CALIDAD DEL AGUA
RAMIRO MARBELLO PÉREZ
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
DEPARTAMENTO DE GEOCIENCIAS Y MEDIO AMBIENTE
Semestre 02 de 2015
CALIDAD DEL AGUA
1.1 GENERALIDADES
1.1.1 Impurezas o contaminantes del agua
1.1.2 Usos del agua
1.1.3 Estándares de calidadde agua.
1.1.4 Agua potable
1.2 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA
1.2.1 Físicas
1.2.2 Químicas
1.2.3 Microbiológicas
1.1 GENERALIDADES
En la naturaleza, el agua, al estar en
contacto con la litosfera (suelo) y la
atmósfera (aire), disuelve una gran
variedad de sustancias y materiales, los
cuales alteran su composición
originariamente pura.
IMPUREZAS O CONTAMINANTES DEL AGUA
MATERIALES SUSPENDIDOS Y/O COLOIDES:
Polvos, limos, arcillas, arenas, minerales, materiaorgánica, plancton y microorganismos (bacterias, hongos,algas, virus)
MATERIALES DISUELTOS:
Elementos y compuestos: Fe, Mn, O2, N2, CO2, SO2,H2S, NH2, etc.
Cationes: Na+, Ca++, K+, Mg++, H+, NH4+, etc.
Aniones: OH-, NO3-, HCO3
-, CO3=, Cl-, F-, SO4
=, etc.
Tales impurezas deterioran la calidad del agua, desde los
puntos de vista FÍSICO, QUÍMICO Y MICROBIOLÓGICO
La CALIDAD DEL AGUA se expresa
determinando la concentración, en mg/l,
ppm, por ejemplo, de estos elementos y
compuestos contaminantes, los cuales
imparten unas características físicas,
químicas y microbiológicas al agua.
USOS DEL AGUA
DOMÉSTICO: Aseo personal, limpieza, preparación de alimentos, bebida, etc.
INDUSTRIAL: Enfriamiento, procesos, lavado, como materia prima (Ingeniería textil, lechería, tenerías, cervecería, destilería, cosmetología, papel, etc.), descargas térmicas.
AGRÍCOLA: Riego en suelos cultivables.
INDUSTRIA MINERA: Explotación de minerales.
NAVEGACIÓN: Medio de comunicación.
RECREACIÓN: Esquí, natación, buceo, pesca, etc.
GENERACIÓN DE ENERGÍA: Centrales hidroeléctricas.
DILUCIÓN Y TRANSPORTE DE DESECHOS: Descargas de líquidos domésticos e industriales.
ESTÁNDARES DE LA CALIDAD DE AGUA
Son parámetros físico – químicos y microbiológicos,estipulados por instituciones gubernamentales que definenlos umbrales o límites permisibles de los contaminantes delagua.
Ejemplos:
Límite máximo permisible de turbiedad en el agua potable:
(3 U. N. T.)
Para coliformes fecales: 0.0 u. f. c. / 100 ml
ESTÁNDARES DE LA CALIDAD DE AGUA
INSTITUCIONES REGULADORAS:
Ministerio de Salud y Protección Social
OMS (Organización Mundial de la Salud)
OPS (Organización Panamericana de la Salud)
EPA (Environmental Protection Agency),
CEPIS (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental),
Corporaciones Autónomas Regionales:
CORNARE,
CORANTIOQUIA,
CORPOGUAJIRA,
CAR, etc.
CALIDAD DEL AGUA
la calidad del agua varía de una fuente a otra, de cuenca a
cuenca y a través del tiempo, por razones climatológicas.
Si un tipo de agua no reúne los requerimientos de los
estándares de calidad, no se podría utilizar, sin previo
tratamiento de potabilización
CALIDAD
DEL AGUA
AGUA CRUDA
AGUA TRATADA AGUA POTABLE
DEFINICIÓN DE AGUA POTABLE
Agua clara, agradable al gusto,
temperatura adecuada, estéticamente
atractiva, exenta de sustancias tóxicas y
de micro – organismos, y que no produzca
corrosión ni incrustaciones.
