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CONTAMINACION DE AGUAS Ing Jess Ormachea Carazas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

CONTAMINACIN DE AGUAS

DOCENTE: ING. JESS ORMACHEA CARAZAS


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CONTENIDO


CAPITULO I

ORIGEN DE LA CONTAMINACIN

- Generalidades.

- Nociones de contaminacin ambiental.

- Contaminacin atmosfrica.

- Contaminacin de los sistemas hdricos.

- Contaminacin del sistema terrestre.

EL AGUA

Calidad y cantidad del agua.

Ciclo hidrolgico desde el punto de vista de la

contaminacin.

FUENTES O SISTEMAS ACUTICOS

Sistemas atmosfricos o metericos: precipitacin.

- Sistema continental: superficiales y subterrneas.

Sistema martimo: ocanos y mares.

CARACTERSTICAS DEL AGUA

- Parmetros Fsicos.

- Parmetros Qumicos.

- Parmetros Biolgicos.

CAPITULO II

CONTAMINACIN DEL AGUA

Agua de lluvia, nieve, escarcha, granizo, etc.

- Agua superficial: ros, lagos, lagunas, embalses, manantiales,

galeras y pozos.

- Aguas marinas: ocanos y mares.

CAPITULO III

EVALUACIN DE LA CONTAMINACIN

- Definicin: agua cruda, agua blanda o potable, agua negra.

- Contaminacin natural: fsico, qumico, bacteriolgico.

- Polucin artificial desperdicios domiciliarios, industriales,

petrleos, agrcola plantas, atmicas y otros.


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CARACTERSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES

Anlisis de las aguas residuales.

- Comparacin de las aguas residuales: Fsico, Qumico,

Bacteriolgico.

- Ciclos: aerobio y anaerobio.

- Mecanismos de la polucin: zonas y duracin.

- Disposicin de las aguas cloacales: demanda Bioqumica de

oxigeno (DBO) y curva de oxigeno colgante y dficit.

- Perodos crticos y aumento de caudal.

CAPITULO IV

MESTREO Y ANLISIS

- Anlisis Fsico, Qumico y Bacteriolgico.

Interpretacin de la polucin.

- Composicin tpica de agua residual domstica.

- Clasificacin de los slidos presentes en un agua residual

consideradas proporcionalmente.

Resultados de contaminacin o polucin.

CAPITULO V

PROCESOS DE AUTO DEPURACIN, PURIFICACIN Y TRATAMIENTO.

- Auto purificacin de las corrientes de agua, lagos, lagunas,

embalses, mares.

- Aireacin y filtracin del agua.

- Desarrollo y clasificacin de los mtodos de tratamiento de

aguas residuales.

- Tratamiento previo:

Definicin y principios.

Equipos y maquinarias: rejillas, trituradoras, tanques,

desarenadores.

- Tratamiento primario:


Unidades y equipos: tanques de sedimentacin, tanques, in

hoff.

- Tratamiento parcial:


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- definicin y principios.

- Tratamiento secundario y completo:


Unidades y equipos: filtros percoladores, distribuidores,

tanques de Aireacin, filtros intermitentes de arena,

digestores de lodos, sedimentadores finales.

- Tratamiento por lagunas de estabilizacin:

Lagunas o estanques aerobias.

Lagunas o estanques anaerobias.

Lagunas o estanques facultativas.

- Reutilizacin de los afluentes de un tratamiento completo:

Riego o reutilizacin agrcola.

Reutilizacin municipal.

Reutilizacin industrial.

Reutilizacin en recarga de acuferos.

Desinfeccin y potabilizacin.

Acondicionamiento y disposicin de los sub - productos de los

tratamientos: basuras, lodos, gases.

CAPITULO VI

PREVENCIN DE LA CONTAMINACIN

- Tratar, cambiar o salvar: La economa Vs Ingeniera.

- Salubridad en la vivienda.

- Composicin, recoleccin, transporte y disposicin final de

los desperdicios domsticos y de otras actividades.


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BIBLIOGRAFA:

l. Agua, su calidad y tratamiento. (American Water Works Ass.)

UTEHA 1968.

2. Ingeniera sanitaria. Feo Unda Apaza (UTEHA 1969).

3. Tratamiento de aguas. George E. Barnes (UTEHA 1970).

4. Tratamiento general del agua y su distribucin. Wolgang

Puerschel (Urmo S.A).

