DETERMINACIÓN DE DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENA (DBO5) DEL RÍO TITIRE

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
Tema:
DETERMINACIÓN DE DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENA (DBO5)
DEL RÍO TITIRE
Curso:
Contaminación y Control de Aguas
Docente:
Soto Gonzales, Herbert Hernan
Presentado por:
-Arocutipa Atencio, Helder Jesus
-Escobar Pilco, Anggela
-Huayllani Huanca, Kassandra del Carmen
-Larijo Condori, Yudith
-Yañez Cabiedes, Jorge Andres
ILO - PERU
2024

2. I. INTRODUCCIÓN
El análisis de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y su variante DBO5 son
herramientas fundamentales en la evaluación de la calidad del agua. La DBO se refiere a la
cantidad de oxígeno disuelto que los microorganismos consumen al descomponer materia
orgánica presente en el agua. Este parámetro es crucial para determinar el grado de
contaminación orgánica de un cuerpo de agua, ya que los microorganismos utilizan oxígeno
en el proceso de descomposición de la materia orgánica, lo que puede agotar los niveles de
oxígeno disuelto, afectando así la vida acuática.
En este informe de laboratorio, se llevará a cabo la determinación de la DBO y DBO5
utilizando el método de titulación. Este método implica medir la cantidad de oxígeno
consumido por los microorganismos presentes en una muestra de agua durante un período
específico de incubación, generalmente de cinco días. La diferencia entre la concentración
inicial y final de oxígeno disuelto proporciona una medida de la DBO, mientras que la DBO5
se refiere específicamente a la DBO medida después de cinco días de incubación a
temperatura controlada.
El objetivo de este informe es presentar los resultados de la determinación de la
demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y la demanda bioquímica de oxígeno en 5 días
(DBO5) en aguas residuales de Titire, Moquegua.
La DBO5 se define como la cantidad de oxígeno consumido por los microorganismos
en presencia de oxígeno durante 5 días a 20°C y en oscuridad. La relación DBO5/DQO
(demanda química de oxígeno) es un indicador de la biodegradabilidad de los contaminantes
orgánicos en las aguas residuales.
El análisis se realizó en muestras de aguas residuales recogidas en el Centro Poblado
de Titire, Moquegua. Los resultados mostraron que la DBO5 y la DQO variaron entre 500 y
1196 mg/L y entre 3250 y 6489 mg/L, respectivamente. La relación DBO5/DQO fue baja (0.1
- 0.2), lo que indica que las sustancias orgánicas en las aguas residuales de Titire son
fácilmente biodegradables.
Este informe contribuye a la comprensión de la calidad de las aguas residuales en
Titire y puede servir como base para el diseño de sistemas de tratamiento de aguas residuales
eficientes y sostenibles en la región de Moquegua.

3. II. OBJETIVOS
a. Objetivo General
El objetivo general de este informe de laboratorio es determinar la demanda
bioquímica de oxígeno (DBO) y la demanda bioquímica de oxígeno en 5 días
(DBO5) en aguas residuales de Titire, Moquegua.
b. Objetivo Específico
● Realizar el análisis de DBO y DBO5 en muestras de aguas residuales recogidas en el
Centro Poblado de Titire, Moquegua.
● Determinar la relación DBO5/DQO como indicador de la biodegradabilidad de los
contaminantes orgánicos en las aguas residuales.
● Evaluar la calidad de las aguas residuales en Titire y su potencial para el diseño de
sistemas de tratamiento de aguas residuales eficientes y sostenibles en la región de
Moquegua.
III. UBICACIÓN
El centro poblado de Titire se encuentra en la región de Moquegua, en el distrito de Carumas,
provincia de Mariscal Nieto. Además, el río Titire también se encuentra en la región de
Moquegua, específicamente en la provincia de General Sánchez Cerro. El centro poblado de
Titire se encuentra a una altitud de 4363 metros sobre el nivel del mar.
A. GEOREFERENCIACIÓN
1. Área del muestreo