PROPIEDADES DEL AGUA
AGUA, H2O: Líquido incoloro, inodoro e insípido.
Sustancia primordial para la vida.
El agua es el compuesto más vital, después del oxígeno.
El agua constituye una necesidad primordial para la salud
y la supervivencia de la humanidad.
El agua es un derecho fundamental humano.
PROPIEDADES DEL AGUA
Densidad absoluta
Densidad relativa
Peso específico
Peso molecular
Calor específico
Calor de fusión
Calor de vaporización
33 mkg1000cmg 0.1
0.1agua
33
faguamkg1000mkg 1000
molg 18PMagua
(a T = 4°C)
(a T = 4°C)
CgJ184.4Cgcal 0.1Sagua
molJ6010molcal42.1436gcal 8.79Hfus
molJ40790molcal0.9749gcal 6.541Hvap
PROPIEDADES DEL AGUA
Presión de vapor (T= 20°C)
Viscosidad absoluta (T= 20°C)
Viscosidad cinemática
Tensión superficial
Coeficiente de elasticidad volumétrica
Constante dieléctrica
Conductancia
Punto de ebullición
Punto de fusión
.a.mmc 238.a.mc 238.0mmHg 54.17Pvap
23
aguamsN1001.1
26
aguasm10007.1
22
aguamN1036.7
27
vmN10220E
36.80Cagua
cms7.0CEagua
C 100
C 0
1.2 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Fácilmente detectables por los sentidos:
TEMPERATURA
COLOR
TURBIEDAD
OLOR Y SABOR
SÓLIDOS (Sólidos Suspendidos, Sólidos
Disueltos, Sólidos suspendidos volátiles).
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA.
1.2 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
El agua es el “DISOLVENTE UNIVERSAL”.
POTENCIAL HIDRÓGENO, pH.
ACIDEZ
ALCALINIDAD
ÍNDICE DE LANGELIER, I. L.
DUREZA
HIERRO Y MANGANESO
CALCIO Y MAGNESIO
OXÍGENO DISUELTO, O.D.
1.2 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO, DBO.
DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO, DQO.
DETERGENTES
ACEITES Y GRASAS
SULFATOS, FOSFATOS, FENOLES
NITRITOS, NITRATOS
CLORUROS, SULFUROS, FLUORUROS
COBRE, ZINC,, PESTICIDAS, FUNGICIDAS CROMO, METALES PESADOS Y SUSTANCIAS TÓXICAS.
1.2 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS
Microorganismos presentes en el agua:
ALGAS
HONGOS
BACTERIAS: Coliformes y Streptococcus: totales y fecales.
PROTOZOARIOS
VIRUS.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Temperatura (°C,°K,°F,°R)
Los cuerpos de agua sufren variaciones de temperatura debido a las
fluctuaciones climáticas normales.
Estas variaciones ocurren estacionalmente y, en algunos sistemas
acuáticos, en periodos de 24 horas.
Lagos y embalses exhiben estratificación vertical de temperatura en
la columna de agua.
La temperatura de agua superficial está influenciada por la latitud, la
altitud, estación, tiempo de día (hora), circulación del aire, flujo y
profundidad del cuerpo de agua.
Temperatura (°C, K,°F,°R)
La temperatura afecta los procesos metabólicos
(respiración, descomposición de la materia orgánica),
aumentando: El consumo de oxígeno (Disminuye la [OD] en el agua
Las tasas de crecimiento de poblaciones biológicas (bacteria, fitoplancton, algas)
La turbiedad del agua
C 40 hasta veces a ,C 30TC 0lsuperficia
agua
constanteTasubterráne agua
Tasa de reacción química
Evaporación
Volatilización
Solubilidad de los gases (O2, CO2, N2, CH4)
Temperatura (°C, K,°F,°R)
La temperatura afecta procesos físicos, químicos y
biológicos que ocurren en el agua y, por ello, la
concentración de las variables químicas.
La temperatura se mide in situ, usando un termómetro.