5. Arquitectura hidrulica. A. schokitissch. (G. GIL S.A.1968)

6. Prospeccin y explotacin de las aguas subterrneas G.

Castagny. (MEGA S.A. 197).

7. Water and warte water tecnology. Mark. J. Hammer, (J.WLEY

1977) .

8. Abastecimiento de agua y remocin de aguas subterrneas, Fair

Geyer Okun. ( LABOR S.A. 1980).

9. Tratamiento y depuracin de las aguas residuales. Metcalft,

Eddy. ( LABOR S.A. 1980 )

10. La contaminacin hoy. Eusebi Castellanos. (TEIDE. S.A.

1983). .....

11. Contaminacin Ambiental y Amrica Latina. Zivana Meseldic de

Pereyra. Editora Lima. S.A. 1977.

12. Cartilla de saneamiento. Direccin de Ingeniera

Sanitaria.

13. Manual de tratamiento de aguas, Hermn E. Hilleboe.

14. Alcantarillado y tratamiento de aguas negras. H.E. Babbit,

E.R. Baumann.

15. Manual de Ingeniero Civil. Frederick S. Merritt.

16. Poltica Mundial del Agua. Ruth Patrick. (El CID EDITORA

1974).

17. Diseo de Lagunas de Estabilizacin. Ing. Rodolfo Saenz. F.

18. Tratamiento de agua para la industria y otros usos. Eskel

ordel.


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GLOSARIO DE TRMINOS

- Ablandamiento.- proceso para reducir la dureza de las aguas.

- Absorcin.- La incorporacin de una sustancia en otras.

- Acufero.- Formacin geolgica subterrnea que contiene

agua.

- Adsorcin.- La adherencia de slidos disueltos coloides o

finamente divididos, a la superficie de cuerpos slidos con

.los que entran en contacto.

- Agua Destilada.- Formada por la condensacin del vapor de

agua.

- Agua Natural.- Como se presenta en la naturaleza.

- Agua Potable.- Agua adecuada para consumo, cuya ingestin no

ocasiona efectos nocivos en la salud.

- Agua Pura.- Compuesto qumico formado por el conjunto de

molculas, compuestas por dos tomos de H y uno de oxigeno

exclusivamente.

- Algas.- Plantas primitivas, de estructuras simples,

generalmente acuticas y capaces de proporcionarse alimento

por la accin de la luz solar.

- Bacterias.- Organismos unicelulares microscpicos. no

necesitan de la luz para su proceso de vida.

- Bactericida.- Cualquier agente o sustancia que destruya

Bacterias.

- Cisterna o Aljibe.- Depsito artificial cubierto, destinado

a recolectar agua de lluvia.

- Cloro Disponible.- Trmino usado en la dosificacin de cloro

o sus compuestos, con relacin a su capacidad oxidante

total.

- Cloro Residual.- Cantidad total de cloro (combinado o

libre), que permanece despus de su aplicacin, al finalizar

el periodo especifico de contacto (generalmente 20 minutos).

- Coagulacin Qumica.- Proceso de formacin de partculas

floculantes(flculos), resultados de la adicin de productos

qumicos, que absorbe la materia coloidal o finalmente

dividida en el agua.

- Coloides.- Partculas menores a dos micras de dimetro

(micra es la milsima parte de un milmetro). slidos

finamente divididos que no pueden asentarse sino por

coagulacin o accin bioqumica.


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- Contaminacin.- Introduccin dentro del agua de organismos

potencialmente patgenos o sustancias txicas que la hacen

inadecuadas para bebidas.

- Corrosin.- Es el deterioro o destruccin gradual, por

oxidacin de una sustancia o materia.

- Decloracin.- La reduccin total o parcial de cloro residual

en un lquido.

- Demanda de Cloro.- La diferencia entre la cantidad de cloro

que se dosifica y la cantidad de cloro residual que

permanece al finalizar el periodo especificado de contacto.

- Demasas.- Agua excedente en un almacenamiento de capacidad

determinada.

- Dureza.- Es el trmino usado para expresar el contenido en

el agua de compuestos de calcio y magnesio, causantes de

consumos elevados de jabn o incrustaciones en las tuberas.

- Eficiencia.- En bombas, es la relacin de la energa

convertida en trabajo til para mover el agua, a la energa

aplicada la flecha de la bomba.

- Flculos.- Pequeas masas o grumos gelatinosos formados por

un lquido, por la accin de coagulantes.

- Galera filtrante.- Tipo de pozo generalmente de desarrollo

horizontal, colocado en un acufero, o bajo el lecho de una

corriente o lago.