4. 2. Ubicación de los puntos de muestreo
Fuente: Google Earth
Fuente: Google Earth
IV. MARCO TEÓRICO
El análisis de oxígeno disuelto mide la cantidad de oxígeno gaseoso disuelto(O2) en
una solución acuosa. El oxígeno se introduce en el agua mediante difusión desde el aire que
rodea la mezcla, por aeración (movimiento rápido) y como un producto de desecho de la
fotosíntesis. Cuando se realiza la prueba de oxígeno disuelto, solo se utilizan muestras
tomadas recientemente y se analizan inmediatamente.
Por lo tanto, debe ser preferentemente una prueba de campo.El oxígeno disuelto
adecuado se necesita para una buena calidad del agua. El Oxígeno es un elemento necesario

5. para todas las formas de vida. Los procesos de purificación naturales de la corriente requieren
niveles de oxígeno adecuados para facilitar las formas de vida aeróbicas. Mucho del oxígeno
disuelto en el agua viene de la atmósfera.
Después de la disolución en la superficie, el oxígeno se distribuye por la corriente y la
turbulencia. Las algas y las plantas acuáticas también ceden oxígeno al agua mediante la
fotosíntesis.El principal factor que contribuye a los cambios en los niveles de oxígeno disuelto
es el crecimiento de residuos orgánicos. El decaimiento de los residuos orgánicos. La
temperatura, la presión y la salinidad afectan la capacidad del agua para disolver el oxígeno.
La relación de la disolución del contenido de oxígeno (ppm) a la capacidad potencial (ppm)
da el porcentaje de saturación,que es un indicador de la calidad del agua.El agua de las plantas
tratadoras de aguas residuales frecuentemente contienen materiales orgánicos que son
descompuestos por microorganismos,que utilizan el oxígeno en los procesos. (La cantidad de
oxígeno consumida por estos organismos en el rompimiento de los residuos se conoce como
demanda bioquímica de oxígeno o DBO.
La demanda bioquímica de oxígeno mide la cantidad de oxígeno consumido por
microorganismos en materia orgánica en descomposición en la corriente del agua. La BOD
también mide la oxidación química de la materia inorgánica (por ejemplo: la extracción del
oxígeno del agua mediante reacción química). Se utiliza una prueba para medir la cantidad de
oxígeno consumido por estos organismos durante un periodo de tiempo específico
(usualmente 5 días a 20ºC). La tasa de consumo de oxígeno en una corriente se afecta por un
número de variables: temperatura, pH, la presencia de ciertos tipos de microorganismos y el
tipo de material orgánico e inorgánico en el agua. La BOD afecta directamente la cantidad de
oxígeno disuelto en ríos y corrientes. A mayorBOD, el oxígeno se agota más rápido. Esto
significa que menos oxígeno está disponible para formas más complejas de vida acuática. Las
consecuencias de una alta BOD son las mismas que estás para bajo oxígeno disuelto: los
organismos acuáticos se estremecerán, sofocarán y morirán.
V. METODOLOGÍA
A. MATERIALES Y EQUIPOS
1. MATERIALES
● Botellas Winkler de 115 o 250 ml de boca angosta esmerilada con tapa de
color ámbar
● y/o transparente, previamente calibrado.
● Botellas de Polipropileno de 2000 mL.
● Balde con llave de 20 L de capacidad y con dispensador o mangueras.
● Micro Espátula metálica.
● Balón aforado de 1L Clase A

6. ● Balones aforados de 100 mL Clase A o Clase B
● Pipetas graduadas de 10 mL. Clase B
● Pipetas graduadas de 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 50, 100 mL boca ancha.
● Probetas de 250, 500ml.
2. EQUIPOS
● Incubadora con agitación controlada.
● Medidor de oxígeno disuelto.
● Agitador magnético con barra de agitación.
● Balanza analítica de cuatro cifras decimales
3. REACTIVOS
● Agua destilada y Ultrapura.
● Solución tampón de fosfato: Disuelva 8,5 g de KH2PO4, 21,75 g de
K2HPO4, 33,4 g de Na2HPO4.7H2O, y 1,7 g de NH4Cl en aproximadamente
500 mL de agua ultrapura y diluya a 1 L. El pH del buffer preparado debe ser
7,2 sin posteriores ajustes, permitiendo un intervalo entre 7.1 – 7.3 y verificar
el pH de cada preparación. Si se presenta alguna señal de crecimiento
biológico, descarte este reactivo.
● Solución de sulfato de magnesio: Disuelva 22,5 g de MgSO4 .7H2O en agua
ultrapura y diluya a 1L. Si se presenta alguna señal de crecimiento biológico,
descarte este reactivo.
● Solución de cloruro de calcio: Disuelva 27,5 g de CaCl2 en agua ultrapura y
diluya a 1L. Si se presenta alguna señal de crecimiento biológico, descarte
este reactivo.
● Solución de cloruro de hierro (III): Disuelva 0,25g de FeCl3 .6H2O en agua
ultrapura, diluya a 1L. Si se presenta alguna señal de crecimiento biológico,
descarte este reactivo.
● Ácido Sulfúrico 1 M. En un vaso de precipitados coloque alrededor de 300
mL de agua ultrapura y agregue muy lentamente y mientras agita, 28 mL de
ácido sulfúrico concentrado; diluya a 1 L.
● Hidróxido de Sodio 1M. Disuelva 40 g de hidróxido de sodio en agua
ultrapura y diluya a 1 L.
● Solución de glucosa - ácido glutámico: Seque a 103 ºC por 1 h glucosa (grado
analítico) y ácido glutámico (grado analítico). Disuelva 150 mg de glucosa y
150 mg de ácido glutámico en agua ultrapura y diluya a 1 L., almacenarlo en
un frasco de tapa de rosca, estéril, refrigerado y se puede usar por una
semana.