Algunos medidores de O.D. Y conductividad sirven
también para medir T
SustanciasSi T° crece
Color
Importancia Sanitaria: Estética
Cl2 + Color Orgánico Trihalometanos (cancerígenos): (ácido húmico) (cloroformo, bromoformo, yodoformo)
-Descargas Industriales
-Degradación de la M.O.: taninos,lignina, ácidos húmicos, ácidos grasos,polisacáridos.
-Presencia de Fe, Mn y otroscomponentes metálicos.
Constituído por
sustancias químicas:
Tipos de color:- Orgánico e inorgánico
- Verdadero o aparente
Unidad de Color: 1 UC 1mg Cl6PtK2
(Cloroplatinato de Potasio).
Turbiedad o Turbidez
Capacidad de un líquido de diseminar un haz luminoso.
Turbiedad o Turbidez
OrigenArcillas en suspensión o en estado coloidal, limos, minerales,materia orgánica, plancton (fito y zooplancton), algas y bacterias.
Importancia Sanitaria:- Estética - Filtrabilidad (lenta o rápida)
- Desinfección - Control de los procesos
UnidadesUNT (unidades nefelométricas de turbiedad)
ó UJT (unidades Jackson de turbiedad).
Umbral Límite Permisible5 UNT
Olor y Sabor
Aunque ni el olor y ni el sabor pueden ser directamenterelacionados con la seguridad sanitaria de una fuente deabastecimiento, su presencia puede causar el rechazo por parte delconsumidor.
Los olores y sabores objetables se pueden deber al fitoplancton, acompuestos orgánicos generados por la actividad de bacterias yalgas, a vegetación en putrefacción y a desechos domésticos eindustriales.
Para reducir o eliminar los olores o sabores desagradables serecurre a procesos tales como la aeración, la adición de carbónactivado, etc.
Por razones estéticas, el agua de abastecimiento debe estar exentade olor y sabor objetables.
Sólidos
Los sólidos suspendidos son los que pueden retenerseen un filtro estándar de 1.2 m. Los sólidos que pasana través de dicho filtro constituyen la fracción desólidos disueltos y coloidales.
Los sólidos totales (ST) comprenden los sólidossuspendidos, los sólidos disueltos y los sólidoscoloidales.
Los sólidos suspendidos y coloidales afectan lascondiciones de turbiedad del agua, los sólidos afectanla conductividad.
Sólidos
Conductividad Eléctrica (CE)
La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de unasolución para conducir la corriente eléctrica. Ésta aumentaconforme lo hace la temperatura y el contenido de iones disueltosen el agua; es, por tanto, un indicador del contenido de salesdisueltas o de minerales en el agua.
Su medida se da en microsiemens por centímetro
Cuando CE es menor que 150 S/cm, se dice que el agua es débil,es decir, que tiene baja concentración de sales disueltas; si CEestá entre 300 y 700 mS/cm, se dice que el agua tiene moderadaconcentración de sales disueltas, y cuando CE excede 700 S/cm,se dice que el agua es altamente mineralizada.
cm cm/S-1
Conductividad Eléctrica (CE)
Conductividad Eléctrica (CE)
RESISTENCIA, (Ohm): Medida de la oposición del paso de la
corriente eléctrica.
CONDUCTANCIA, = -1 (mho = siemens): Medida de la
capacidad de conducir la corriente eléctrica.
Los iones disueltos en el agua (disolución de sales) conducen la
corriente eléctrica (conducción de electrones)
Cuanto más iones disueltos haya en el agua, tanto más conductora
de la electricidad es aquella, y viceversa: cuanto menos disueltos
presenta el agua, más débil es la disolución.
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Potencial Hidrógeno / Potencial Hidronio, pH
Expresa la intensidad de la acidez o la alcalinidad del agua mediante la
medición de la concentración del ión hidronio.
Numéricamente varía de 0 a 14.
Cuanto más fuerte sea la intensidad de la acidez, más bajo es el pH. Es
importante aclarar que se miden condiciones de acidez o alcalinidad,
pero no valores totales de estos parámetros.