- Gasto o flujo.- En hidrulica termino que significa un

volumen de agua por unidad de tiempo, por ejemplo: It /seg.,

m3/seg.

- Hipoclorito de calcio.- Producto obtenido por la reaccin

del cloro con hidrxido de cal(cal apagada). Ca(OCL)2.

Hipoclorito de sodio.- Producto obtenido por la reaccin del

cloro con el hidrxido de sodio .tiene la formula Na 0 CL.

- Hongos.- Plantas que no tienen clorfila, carentes de raz y

hojas, que se desarrollan mejor en ausencia de la luz.

- Incrustaciones.- Depsitos causados por sales principalmente

carbonadas de calcio y magnesio.

- Jagey.- Depsito cubierto, natural o artificial que

almacena aguas de lluvia y de dimensiones mucho ms

reducidas que un lago.

- Noria.- Pozo excavado a cielo abierto, sin el empleo de

maquinarias especial y que capta agua poca profundas.

- Parsitos.- Organismos que es nutren a expensas de otros


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seres vivos.

- Partes por milln (p.p.m.).- Miligramos de alguna sustancia

con relacin a un litro de agua, trmino que tiende a

desaparecer en su uso, sustituido por miligramos por litro

(mg /Lt.).

- Patgenos.- Elemento y medios que originan y desarrollan las

enfermedades.

- P.h..- Es la expresin quo indica el grado de acidez y

alcalinidad.

Ejemplo el valor 7.0 es neutro, valores superiores son

alcalinos o inferiores cidos.

- Piezomtrico.- Relativos a cargas de presin en el

funcionamiento hidrulico de tuberas.

- Polucin.- En el agua cuando se mezclan en ella aguas

servidas, liquido, suspensin y otras sustancias, en

cantidad tal, que alteran su calidad volvindola ofensiva a

la vista, gusto y olfato.

- Potabilizacin.- Serie de procesos para hacer el agua apta

para bebida.

- Pozo.- perforacin hecha generalmente con maquinarias

especial, que capta aguas profundas.

- Pre y post cloracin.- termino que se refiere nicamente al

punto de aplicacin del cloro, dentro de algunos

tratamientos.

- Presin.- Es la carga o fuerza total que acta sobre una

superficie. En hidrulica expresa la intensidad de fuerza por

unidad de superficie, por ejemplo:

Kg/cm2, Lb / plg2 etc.

- Presin negativa.- Viene hacer una presin menor a la

atmosfrica.

- Succionador o aspirador.- En hidrulica, dispositivo en la

cual la carga de velocidad del agua se aumenta, creando un

vacio parcial.

- Vertedor.- Abertura de forma regular, a travs del cual fluye

el agua.

Zeolitas.- Compuesto Qumico, natural o artificial, que

fcilmente cambia su composicin, de acuerdo a la

concentracin de sustancias qumicas en solucin con las que

est en contacto, se usa en procesos de ablandamiento de


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agua .

El agua elemento v i t a l


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CAPITULO I

ORIGEN DE LA CONTAMINACIN

- INTRODUCCIN.- Desde algunos aos, las naciones unidas han venido

confrontando los daos que causa a la humanidad la contaminacin

en que vivo el hombre, haciendo ver que el desarrollo tecnolgico

acarrea efectos negativos a la especie humana.

NOCIONES DE CONTAMINACIN AMBIENTAL.- Sabido es que la

contaminacin (presencia de sustancia o energa con efectos

nocivos), afecta biolgicamente por igual al hombre, a los

animales y a las plantaciones, amn de las prdidas materiales,

pero ms visibles son stas ltimas (prdidas y gastos, porque su

costo se nota inmediatamente, mientras que los daos en los seres

vivos son cubiertos por otros parmetros.

La contaminacin ambiental no tiene fronteras .La atmsfera es

nica, las aguas son internacionales en su mayor parte y los

alimentos producidos sobre tierras lejanas pasan de una parte del

mundo a la otra.

FUENTES DE LA CONTAMINACIN AMBIENTAL

Dentro de las fuentes se tiene:

1. Contaminacin del aire o atmosfrica. 2. Contaminacin del agua o de los sistemas hdricos. 3. Contaminacin del suelo o de los sistemas terrestres.

1. CONTAMINACIN DEL AIRE O ATMOSFRICA.- Los diferentes fenmenos

naturales pueden reducir o inyectar en la atmsfera una cantidad

elevada de materiales que normalmente se encuentran en niveles

bajos.