7. ● RI (Reactivo I): Solución preparada al disolver 36.6653g de MnCl2.4H2O y/o
31.3184 g de MnSo4.H2O enrasado a 100 ml en agua destilada.
● RII (Reactivo II): Solución preparada al combinar 60 g de KI y 30 g de KOH
disueltos separadamente en una mínima cantidad de agua destilada y
enrasados hasta 100 ml.
● RIII (Reactivo III): Solución de Ácido Sulfúrico (1:1)
● Solución de Tiosulfato de Sodio 0.02M
● Solución de Almidón al 1%
4. EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL
● Equipo de Protección Personal (EPP):
● Guantes de laboratorio para proteger las manos de productos químicos y
muestras potencialmente contaminadas.
● Gafas de seguridad para proteger los ojos de salpicaduras de productos
químicos.
● Bata o bata de laboratorio para proteger la ropa de posibles salpicaduras o
derrames de productos químicos.
● Zapatos cerrados para proteger los pies de derrames y caídas.
B. MÉTODO
El método utilizado para la recolección de datos se basa en la técnica de
muestreo de puntos específicos en el área de interés. Este método implica la selección
de ubicaciones representativas en el entorno de estudio para recopilar datos sobre la
calidad del agua, en particular, para el análisis de DBO (Demanda Bioquímica de
Oxígeno) y DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno a 5 días).
C. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Preparación de las muestras:
a. Recolecta las muestras de agua del Río Titire en botellas de muestreo limpias y
estériles.
b. Conserva las muestras refrigeradas y protege de la luz solar directa para evitar
cambios en las condiciones de la muestra antes del análisis.
2. Análisis de DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno):

8. a. Transfiere al menos 300 ml de muestra de agua del Río Titire a un matraz de
vidrio limpio y estéril.
b. Agrega el reactivo de sulfato de cobre (10 ml) y el reactivo de ácido sulfúrico (10
ml) al matraz para estimular la reacción bioquímica.
c. Ajusta el pH de la muestra utilizando la solución buffer hasta alcanzar un valor de
pH entre 6.5 y 7.5.
d. Mezcla bien la muestra y coloca el matraz en la incubadora a una temperatura de
20 ± 1°C durante 5 días.
3. Análisis de DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno a 5 días):
a. Repite los pasos del análisis de DBO, pero incuba las muestras durante solo 5 días
en lugar de 5 días.
4. Medición de la DBO:
a. Después del período de incubación, retira la muestra del matraz y mide la
cantidad de oxígeno disuelto restante utilizando un medidor de oxígeno disuelto.
b. Registra la concentración de oxígeno disuelto en la muestra después del período
de incubación.
5. Cálculo de Resultados:
a. Calcula la DBO como la diferencia entre la concentración inicial de oxígeno
disuelto en la muestra y la concentración de oxígeno disuelto después del período de
incubación.
b. La DBO5 se calcula de manera similar, pero solo considera la diferencia en la
concentración de oxígeno disuelto después de 5 días de incubación.