Sorensen propuso que el pH se cuantificara como:
Ejemplo:
OHlogpH 3
5.46]10log[3.42 - pH
lmol103.42][HSi
6
6
H+
Potencial Hidrógeno / Potencial Hidronio, pH
Reacción de disociación del agua:
Para agua destilada, a T = 25°C:
OHOHOHOH322
H2O OHHOH K
2
1
2
1-1
OH
OH HK
-
2OH HOH K
-
WOH HK
lmol101OHH 7
77
W101 101K 7101logHlogpH 7
7101logOHlogpOH 7
Acidez
La acidez de un agua es una medida de su capacidad para
reaccionar con una base fuerte, a un pH dado.
La acidez del agua se debe a ácidos minerales fuertes y
bases débiles, como sales de hierro o sulfatos de aluminio.
La acidez es importante en la práctica de la Ingeniería
Ambiental, en tanto que las aguas ácidas poseen propiedades
corrosivas, por lo que atacan cualquier tipo de tubería en
contacto con aquellos.
Acidez
Además, alteran el pH del cuerpo de agua receptor,
produciendo reacciones secundarias que rompen su ciclo
ecológico.
Es muy importante controlar la acidez en el tratamiento del
agua, especialmente en procesos biológicos, donde se debe
tener un pH de 6.0 a 9.5.
Alcalinidad
Es la medida de la capacidad del agua para neutralizar acidez, es decir,para reaccionar con ácidos.
Se debe a la presencia de iones hidróxido, OH-, carbonato, CO3
=, y
bicarbonato, HCO3-, disueltos en el agua.
Se determina en el laboratorio, volumétricamente, es decir, por titulación, ysu valor se expresa en mg/l como carbonato de calcio, CaCO3.
Para prevenir la corrosión en líneas de tuberías de sistemas de distribuciónde agua,
lCaCOmgdAlcalinida 3 10030
Alcalinidad
Importancia sanitaria:
Se requiere en cantidad suficiente para reaccionar con los coagulantes hidrolizables (sales de aluminio o de hierro), Alumbre [Al2 (SO4)3] en el proceso de coagulación, para eliminar sólidos suspendidos y turbiedad.
Si la alcalinidad es insuficiente, se agrega cal viva, Ca(OH)2, o cal apagada, Ca(OH)2·H2O.
Está asociada a la dureza del agua.
Su concentración se requiere para seleccionar el proceso de ablandamiento del agua (suavización).
Altos contenido de alcalinidad son indeseables porque:
Alcalinidad
Imparten sabor desagradable al agua.
Cambian el pH del fluido lacrimal, causando irritación de los ojos.
A altas temperaturas, en calderas de vapor, se generan vapores de CO2, altamente corrosivo (abrasión).
El ión hidróxido, OH-, produce el resquebrajamiento del metal y arrastre o abrasión.
Facilitan la precipitación de carbonato de calcio, CaCO3, formando costras. (Incrustación).
El agua es inapropiada para riego en prácticas agrícolas.
Índice de Langelier, I. L. (Índice de Saturación)
I L = pHa – pHs
pHa : pH real del agua, antes de saturar
pHs : pH del agua saturada con CaCO3
Si I L > 0, el agua está saturada de CaCO3 (incrustante)
Si I L = 0, el agua presenta una [CaCO3] en equilibrio
Si I L < 0, el agua está insaturada de CaCO3 (corrosiva)
El I L es importante en los procesos de acondicionamiento químico.
Índice de Langelier, I. L. (Índice de Saturación)
I L = pHa – pHs
En sistemas de conducción y distribución de agua:
El agua con I. L. > 0 produce incrustación (precipitación del CaCO3)
El agua con I. L. > 0 genera corrosión (disolución del CaCO3
con el cual suelen revestirse algunos recipientes)
Si el I. L. > 0, puede producir taponamiento de filtros, en sistemas de filtración, debido a la precipitación del CaCO3.
Dureza
Característica causada por la presencia de cationes metálicospolivantes, principalmente iones Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe2+, Fe3+,Sr2+ y Mn2+.
La dureza se mide en el laboratorio por titulación, y su valor seexpresa en mg/ l como carbonato de calcio, CaCO3.