1.1. FUENTES DE LA CONTAMINACIN ATMOSFRICA.- Dentro de ellos

Se tiene:

a) Por efecto de la naturaleza

- Erosin del suelo polvo (tierra, rocas). - Incendio: humos y gases.

- Volcanes: cenizas, humos y gases. - Descarga elctrica: ozono, xidos, de nitrgeno, iones.

- sal marina organismos vivos: polen, escorias, microorganismos, insectos, restos de descomposicin.

- Radio - actividad: predomina el radn con sus derivados. b) Por efecto de la actividad humana

- Domstico: desechos de basurales, polvo y humo.

- Trnsito: productos de los combustibles.

- Industrias: desperdicios de los combustibles, metales pesados, gases, polvos, aceite, etc.

- Minas: depende de la mina, puede ser petrleo, humo de fundicin, escorias.

- Agricultura: pesticidas, fertilizantes, solventes, polvo,

estircol y desperdicios agropecuarios .

- Radioactividad: desperdicio:; de bombas nucleares y de otras

instalaciones.


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- Bixido de carbono: como el problema mundial.

- Rasura csmica. 2. CONTAMINACIN DEL AGUA O DE LOS SISTEMAS HIDRICOS.

Es una parte de la contaminacin ambiental, donde el agua es un

Elemento vital y de amplia utilizacin, y del cual depende la

Salud. El hombre necesita para beber 1.5 litros diariamente.

Desde la antigedad el hombre se ha preocupado de proteger su

calidad, son muy antiguas las reglas de construccin para el

tratamiento y purificacin del agua y su proteccin contra La

Contaminacin.

2.1. FUENTES DE CONTAMINACIN DE LAS AGUAS

Dentro de ellos se tiene los siguientes:

a) Por efecto de la naturaleza

- Erosin del suelo: polvo, minerales del suelo. - Descomposicin de materiales orgnicas: hojas, cadveres.

- Plantas y animales: micro - organismos, parsitos e insectos.

Radioactividad: uranio y sus derivados.

b) Por efecto de la actividad humana

- Domestico: detergentes, desperdicios, microorganismos, parsitos.

- Industrias: depende de la produccin Industrial

- Transito: derivados de petrleo, adicin, a los lubricantes, plomo.

- Minas: dependo del tipo de produccin.

- Agricultura: pesticidas, fertilizantes, cidos, desinfectantes,

escorias bsicas, excremento de los animales, desperdicios

agropecuarios.

- Radioactividad: exploraciones nucleares, desperdicios de las

fbricas laboratorios y minas nucleares.

En las aguas contaminadas existen un mundo de microorganismos, los

cuales ocasionan las llamadas epidemias hdricas en los EE.UU., en

los primeros 50 aos del presente siglo, se han presentado 40

epidemias hdricas con 13,000 enfermos y 200 muertos. Por las aguas

contaminadas se pueden transmitir las enfermedades siguientes:

- Bacterias.- clera, disentera basilar, enfermedades de cerdos, fiebre de lodo. etc. Fiebre tifoidea, varicela.

- Helmintos.- enfermedades por gusano, enfermedades de equinococosis, esquisto soniasis.

- Protozoarios.- disentera amoblara. - Virus.- hepatitis, infecciosa. - Grupo 2.- enfermedades diarreicas. - Grupo 3.- gripe del diablo (pleurodinia) parlisis infantil

(Poliomielitis). 3. CONTAMINACIN DEL SUELO O DE LOS SISTEMAS HIDRICOS El lugar sobre el cual habitamos tambin se ve contaminada, de acuerdo a

lo cual pueden dividirse en:

- Suelos cidos.- los suelos cidos contienen cidos hmicos y derivados de rocas magnticas.


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- Suelos alcalinos.- mientras que los suelos bsicos alcalinos son en general compuesto calcreos.

3.1 FUENTES DE LA CONTAMINACIN DEL SUELO dentro de

ellos se tiene: a) Por efecto de la naturaleza

- Composicin del suelo.- minerales y metales pesados,

microorganismos. b) Por efecto de la actividad humana

- Domestica: basurales y polvo, materiales en descomposicin, parsitos.

- Industrias: depende de la actividad industrial.

- Minas :depende de la explotacin minera

- Agricultura: partculas y fertilizantes cidos, bases,

desinfectantes, microorganismos, parsitos.

- Radioactividad: en general depende de la sedimentacin del aire o

precipitacin con las aguas.