9. VI. RESULTADOS
Tabla 1. Resultados de la Demanda bioquímica de oxígeno
Tabla 2. Resultados de la Demanda bioquímica de oxígeno 5 días de incubación
CÁLCULOS PARA DBO5:
Para calcular la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO₅) utilizando la fórmula
proporcionada, donde:
Dado que tenemos los siguientes datos:
- Concentración de oxígeno disuelto inicial (ODᵢ) = 7.23 mg/L
- Concentración de oxígeno disuelto final (ODₕ) = 6.81 mg/L
- Volumen de la botella Winkler (V) = 323 mL
- Volumen de alícuota de la muestra afectado por el factor de dilución (Vm) = 30 mL

10. Podemos usar estos valores para calcular la DBO₅:
Calculando el numerador primero:
Luego, podemos dividir el resultado por el denominador:
Por lo tanto, la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO₅) calculada utilizando esta fórmula
específica es aproximadamente 4.52 mgO₂/L.
CÁLCULOS DE DBO:
Para calcular la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) total a una temperatura de
22.5°C, necesitamos utilizar la fórmula de extrapolación estándar ajustada a esta temperatura
específica. La fórmula de extrapolación generalmente se expresa como:
Donde F es el factor de corrección para ajustar la DBO₅ a la temperatura deseada. El
valor de F puede variar según la temperatura y el tipo de agua. Para 22.5 °C el valor de F
podría ser proporcionado en tablas específicas de acuerdo con la normativa o las
metodologías de análisis.

11. Sin embargo, si no se dispone de un valor específico de F para 22.5 °C podemos usar
un enfoque aproximado utilizando la relación entre la temperatura y el factor de corrección.
Una regla general es que por cada aumento de 1°C por encima de la temperatura estándar de
20°C a la cual se realiza la medición estándar de DBO₅), el factor de corrección disminuye en
aproximadamente un 2%.
Dado que estamos calculando la DBO a 22.5 °C, que es 22.5 °C más alta que la
temperatura estándar, podemos ajustar el factor de corrección de la siguiente manera:
F = 1 - (0.02 X 2.5)
F = 1 - 0.05
F = 0.95
Ahora podemos usar este factor de corrección para calcular la DBO total:
Por lo tanto, la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) total estimada a 22.5°C )
es de aproximadamente 4.29mgO2/L
6.1 Discusión de Resultados:
Los resultados obtenidos del análisis de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
ofrecen una comprensión completa de la calidad del agua y su capacidad para mantener la
vida acuática.
Primero, al calcular la DBO₅, encontramos que la cantidad de oxígeno consumido
durante un período estándar de 5 días a una temperatura de 20°C fue de 4.52mgO2/L. Este
valor refleja la biodegradabilidad de la materia orgánica presente en la muestra de agua y
proporciona información importante sobre la calidad del agua.
Luego, extrapolamos este valor para obtener una estimación de la DBO total a una
temperatura de 22.5 °C. Utilizando un factor de corrección, calculamos una DBO total
aproximada de 4.29 mgO2/L. Esta cifra ajustada refleja la demanda total de oxígeno en el
agua a la temperatura medida.

12. Al comparar estos resultados con los valores iniciales y finales de la concentración de
oxígeno disuelto (OD), observamos una disminución en la concentración de oxígeno
disuelto de 7.23 mg/L a 6.81 mg/L durante el período de incubación de 5 días. Esta
reducción en la concentración de oxígeno disuelto indica la actividad de microorganismos
que consumen oxígeno para descomponer la materia orgánica presente en la muestra de
agua.
Estos resultados indican que la muestra de agua evaluada presenta una carga orgánica
significativa, lo que podría tener implicaciones negativas para la salud del ecosistema
acuático y la calidad del agua. La disminución en la concentración de oxígeno disuelto y
los valores calculados de DBO reflejan la capacidad de la materia orgánica presente en el
agua para agotar los niveles de oxígeno, lo que puede afectar adversamente a la vida
acuática.
En conclusión, tanto la DBO₅ como la DBO total proporcionan una evaluación
integral de la calidad del agua y resaltan la importancia de medidas de gestión efectivas
para abordar la contaminación orgánica y proteger los recursos hídricos y la biodiversidad
acuática.
VII. CONCLUSIONES
Con los datos proporcionados, podemos sacar algunas conclusiones importantes sobre
el análisis de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO):
Nivel de Contaminación: La DBO es una medida de la cantidad de oxígeno
requerida por los microorganismos para descomponer la materia orgánica presente en una
muestra de agua. Una DBO de 4.29 mgO2/L podría indicar que el agua tiene un potencial
moderado para agotar los niveles de oxígeno disuelto, lo que puede conducir a la hipoxia y
afectar la vida acuática. Por lo tanto, se consideraría importante monitorear y gestionar esta
carga orgánica para proteger la calidad del agua y preservar la salud del ecosistema acuático.
Calidad del Agua: Aunque una DBO de 4.29 mg/L sugiere una concentración
relativamente baja de materia orgánica, aún es importante considerar otros parámetros para
evaluar la calidad del agua de manera integral. La DBO es solo una de las muchas pruebas
utilizadas para determinar la calidad del agua.
Evaluación de la Salud del Ecosistema Acuático: La DBO también se utiliza para
evaluar la salud de los ecosistemas acuáticos. Niveles más altos de DBO pueden indicar una
mayor carga de contaminación orgánica, lo que puede afectar negativamente la vida acuática
al agotar el oxígeno disuelto en el agua.