Cuando un agua “dura” se pone en contacto con el jabón, losiones Ca2
+, Mg2+ reaccionan con los ácidos grasos del jabón,
para precipitar jabones de calcio y de magnesio, casiinsolubles, destruyendo el jabón y consumiéndolo rápidamente.
Dureza
Cationes de dureza Aniones
Ca2+ HCO3-
Mg2+, SO4
2-
Fe2+, Cl-
Sr2+ NO3
-
Mn2+. SiO3
-
Principales cationes de dureza y sus aniones preferenciales
DUREZA Total = DUREZA Catiónica + DUREZAAniónica
Dureza
Rango de dureza [mg/l] Tipo de agua
0 – 75 Suave /Blanda
75 – 150 Moderadamente dura
150 – 300 Dura
> 300 Muy dura
De acuerdo a su valor, la dureza en el agua permite clasificarla así:
DUREZA Total = DUREZA Cálcica + DUREZAMagnésica
ACARBONATADDUREZAHCO
CO
3
2
3
ACARBONATADNODUREZA
SiO
NO
Cl
SO
3
3
4
Importancia sanitaria de la dureza
No existe correlación entre aguas con alto contenido dedureza y daños o enfermedades al organismo.
Dificulta la formación de espuma, causando mayor consumode jabón y detergentes, en operaciones de lavado.
En industria textil, el teñido con agua blanda asegura quelotes de telas y prendas de vestir queden libres de manchas yrayas.
Está ligada al pH y a la alcalinidad del agua, y, dependiendode sus valores, puede o no formar costras (incrustaciones,precipitados de sales de Ca y Mg) en tuberías y equiposmetálicos que entren en contacto con aguas duras y calientes(Calderas de vapor, intercambiadores de calor, sistemas deenfriamiento, tuberías)
NSUAVIZACIÓNTOABLANDAMIEDUREZALA DE REMOCIÓN
Importancia sanitaria de la dureza
La dureza está ligada al pH y a la alcalinidad del agua.
Dependiendo de su valor, puede o no formar costras(incrustaciones: precipitados de sales de Ca y Mg).
Ejemplos: tuberías y equipos metálicos que entren encontacto con aguas duras y calientes:
Calderas de vapor
Iintercambiadores de calor
Sistemas de enfriamiento
Tuberías de conducción
nSuavizacióntoAblandamiedureza la de nEliminació
Importancia sanitaria de la dureza
PROCESOS DE ABLANDAMIENTO:
• Con ablandadores de Cal –Soda.
• Con ablandadores de Intercambio de ión
• Con ablandadores de Intercambio de ión cal – ión
caliente
• Con sales de fosfato (polifosfatos) (quelantes)
Importancia sanitaria de la dureza
Ca2+
CO32-
OH-
Ca2+
CO32-
H+
OH-
H+
OH-
H+
Ca2+
CO32-
H+
OH-
OH-
OH-
Ca2+
CO32-
H+
OH-
H+
OH-
H+
OH-
OH-
Ca2+
CO32-
H+
OH-
OH-
2H2O
++
Bicarbonato
de magnesio
Hidróxido de
calcio
Ca2+
+Mg
2+
AguaHidróxido de
Magnesio
Carbonato
de calcio
2CaCO3
Ca2+
CO32-
Mg2+
CO32-
Mg(HCO3)2 2Ca(OH)2
Mg(OH)2
+
Bicarbonato
de calcio
Hidróxido de
calcio
Carbonato de
calcio
(precipitado)
2CaCO3 2H2O
Agua
Ca(HCO3)2
CO32-
Ca2+
Ca(OH)2
+
(precipitado) (precipitado)
Importancia sanitaria de la dureza
OH
-Ca 2Na
Ca2+ CO3
2-H
+OH
-Na
+
H+
H+
OH - Ca2+ CO3
2-H
+OH
-Na
+
Calcio Sodio
+
Carbonato
de calcio
Agua
+ Ca2+ +
CO32-
Na+
Bicarbonato
de calcio
Hidróxido de
sodio
Na+
2H2O2CaCO 3
Ca(HCO 3)2 2NaOH
Ca2+ CO32-
+
Oxígeno Disuelto, (O.D.)