AGUA.- El agua es un elemento indispensable para la vida cubre casi

cuatro quintas partes de la superficie terrestre y en el hombre representa

aproximadamente el 70% del peso total de su cuerpo. El hombre la utiliza como elemento para su nutricin, sea como bebida o

como integrante de alimentos, 1a requiere para el lavado de trastes y

ropa, 1a exige para el bao y dispone de ella para alejar sus desechos,

proporcionar comodidad y resolver numerosos problemas de su vida

cotidiana, produciendo electricidad y vapor .pero la salud humana depende

no solo de la cantidad, sino tambin de la calidad del agua que utiliza.

Segn la organizacin mundial de la salud, casi la cuarta parte de las camas

disponibles en todo los hospitales del mundo estn ocupados por enfermos

cuyas dolencias se deben a la insalubridad del agua. ROL DE LA CAPA DE OZONO EN LA ATMOSFERA. Una preocupacin es el cambio en la capa de ozono (03) en la alta

atmsfera la cual absorbe y protege la vida terrestre de los rayos

ultravioleta que puede daarla.

Esta capa podra ser destruida a travs de gases tales como los

"freones" de nombre qumico: floroclorometanos. Estos gases son inertes en

la naturaleza (atmsfera) pero llegando hasta la capa de ozono y

expuesta a los rayos ultra violetas se descomponen liberando el cloro

que reacciona con el ozono destruyendo esta capa protectora.

Debido al crecimiento de la utilizacin de estos gases ,se han notado su acumulacin en la alta atmsfera, causando preocupacin para la vida terrestre . Estos gases que son bases de los "Spray" tienen una enorme.

Utilizacin y se intent reemplazarlo con el butano, pero ste

Tiene el inconveniente de ser inflamable, y el cloruro de

vinilo que podra usarse es venenoso y cancergeno. Los xidos

de nitrgeno de combustin o fertilizantes tambin atacan la

capa de ozono.


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PARTES DE LA ATMOSFERA

Definicin.- La atmsfera es una masa gaseosa que envuelve a la

tierra en su diferentes capas y cumple las funciones, conserva

vida de todo los seres ,porque contiene diferentes

elementos como: oxgeno, nitrgeno y otros elementos que pueden

ser favorables y desfavorables para la vida.

La atmsfera se encuentra dividida en las siguientes capas y son:

1. Troposfera.- con una altura de 12 km. En los polos y en el Ecuador 18 km. Tomando como promedio 15 km. sta rea a la superficie

terrestre donde ocurren fenmenos meteorices acuosos, nubes,

relmpagos, cambios de temperatura .entre la troposfera y la

estratosfera existe una lnea divisora que es la tropopausa en

donde los fenmenos metericos terminan.

2. Estratosfera.- con una altura desde los 15 km. a 30km. en donde existe dos capas, una de ellas es capa de sulfato (so3) de 5 km. de

espesor, est cerca de la tropopausa la otra es de ozono (03) capa

de los sulfatos, es producto de Las precipitaciones donde se juntan

todas las sales C0, C02 sea los polvillos, finillos y esta capa

tiene la funcin invernado artificial, donde ocurre el ocurre el

famoso osmosis y combustin media originando cambios de

temperatura.

La capa de ozono tiene una altura aproximadamente de 30 a 35 km.

sta capa no permite el paso de los rayos ultravioleta y de la

radiacin de la vida lctea.

Entre la estratosfera y messfera existen otras capas denominadas

estratopausa.

3. Messfera.- se encuentra entre 30 a 75 km. capa muy importante que contiene gases raros en los que los meteoritos que ingresan a la

atmsfera en la cual se disipan y los aerolitos que ingresan se

gasifican.

4. Ionosfera.- se encuentra entre los 75 a 575 km. en donde existen muchas capas, la mesopausa est cerca de la lnea divisoria, en

esta capa se producen las auroras.

5. Exosfera.- capa divisoria ionosfera y a partir de ella la capa en donde los rayos rebotan.

6. Magnetsfera.- capa magntica terrestre , en donde la atmsfera es

un escudo de aire intangible e invisible que envuelve a la tierra y

la protege de los rayos del sol ,y de la mayora de las radiaciones

csmicas volatizando casi todo los meteoritos antes de que

alcancen.

