
La cantidad de tiosulfato usado en la titulación es proporcional al yoduro, que es proporcional
al O2 disuelto, y se calcula, pues, determinando la cantidad de tiosulfato utilizado.

El calculo de mg/L deO2
 Para el cálculo se utiliza la siguiente expresión:
 Oxígeno Disuelto mg/L O2 = A * e * 1000
Vm
• A = volumen de titulante gastado
• Si el titulante Na2S2O3 tiene normalidad = N/40, el factor de
equivalencia e = 0,2
• Vm = volumen de muestra original, en este caso 200 ml.
• El Oxígeno Disuelto mg/L O2 =A = mililitros de titulante gastado

METODOS CON CORRECCIONES
• Generalmente en caso de aguas de buena calidad, principalmente exentas
de reductores (Fe+2, H2S, sulfitos y sulfuros) y oxidantes como nitritos y
Fe+3, los cuales reducen u oxidan según el caso al yodo o al yoduro, dando
resultados erráticos.
• Para corregir estas interferencias se practican modificaciones al método
original tales como la deAZIDA SÓDICA (Na3N), la de Rideal Stewart
con KMnO4 y la del Hipoclorito alcalino.
 Esto métodos se pueden consultar en el “Standard Methods for the
examination of water and wastewater” en la parte pertinente.
 PAG 565. QUIMICA PARA INGENIERIA AMBIENTAL. SAWYER ET AL.

RESCATE
1. Explique porque es importante mantener gran
concentración de OD en las aguas de los ríos y
lagos
2. De dos razones por las que se debe hacer la
fijación del OD, en el campo si es posible.
3. Que pasa si al adicionar sulfato de manganeso
y yoduro alcalino la solución se torna blanca?
4. Se toman dos muestras del mismo rio, una se
fija el o2y a la otra no, explique porque al
realizar las determinaciones, en la segunda
muestra se obtiene una menor concentración
de od.

Contaminación del agua por materia orgánica
• Procede de desechos de alimentos, de aguas negras domésticas y de
fábricas, y es descompuesta por bacterias, protozoarios y diversos
organismos mayores.
• Su descomposición ocurre mediante reacciones químicas que
requieren oxígeno para transformar sustancias ricas en energía en
sustancias pobres en energía.
COMPETENCIA POR EL OD
fauna acuática a una velocidad mayor a la que es reemplazado desde la
atmósfera, lo que ocasiona que los organismos acuáticos compitan por el
oxígeno.

• La DBO y DQO son dos parámetros que nos dan información de la carga orgánica que posee el agua.
• Sirve para elegir el tipo de tratamiento a utilizar en aguas residuales de origen doméstico, industrial o
agrícola.
• Los resultados de ambos parámetros se expresan en ppm o mg/L de oxígeno.

BIODEGRABILIDAD
• El lino
• Las hojas
• Frutas
• Verduras
• Residuos de alimentos
• La lana o el algodón
• Residuos de seres vivos
• Latas de refrescos o de todo tipo, vidrio.
• Metales (hierro, acero, estaño, aluminio, plomo,
oro, bismuto, plata, etc.).
• Plásticos (nylon, rayón, polietileno, lexan, PVC,
polipropileno).
• Cerámica (fibra de vidrio, fibra de carbono).
• Los vasos y platos desechables de polipropileno.
• Colillas de tabaco, chicle, pilas de todo tipo.
• Productos químicos para la fabricación de
insecticidas o fungicidas.
• Aceite de motor.
• Residuos de la producción de material fotográfico.
• Tintas, colorantes, pinturas, barnices.
• Cola, resinas, pegamentos, latex.

DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO
• Es un ensayo que estima la cantidad de oxigeno que requieren las
bacterias durante la estabilización de la materia orgánica
susceptible de descomposición, en condiciones aeróbicas.
• La materia orgánica sirve de alimento para las bacterias
ya que su oxidación les genera energía
• M. O.B + O2 CO2 + biomoléculas (células) + H2O +O2
• Bacterias

DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO
• Se utiliza para determinar el poder contaminante de los residuos
domésticos e industriales, en términos de la cantidad O2 que
requieren si son descargados en corrientes naturales de agua en las
que existen condiciones aeróbicas.
•Para que sirve este dato?

Aplicaciones de la DBO:
• Controlar el cumplimiento de las limitaciones a que están sujetos
los vertidos
• Medir la concentración de la contaminación de los residuos
domésticos e industriales, en términos de oxígeno.
• Contribución y costos por el tratamiento del AR o vertimiento

Aplicaciones de la DBO:
• Determinar la cantidad aproximada de O2 que se requerirá
para estabilizar biológicamente la materia orgánica.
• Se usa para establecer criterios de regulación.
• Para realizar estudios que evalúan la capacidad de purificación
de cuerpos de aguas receptores.
• Dimensionar las instalaciones de tratamiento de agua residual
• Medir la eficacia de algunos procesos de transformación.

Que se requiere para este ensayo?