Es el oxígeno no molecular que se encuentra disuelto en la masa deagua, a presión atmosférica local y a una temperatura determinada.
La cantidad de OD en el agua se debe a la interacción de ésta con laatmósfera circundante, y a la actividad fotosintética de ciertasespecies acuáticas (algas y plantas acuáticas).
Es un indicador de calidad de agua, pues su ausencia o bajocontenido evidencia la presencia de sustancias polutantes y laexistencia de condiciones anaeróbicas
Oxígeno Disuelto, (O.D.)
El O.D. no es un contaminante, sino un parámetro indicador de
calidad del agua.
Su ausencia o su bajo contenido evidencia la presencia de otras
sustancias polutantes y la existencia de condiciones anaeróbicas.
El O.D. depende de la patm, Tº, salinidad
][salinidad ,Tº
p O.D. atm
Oxígeno Disuelto, (O.D.)
El O.D. se expresa en [mg/l]. También suele expresarse en:
La máxima concentración de O.D., a patm = 760 [mm Hg], ocurre auna Tº = 0º C, y vale 14.62 [mg/l], cuando la salinidad es cero.
El O.D. mínimo, para la preservación de la vida acuática (flora yfauna), es 4.0 [mg/l].
saturaciónO.D.
O.D. Saturación %
Oxígeno Disuelto, (O.D.)
El O.D. en el agua es consumido por oxidación de desechos orgánicose inorgánicos, por respiración de organismos acuáticos, y es generadopor turbulencia y aeración, y por fotosíntesis algal.
El O.D. se mide en el laboratorio a través del método de Winkler, odirectamente en el campo mediante un aparato potenciométrico,llamado Oxímetro.
OH108HPONH16106COH14O107PNOHC
acuáticas plantasy algas den Respiració
2
2
4422116110263106
H14O107PNOHCOH108HPONH16106CO
:acuáticas plantasy algas de isFotosíntes
21161102631062
2
442
Demanda bioquímica de oxígeno, D.B.O.
Es una medida de la cantidad de oxígeno
necesario para oxidar la materia orgánica por
medios bioquímicos.
Materia
Orgánica
Micro-
organismos
Compuestos
InorgánicosCO2
NuevosMicro-
organismos
O2 H2OEnzimas
+ + + + +
BacteriasContaminantesMenos
Contaminantes
PROCESO DE ESTABILIZACIÓN DE LA M.O. EN
CONDICIONES AERÓBICAS
Demanda bioquímica de oxígeno, D.B.O.
La D.B.O. mide el grado de polución de un ecosistema
acuático.
Determina la cantidad de oxígeno requerida para oxidar y
estabilizar la materia orgánica disuelta.
La prueba de la D.B.O. es un ensayo biológico, en el cual
se mide la cantidad de oxígeno consumido por organismos
vivos, mientras que oxidan la materia orgánica.
Prueba de la D.B.O.
Este ensayo requiere:
Bacterias aclimatadas
pH adecuado (6.5 pH 7.5)
Nutrimentos (K, P, N)
Temperatura apropiada (T 20ºC)
Incubación durante 5 días D.B.O5
Se debe evitar:
Entrada de aire
Sustancias tóxicas
Demanda bioquímica de oxígeno, D.B.O.
La oxidación biológica (Biodegradación) de la materia
orgánica, teóricamente, duraría un tiempo infinito, pero,
para propósitos prácticos, el ensayo de la D.B.O. termina
a los 20 días.
D.B.Oúltima D.B.O20
La D.B.O. se mide en el laboratorio, determinando la
diferencia de oxígeno disuelto entre el día inicial y el día
final de la prueba:
D.B.O5 = O.Dinicial - O.D5º día en [mg/l]
Demanda bioquímica de oxígeno, D.B.O.
Como valores de referencia, se tienen:
En Aguas Negras Domésticas,
D.B.O5 200 mg/l
En Aguas Residuales de Uso Industrial,
D.B.O5 800 a 3000 mg/l
Demanda química de oxígeno, D.Q.O.