CALIDAD Y CANTIDAD DEL AGUA Calidad.- Para que el pueda considerarse apta para la bebida y

rena Las caractersticas como salubridad, color, olor, etc. Y


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aseguren su inocuidad o en otros trminos garantice su

potabilidad, debe cumplir ciertos requisitos o normas que

conciernen a las caractersticas fsicas, qumicas, y

Bacteriolgicas.

CARACTERSTICAS O PARMETROS FSICOS

Son las que ms impresionan al pueblo consumidor; sin

embargo, tiene menor importancia desde el punto de vista

sanitario, ellos son: color, temperatura, olor, sabor y

turbiedad .

Color.- Es la impresin ocular, producida por las materias en

el agua; precisa distinguir el color aparente y el color

verdadero.

El primero resulta ligado a la turbiedad, el color verdadero

depende de las sustancias minerales disueltas, especialmente

sales de hierro y manganeso y materiales coloidales de

naturaleza orgnica, el agua debe ser incolora.

Turbiedad.- La turbiedad del agua se debe esencialmente a

materias en suspensin tales como arcilla y otras sustancias

inorgnica finamente divididas o materias similares y

organismos microscpicos.

Las aguas turbias tienen desagradable presentacin esttica y

son rechazadas por el consumidor.

Se elimina la turbiedad a travs de tratamientos especiales

(coagulacin, sedimentacin, y filtracin).

Olor y Sabor

Olor.- Es la impresin producida en el olfato por materias

Voltiles contenidas en el agua.

Sabor.- Es la sensacin gustativa que producen las materias

Contenida en el agua.

Los sentidos del gusto y del olfato aunque distintos, estn

Intensamente relacionados; referente al agua, mucho de los

llamados sabores son en realidad olores.

Temperatura.- La temperatura del agua en verano debe ser

Inferior a la temperatura ambiente, y en invierno debe ocurrir

lo contrario.

Se estima que una temperatura del agua entre: 5yl5C es

agradable al paladar.

CARASTERISTICAS O PARMETROS QUMICOS

Las sustancias minerales contenidas en el agua deben quedar

comprendidas entre los limites que la experiencia ha encontrado

necesario o tolerable para el consumo humano, las cuales en su

mayor parte sido fijados por normas. Las cantidades mximas de

sustancias qumicas en disolucin que permitan las normas para

agua potable son:

SUSTANCIAS LIMITE MAXIMO Fenol 0.001 p.p.m. (compuesto De cido

frrico en trminos de Fenol)

Arsnico 0.05 p.p.m. Selenio 0.05 p.p.m.


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Cromo Hexavalente 0.05 p.p.m. Plomo 0.10 p.p.m. Fe y Mn. 0.30 p.p.m.

Flor 1.50 p.p.m. Cobro 3.00 p.p.m. Zinc 15.00 p.p.m. Magnesio 125.00 p.p.m. Cloruros 250.00 p.p.m. Nitrgeno 20.00 p.p.m.

El residuo total disuelto en el agua no debe exceder de 500

p.p.m., pero en caso de no disponer de fuentes de mejor calidad se

podrn aceptar hasta 1500 p.p.m. siempre que la autoridad sanitaria

lo acepte. El agua tratado debe cumplir los siguientes requisitos:

a) La alcalinidad determinada con fenolftalena como indicador y

expresada en carbonato de calcio, no excedente de 15 p.p.m. ms

0.4 veces la alcalinidad total (sta condicin limita el PH a 10.6

y a 2 5C).

b) La alcalinidad en carbonato normal expresada en p.p.m. de

carbonato de calcio no deber exceder de 120 p.p.m. la

alcalinidad en carbonato normal es funcin de la

concentracin de iones hidrgeno y de la alcalinidad total y para

que no exceda su valor de 120 p.p.m. debe mantenerse la

alcalinidad total dentro de los lmites indicados en las tablas

siguientes ,para valores de PH respectivo:

Valorea de PH Limite para alcalinidad total p.p.m. como: Ca COJ

0.0 a 9.6 400 9.7 360 9.8 300 9.9 260

10.0 2 30 10.1 210 10.3 100

10.4 170 10.5 a 106 106

Estos valores se determinan con el agua a 25C las sustancias

minerales en lo posible deben tender a una agua estable es decir que

no sea corrosiva ni incrustante.

Pureza.- es el contenido de sales de calcio y magnesio, pero est

constituida, adems por sales de Fe, Mn, Cu, Ba, Zn, Pb, las cuales

se encuentra en pequea proporcin y por tanto no se considera desde

esto punto de vista.