La DBO es un BIOENSAYO
• Se requieren condiciones lo mas semejantes posible a
las de la naturaleza.
• No deben haber sustancias tóxicas
• Diversos organismos.
• Disponibilidad de nutrientes necesarios para el
crecimiento bacteriano: N,P y oligoelementos
• Depende de la temperatura
Para que sean
cuantitativas se debe
evitar el contacto de
la muestra de agua con
el aire, para evitar la
re aireación a medida
que el O2 va siendo
consumido

• Las condiciones estándar del ensayo incluyen incubación en la oscuridad a 20ºC
por un tiempo determinado, generalmente cinco días.
• Demanda Bioquímica de Oxígeno
• Tiempo % Oxidación M.O.
• 5 días 60-70
• 20 días 95-99

• DBOult: variación del OD determinada al cabo de más de 20 días en las
condiciones estándar del ensayo, siendo la suma de la materia
hidrocarbonada y nitrogenada biooxidable
DBO5: variación de la OD determinada al cabo
de cinco días en condiciones estándar.
En estas condiciones de t y T se biooxidan
aproximadamente los 2/3 del carbono
orgánico biodegradable total de un agua
residual urbana estándar.

COMO SE DETERMINA EN EL LABORATORIO
LA DBO?

Método directo con electrodo:
• Se ajusta la muestra a 20ºC y
airearla por difusión hasta
saturarla.
• Se llenan varios recipientes con la
muestra y se analizan tres
muestras inmediatamente OD.
• El resto de las muestras se
incuban por cinco días a 20ºC.
• A los cinco días se determina el OD
de las muestras y se calcula la
DBO5.

Método de dilución:
• Se considera que la velocidad de degradación bioquímica de la
materia orgánica es directamente proporcional a la cantidad de
material no oxidado que existe en el momento.
• La velocidad a la que se utiliza el oxígeno en las diluciones del
residuo está en relación directa al porcentaje de residuo en la
dilución.
• Una dilución al 10%, utiliza el oxígeno a una décima parte de la
velocidad de una muestra al 100%.

• El agua de dilución: se realiza con agua desmineralizada o destilada ya que
cumple con los factores ambientales.
• Inoculo: 2 mL de agua residual por litro de agua de dilución y airearla antes
de su uso.
• Blancos: se deben tener mínimo tres por cada muestra y con la misma
siembra del inoculo, 2mL.
• Diluciones del residuo: mínimo tres diferentes y deben cubrir un rango
considerable. La DBO no es afectada por [O2] bajas como 0.5 mg/L de OD. No
es confiable basar los valores de la DBO en diluciones que producen una
disminución de O2 menor que 2mg/L.

Medición de la DBO con muestras de
diferentes diluciones
• Para una DBO de 1.000 mg/L. Se debe utilizar una mezcla al 0.5%, si se
incluye un mezcla al 0.2% y otra al 1.0% el intervalo de la DBO se extiende
desde 200 a 3.500 mg/L, que debe compensar cualquier error en el calculo
original

Calculo DBO:
• Sin dilución= DBO= ODi – ODf
• Con dilución= DBO= [DBOmuestra- DBO blanco]* F
• DBOmuestra= ODi - ODf
• DBO blanco= ODbi - ODbf
• F= factor de dilución = Vt/V alicuota
• [OD]= Vt*e* 1000 / Vm

Determine la DBO, para una muestra de agua de un río al cual le están haciendo descargas,
se usaron diluciones al 3, 5 y 10%. Si en promedio la DBO del Blanco es= 0,1 mg/l
Dilución Vt/alicuota ODi ODf ODi-ODf
DBOm-
DBOb
F DBO
3% 300/9=33 8,3 6,5 1,8 1,7 33 59
5% 300/15=20 8,4 5,1 3,3 3,2 20 66
10% 300/30=10 8,5 3,5 5 4,9 10 50
DBO PROMEDIO 58

Método del OXITOP
• Consiste en la medida del oxígeno consumido por la muestra mediante un sensor
específico acoplado a frascos que se llenan con Volúmenes dados y fijos del agua
residual en función de la DBO5 concreta de la muestra: cuanto más alta DBO5
esperable, más bajo volumen de agua se añade. Se usa un inhibidor de
nitrificación, e hidoxido de sodio en la tapa de la botella.
Este método tiene la
ventaja de operar sin
diluciones, con lo
que el resultado está
poco afectado por
esta variable.

Demanda Química de Oxígeno
• Se usa para medir el oxígeno equivalente a la materia orgánica oxidable
químicamente mediante un agente químico oxidante fuerte, por lo general
dicromato de potasio, en un medio ácido y alta temperatura.
• Para la oxidación de ciertos compuestos orgánicos resistentes se requiere la
ayuda de un catalizador como el sulfato de plata.
• Compuestos orgánicos que interfieren con el ensayo, como los cloruros, se
eliminan mediante HgCl2.
• La reacción principal puede presentarse de la manera siguiente:

El ensayo de
determinación
de DQO al
dicromato
Se lleva a cabo calentando en condiciones de reflujo total una
muestra de volumen determinado con un exceso conocido de
dicromato potásico (K2Cr2O7) en presencia de ácido sulfúrico
(H2SO4), durante un periodo de dos horas.
La materia orgánica en la muestra se oxida, como resultado se
consume el dicromato de color amarillo que se reemplaza por el ión
crómico color verdoso. Como catalizador se añade sulfato de plata
(Ag2SO4).