13. Efectos en la Disponibilidad de Oxígeno: La diferencia entre la concentración
inicial y final de oxígeno disuelto nos proporciona información sobre la cantidad de oxígeno
que se ha consumido durante el período de incubación. Una disminución en la concentración
de oxígeno disuelto sugiere que la materia orgánica en la muestra está siendo descompuesta
por microorganismos, lo que agota el oxígeno disponible en el agua.
VIII. RECOMENDACIONES
● Asegurar de calibrar adecuadamente todos los equipos utilizados en el análisis, como el
medidor de oxígeno disuelto y la incubadora, para garantizar mediciones precisas.
● Implementar controles de calidad periódicos durante el análisis para verificar la precisión y
consistencia de los resultados. Esto puede incluir el uso de estándares certificados y muestras
de control.
● Realizar pretratamiento de muestras para eliminar interferencias que puedan afectar los
resultados del análisis, como la filtración para eliminar partículas suspendidas.
● Manipular los reactivos con cuidado siguiendo las normas de seguridad y almacenar
adecuadamente para evitar contaminaciones y reacciones no deseadas.
● Mantener condiciones ambientales estables y controladas durante el análisis, como
temperatura y agitación, para garantizar la reproducibilidad de los resultados.
● Llevar un registro detallado de todos los datos y procedimientos realizados durante el análisis
para facilitar la trazabilidad y verificación de resultados.
● Asegurarse de respetar el tiempo de incubación especificado para cada análisis (5 días para
DBO5) para obtener resultados consistentes y comparables.
● Manipular las muestras con cuidado para evitar la contaminación cruzada entre muestras y
asegurar la representatividad de los resultados.
● Evaluar los resultados de manera crítica, considerando factores como la variabilidad natural
de la muestra y posibles interferencias, para interpretar adecuadamente los datos obtenidos.
● Presentar los resultados de manera clara y concisa en un informe de laboratorio, incluyendo
detalles sobre el método utilizado, condiciones de análisis, y cualquier observación relevante
que pueda influir en la interpretación de los resultados.

14. IX. BIBLIOGRAFÍA
Castillo, E. (2017). Evaluación de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) en el río
Rímac, Lima-Perú. Tesis de pregrado, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú.
Guerra, L., & Zevallos, S. (2016). Estudio de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) en
cuerpos de agua de la cuenca del río Mantaro, Perú. Revista Peruana de Biología, 23(3), 319-326.
Llerena, L., & Benavides, M. (2019). Evaluación de la calidad del agua del río Ucayali
mediante parámetros fisicoquímicos y la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO). Revista de
Investigaciones Altoandinas, 21(1), 23-35.
Ríos, J., & Cruz, M. (2018). Monitoreo de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) en el
lago Titicaca, Perú. Informe técnico, Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú
(SENAMHI), Lima, Perú.
Vargas, R., & Huamán, P. (2020). Impacto de la contaminación industrial en la Demanda
Bioquímica de Oxígeno (DBO) en el río Chili, Arequipa, Perú. Revista Peruana de Ciencias
Ambientales, 8(2), 143-156.

15. X. ANEXOS
Reactivos utilizados:

16. Preparación de las muestras
Análisis de DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno)

17. Análisis de DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno a 5 días)
Medición de la DBO
DBO DBO5