Segn el contenido de Ca y Mg, la dureza se clasifica

artificialmente como sigue:

- Agua blanda, dureza hasta 50 p.p.m. - Agua moderadamente duras, entre 50 a 150 p.p.m.


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- Aguas duras entre 150 a 300 p.p.m. - Agua muy duras, sobre 300 p.p.m. Entre los inconvenientes que presenta la dureza se destacan:

a) Mayor consumo de jabn. b) Alteraciones de los procesos industriales. c) Incrustaciones en caeras de aduccin. d) Incrustaciones en calderas y alimentadores de agua caliente. e) Incrustaciones en utensilios de cocina (sarros). La acidez.- se refiere al contenido ion H+ en el agua.

El agua se disocia dbilmente en ion H+ y ion OH-, existiendo

una relacin constante entre ellos y la cual es funcin de la

Temperatura.

Para el agua destilada o neutras, PH=7;si el agua tiene un PH

inferior a 7 es acida y si es superior es bsica .

La acidez tiene gran importancia en todos los procesos de

tratamiento adems tiene una funcin fundamental en el aspecto

corrosivo o incrustante del agua .

CARACTERSTICAS O PARMETROS BACTERIOLGICOS

Las condiciones bacteriolgicas del agua son fundamentales desde el

punto de vista sanitario el agua debe estar exenta de grmenes

patgenos de origen entrico y parasitario intestinal, que son los

que pueden trasmitir enfermedades como por ejemplo: salmonellas,

shigellas, ebarthallas, ambas, etc. Su hallazgo no es solamente

difcil, sino dudoso que pueda encontrarse en la muestra.

El examen bacteriolgico tiende a mostrar la contaminacin fecal o

presencia de los grmenes del grupo coliforme.

Por coliforme se conocen todas aquellas entero bactericeas que

fermentara rpida y precozmente la lactosa con formacin de cido y

gas.

Para que el resultado del examen bacteriolgico del agua de consumo

tenga valor, debe reunir 4 requisitos fundamentales:

a) Las muestras tienen que recogerse en forma correcta. b) Debe tomarse un nmero de muestras que sea representativo es decir

que el # de ellas sea funcin de la poblacin servida por el

servicio.

c) Que las muestras reflejen la calidad real de las aguas entregadas al consumo.

d) Que el anlisis bacteriolgico sea realizado por servicios estatales o laboratorios componentes.

NORMAS DE CALIDAD

Tabla de caracteres: Fsico, Qumico y bacteriolgico que debe

satisfacer el agua potable para el consumo humano (segn el

reglamento federal de la direccin de ingeniera sanitaria, sobre

obras de provisin de agua potable).

Fsicos.- Turbiedad mxima: 10 (escala de Slice ) PH


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de 6.0 a 8.O Inodora.

Sabor: agradable.

Color mximo: 20 (escala; platino - cobalto). Qumicos.

- Nitrgeno(N)amoniacal, hasta: 0.50

- Nitrgeno(N)proteico, hasta: 0.10

- Nitrgeno(N)de nitritos(con anlisis bacteriolgico aceptable ,hasta : 0.05

- Nitrgeno (N) de nitratos, hasta : 5. 0 0

- oxigeno(O)consumido en medio cido, hasta: 3.00

- Slidos totales, de preferencia hasta: 500.00

Pero tolerndose hasta: 1000.00

- Alcalinidad-total, expresada en CaCo, hasta: 400.00 - Dureza total, expresada en Caco, hasta: 300.00

- Dureza permanente o de no carbonato ,expresada

en CaCo, hasta:(en aguas naturales) 150.00

- Cloruros, expresado en Cl, hasta: 250.00

- Sulfato, expresado en Mg, hasta: 125.00

- Zinc, expresado en(Zn),hasta: 15.00

- Cobre, expresado en(Cu): 3.00

- Fluoruros, expresado en(Fl), hasta: 1.50

- Fierro y manganeso, expresado en(Fe, Mn)hasta: 0.30

- Plomo expresado en(Pb),hasta: 0.10

- Arsnico, expresado en(As),hasta: 0.05

- Selenio, expresado en(Se),hasta: 0.05

- Cromo Hexavalente, expresado en(Cr),hasta: 0.05

- Compuestos fenlicos, expresado en(Fenol)hasta: 0.001

- Cloro libre, en aguas cloradas, no menor de: 0.20

- Cloro libre, en aguas sobre cloradas, no menos de: 0.200 ni ms de:

1.000 BACTERIOLGICOS

El agua potable estar libre de grmenes patgenos procedentes de

contaminacin fecal humana.