• La medición se lleva a cabo por
valoración del dicromato restante o por
determinación colorimétrica del ion
cromo producido, con un colorímetro
fotoeléctrico o un espectrofotómetro.
(Ramalho Op. cit.).
DQO (mg/L)= 8000 (Vol Tb-VolTm)[Fe(NH4)2(SO4)2]
Vol de muestra

APLICACIÓN DE LA DQO
La DQO es útil como parámetro de concentración orgánica en aguas residuales
industriales o municipales tóxicas a la vida biológica y se puede realizar en solo
unas tres horas.
La interpretación correcta de los resultados de demanda de oxígeno, para la
oxidación de la materia orgánica, mediante DBO o DQO, es problemática por los
diferentes factores y variables que afectan dichos ensayos.

APLICACIÓN DE LA DQO
En general, se espera que la DQO sea aproximadamente igual a la DBO última; pero,
especialmente en aguas residuales industriales, existen factores que hacen que dicha
afirmación no se cumpla.
“Las aguas residuales domésticas crudas tienen DBO promedio de 250 a 1000 mg/L, con
relaciones de DQO/DBO que generalmente varían entre 1,2 y 2,5” (Romero R., J., 2005).
“Conocer el nivel de
biodegradabilidad del agua
residual es de vital importancia
antes de determinar el
tratamiento de depuración”.

Carbono orgánico total
El carbono orgánico total – COT - se basa en la oxidación del carbono de la
materia a dióxido de carbono.
Diversos compuestos orgánicos en varios estados de oxidación, algunos de
los cuales son susceptibles de oxidación química o bioquímica (DQO, DBO5).
Las moléculas deben romperse en unidades de carbono simples y ser
convertidas en una forma molecular sencilla que pueda medirse
cuantitativamente, sometiéndolas a procesos oxidantes.
Generalmente son convertidas a CO2

El COT, es esencialmente valioso en el control de
procesos cuando incluso la determinación de DQO
puede ser demasiado lenta.
Los métodos de COT son más reproducibles que los de
DBO o DQO y permiten el análisis de un gran número de
muestras.
• Máx. 5 mg / L
• Es preciso, pero no discrimina si el material orgánico es
biodegradable
El COTde un volumen
de agua residual
cualquiera es indicador
de polución, siendo
posible relacionar este
parámetro con la DBO5
y la DQO.
De obtenerse una
relación entre el COT y
la DBO5, la primera se
deberá usar para el
Control de procesos.

75
Se utilizan métodos instrumentales, dando
resultados en pocos minutos y requiriendo
menos de 1 mL de muestra.
Introducción de una micromuestra en un tubo
de combustión catalítica mantenido a 960ºC,
que vaporiza el agua.
En una corriente de aire la materia orgánica se
convierte en CO2 y H2O.
El agua se condensa, y la corriente de gas se
pasa, a través de una celda de flujo continuo, a
un analizador de infrarojos (IR).
La cantidad de CO2 registrada es proporcional al
contenido de carbono de la muestra.
Carbono orgánico total

Relación entre DBO5 – DQO – COT
Los valores de la relación entre DBO5/DQO de aguas residuales municipales no sometidas a
tratamiento oscila entre 0.3 – 0.8,
Después de la sedimentación primaria la relación se modifica a 0.4 – 0.6
y el efluente oscila entre 0.1 a 0.3 (Crites & Tcho. 2000).
INTERPRETACION: si hay una relación de 0.3 el vertimiento contiene tóxicos.
La relación entre DBO5 y el COT para aguas residuales es mayor respecto a la que existe
DBO5/DQO al arrojar resultados de 1.2; si el efluente proviene de sedimentación primaria el
resultado se mueve entre 0.8 y 1.2, hasta lograr efluentes entre 0.2 y 0.5.

• DQO= 50mg/L 50/12= 4,16 DBO/DQO=12/50 = 0,24
• DBO= 25mg/L
• DQO= 40mg/L 40/35= 1,14 35/40=0,87
• DBO= 35mg/L

UNidad 2.5 AGUAS RESIDUALES, OD, DBO, DQO,COT.pdf

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a UNidad 2.5 AGUAS RESIDUALES, OD, DBO, DQO,COT.pdf

Similar a UNidad 2.5 AGUAS RESIDUALES, OD, DBO, DQO,COT.pdf (20)

Último

Último (20)

UNidad 2.5 AGUAS RESIDUALES, OD, DBO, DQO,COT.pdf