Análisis del proceso de depuración de aguas

para consumo humano en la ciudad de Badajoz

ELENA DELGADO SANTOSALONSO MANUEL FLORES BARROSO

MARÍA GUADALUPE HURTADO GAÑANALBERTO MEGÍAS FERNÁNDEZ

Profesor coordinador: DON JAVIER CANO PLASENCIA

1º Bachillerato Colegio Santa Teresa de Jesús

OBJETIVO

El objetivo principal ha consistido en comprobar si los niveles de manganeso, aluminio y nitritos en el agua potable de Badajoz se encuentran dentro de los valores paramétricos permitidos para su consumo.

EMBALSE DE VILLAR DEL REY

• Situado en el Río Zapatón perteneciente a la cuenca hidrográfica del Guadiana

• 1274 hectáreas de extensión.• Tiene 130 hm3 de capacidad.• Está ubicada sobre una alineación de cuarcitas y

areniscas con pasada de pizarras típicas de la zona.

• El principal uso del pantano es abastecimiento de agua a la ciudad de Badajoz y pueblo cercanos.

Según el Real Decreto 140/2003…

PARÁMETROVALOR

PARAMÉTRICO PERMITIDO

ALUMINIO 0.2 ppmMANGANESO 0.05 ppmNITRITOS 0.5 ppm

Según el Real Decreto, en el agua de consumo se deben de obtener tras su análisis los siguientes valores. Estos son los análisis en los que se centrará el proyecto.

¿En qué consiste el proceso estándar de depuración del agua?

1. El agua pasará por un filtro físico básico.2. Basificar el pH del agua y oxigenación. (7,5 - 8 aproximadamente) Se

utiliza hidróxido cálcico o permanganato potásico. Al oxidarse, el manganeso pasa a ser MnO2.

3. Eliminar MnO2. . Se baja el pH del agua hasta 6,5 aproximadamente, utilizando sulfato de aluminio. Se produce la FLOCULACIÓN.

4. Simultáneamente a toda esta fase se producirá un proceso de precloración sobre el agua hasta que la concentración de cloro se sitúe en niveles próximos a 0,4 ppm.

5. El agua se somete a un proceso final de filtrado tras otro proceso de cloración.

La floculación

La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua , facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado. Es un paso del proceso de potabilización de aguas.

Cuba de floculación

MATERIAL EMPLEADO

MUESTRAS DE AGUA- Muestra de agua bruta :

Zona Sur embalse Villar del Rey (20-12-2012)

- Muestras de agua potable: a) Barrio de la Paz (Badajoz) (9-01-2013) b) Cerro del Viento (Badajoz) (9-01-2013)

MATERIAL EMPLEADO

REACTIVOS- Hipoclorito sódico (NaClO)- Sulfato de aluminio [(SO4)3Al2]

- Hidróxido cálcico [Ca(OH)2]

- Permanganato potásico (KMnO4)

- Colorimetrías de Manganeso, Aluminio y Nitrito

METODOLOGÍA. Procedimiento

1) Se dividió la muestra principal de agua bruta en tres muestras, dos de ellas del mismo volumen (muestras A y B) y la otra de un volumen superior (muestra C)

2) Se basificaron las muestras del agua del pantano añadiéndole KMnO4 .A cada muestra se le agregaron cantidades distintas. Además de basificar el pH del agua, se realizó también para la oxidación del Mn, obteniendo MnO2 u óxido de manganeso(IV). El proceso de basificación se favoreció con la adición de hidróxido cálcico (cal hidratada) a la muestra.

3) Se bajó de nuevo el pH con Al2(SO4)3 hasta aproximadamente 6’ 5 en todas las muestras. El sulfato alumínico provocó una floculación, lo que conllevó a la precipitación de ciertas sustancias, entre ellas la que interesaba para el proyecto, el MnO2, eliminando de esta manera la turbidez presentada en las muestras del agua del pantano.

4) Por último, se dejaron las muestras de agua en reposo, alrededor de unas 2 horas y se pasó a los análisis con los reactivos que hemos citado anteriormente.

Colorimetrías usadas junto a sus respectivos reactivos

Análisis de las muestrasPara efectuar el análisis del agua tratada se eligió la muestra A, por ser ésta la que mejor respondía a los valores de pH recomendados para la correcta depuración del agua. Dichos análisis se realizaron también sobre las ya citadas muestras de agua bruta y de grifo de la ciudad de Badajoz.

Análisis nivel Manganeso

Análisis nivel Aluminio

RESULTADOS MUESTRA PARÁMETRO VALOR PARAMÉTRICO

OBTENIDO

AGUA BRUTA Aluminio 0,008 ppm (mg/l)

Nitritos 0,01-0,02 ppm

Manganeso 0,15 ppm

AGUA TRATADA Aluminio 0-0,2 ppm

Nitritos 0,01-0,02 ppm

Manganeso 0,03

AGUA COLEGIO SANTA TERESA

Aluminio 0 ppm

Nitritos 0,01-0,02 ppm

Manganeso 0,015 ppm

AGUA CERRO DEL VIENTO Aluminio 0 ppm

Nitritos 0,01-0,02 ppm

Manganeso 0-0,015 ppm

CONCLUSIONES• El agua de las distintas zonas de de Badajoz ( Barrio de la Paz y

Cerro del Viento) es similar en cuanto a los niveles paramétricos de Aluminio, Nitritos y Manganeso

• El nivel de Manganeso ha descendido en la muestra de agua tratada con respecto al agua bruta debido al proceso de floculación que ha experimentado.

• Según los resultados y comparando los niveles de Manganeso, Aluminio y Nitritos con los parámetros del Real Decreto se puede concluir que el agua de Badajoz se encuentra dentro de los valores permitidos.

CONCLUSIONES• El agua bruta presenta la misma cantidad de Aluminio y

Nitritos que el agua tratada. Solo desciende el manganeso. Se puede afirmar por ello de que el agua del embalse de Villar del Rey es un agua de buena calidad para llevar a cabo un proceso de depuración.

• Las muestras de agua bruta del pantano contienen poco manganeso en relación a los datos bibliográficos existentes con respecto a la naturaleza pizarrosa del fondo del pantano. La causa posible se puede encontrar en la climatología en los meses previos a la fecha de la toma de la muestra, con abundantes precipitaciones y temperaturas frías.

AGRADECIMIENTOS• Al colegio Santa Teresa.• A Doña Manuela Pozo por la disponibilidad.• A Doña Inmaculada Matito.• A Don Alejandro Cano Plasencia comandante de la base militar de Botoa

por poner a disposición del proyecto los reactivos necesarios.• A Don Javier Cano Plasencia y a Doña Mª Ángeles Moreno por toda su

ayuda.