Es un importante parámetro indicador de la calidad de
Aguas Residuales Industriales.
La D.Q.O. es una medida del oxígeno equivalente al
contenido de materia orgánica disuelta en el agua, que
es susceptible de oxidación por un agente oxidante
fuerte (ej.: dicromato de potasio).
La D.Q.O. es un indicador del contenido de materia
orgánica de un agua residual o de cualquier
ecosistema acuático.
Demanda química de oxígeno, D.Q.O.
VENTAJAS
Duración: 3.0 h
Oxida completamente los compuestos orgánicos
Se puede correlacionar con la D.B.O5
DESVENTAJAS No permite diferenciar entre la
materia orgánica biodegrada-ble y la que no lo es.
No replica realmente la velocidad del proceso de estabilización del desecho, tal como ocurre naturalmente.
Demanda química de oxígeno, D.Q.O.
La D.Q.O. se mide en el laboratorio, empleando un DIGESTOR, y su valor se expresa en [mg/l].
En Aguas Negras Domésticas:
D.Q.O. = 400 mg/l
En Aguas Residuales Industriales:
D.Q.O. = 10000, 40000, 50000 mg/l
DETERGENTES
Tensioactivos
Surfactantes
Sustancias Activas al Azul de Metileno (SAAM) o (MABS, en Inglés)
• Generan olor y sabor en aguas
• Aumentan la turbiedad
• Intervienen en el proceso de
coagulación
SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE METILENO
Detergentes
Jabones
Emulsificantes
Humectantes
Astringentes
Penetrantes
Dispersantes
SURFACTANTES
Existen dos tipos de Surfactantes:
ALQUIL BENCENO SULFONATO RAMIFICADO, (A.B.S.):
Surfactante que se biodegrada muy lentamente.
ALQUIL BENCENO SULFONATO LINEAL, (L.A.S.):
Surfactante que se biodegrada con rapidez.
ALQUIL BENCENO SULFONATO RAMIFICADO, A.B.S.
CH3
|
CH3 CH — CH3
| |
CH3 C — CH — CH2 — CH2 — CH — CH3
| |
O CH3
||
S = O
|
O — Na+
ALQUIL BENCENO SULFONATO LINEAS, L.A.S.
H
|
CH3 C – CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH3
|
SO3 Na
Dodecilbenceno Sulfonato de Sodio
IÓN TRIPOLIFOSFATO
P3O105- + 2H2O 2HPO4
2- + H2PO4-
ion tripolifosfato Ortofosfatos
Tripolifosfato de Sodio
Na5P3O10
es un agente secuestrante
o estructurador del
detergente.
Hidrólisis
Ion tripolifosfato:
EFECTOS AMBIENTALES DE LOS DETERGENTES
1. Producen soluciones jabonosas con intensaformación de ESPUMAS, que deterioran laestética de las aguas receptoras.
2. Los SURFACTANTES son agentesTENSIOACTIVOS, es decir, reducenconsiderablemente la TENSIÓN SUPERFICIALDE LOS LÍQUIDOS, perjudicando ciertas especiesacuáticas.
EFECTOS AMBIENTALES DE LOS DETERGENTES
3. Presencia de gran cantidad de compuestos de
fósforo en las Aguas Residuales, con lo cual se
incrementa la EUTROFICACIÓN DE LAS AGUAS,
aunque no son tóxicas.
4. Además, los fosfatos complejos u Ortofosfatos
presentes en el agua, generan altos
requerimientos de coagulación durante el proceso
de potabilización.
5. Los surfactantes, A.B.S. y L.A.S. son altamente
resistentes a la BIODEGRADABILIDAD.
COMPARACIÓN ENTRE SURFACTANTES A.B.S. y L.A.S.
A.B.S. Baja biodegradabilidad
Se requieren 5.5 años, para reducir a 0.5 [mg/l]como MABS
Son más tóxicos, cuanto más ramificada sea la cadena
L.A.S. Se biodegradan más
fácilmente que los ABS
2 meses 0.5 [mg/l]
3 meses 0.1 [mg/l]
Son más tóxicos, conforme aumenta la longitud de la cadena