Se considerar que una agua est libre de esos grmenes patgenos

cuando la investigacin bacteriolgica de cmo resultado final:

a) Menos de (20) organismos de los grupos : COLI y COLIFORME por litro de muestra, definindose como organismos de los grupos COLI y

COLIFORME todos los bacilos aerbicos aerobios y/o anaerbicos

facultativos, no esporgenos, negativos, que fermentan el caldo

lactosado con formacin de gas.

b) Menos de (200) colonias bacterianas por mililitro de muestra, en la placa de aguas incubadas a 37C por 24 horas.

c) Ausencia de colonias bacterianas licuantes de la gelatina

cromgenas o ftidas, en la siembra de un ml. De muestra en


19

gelatina incubada a 20C por 48 horas.

Poblacin Servida N Mnimo de Pruebas Mensuales 2.500 o menos: 1

10,000 o menos: 7

25,000 o menos: 25 100,000 o menos: 100 1000, 000 o menos: 300 2000, 000 o menos: 390 3000,000 o menos: 4 50

Los mtodos que se usan para las investigaciones fsicas, qumicas y

bacteriolgicas anteriores sern los que fijo la secretara de

salubridad y asistencia, o los que sugiera la Organizacin Mundial de

la Salud (0.M.S .).

TOMA DE MUESTRAS

MUESTRA. PARA. ANLISIS BACTERIOLGICO.- En general se usan

frascos de vidrio de 100ml. boca ancha y tapn esmerilado; a

los frascos perfectamente limpios y taponados ,se les cubre el

tapn y cuello con papel manila o papel aluminio preparadas en

sta forma se esterilizan, si se sabe o se sospecha que el agua

contiene cloro, se ponen unos cristales de triosulfato de sodio

en los frascos antes esterilizados o antes de esterilizarlos este

producto detiene la accin bactericida del cloro.

Despus de tomar la muestra, los frascos se colocan en cajas con hielo

y se transportan al laboratorio lo antes posible para evitar errores

en el resultado (24 horas como mximo).

MUESTRA PARA ANLISIS QUMICO.- Se necesita cuando menos 3

litros de agua, puede usarse cualquier envase de vidrio,

asegurndose que est escrupulosamente limpio el tapn de hule

o corcho, se cubre con papel celofn antes de colocarlo, para evitar

que entre en contacto directo con el agua antes de tomar la muestra el

envase se enjuaga varias veces con el agua que se va a analizar.

En muchas ocasiones, no basta una sola muestra, a veces se hace

necesario tomar varias del mismo abastecimiento en distintos

lugares e inclusive a diferentes horas del da.

Al frasco con la muestra se le pone una etiqueta anotando lecha,

localidad, entidad federativa, sitio donde se toma la muestra,

naturaleza de la fuente (arroyo, lago, hidrante etc.)temperatura del

agua y del ambiente, etc. Ahora llevar la muestra lo antes posible al

laboratorio.

1).- Si la muestra se toma de una casa o edificio, primero flamear

la boca de la llave para matar grmenes que contenga,

luego djese escurrir libremente el agua por un tiempo y

llnelo al frasco de agua, sin pegarlo a la llave.

2).- si la muestra se toma de una corriente, sumergir el frasco hasta una profundidad de 15 cm. Con la boca puesta en direccin contraria a

la corriente para evitar entrada de agua que ha estado en contacto con

la masa.


20

CANTIDAD DE AGUA

Una de las preocupaciones de las autoridades encargadas es

fundamentalmente la de dotar agua a una poblacin y el verificar el

servicio fundamentalmente la fuente de abastecimiento es capaz de

satisfacer el consumo de esa poblacin, tanto en el presente como en

el plazo de previsin que se estima en 20 aos .el consumo de agua

de una comunidad puede clasificarse en forma convencional en 4

grupos:

- Domstico.

- Pblico.

- Prdidas.

- Industrial.

CICLO HIDROLGICO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE IA CONTAMINACIN

Se refiere al movimiento de las aguas dentro de la naturaleza por

efecto de la radiacin solar, que comienza con La evaporacin en el

mar, luego la condensacin, despus la precipitacin en forma de

lluvia, al llegar a la superficie terrestre, parte se escurre hacia

los mares u ocanos y el resto se infiltra para formar las aguas

subterrneas y finalmente llegar al ocano. Las aguas de lluvia, a

su paso por la atmsfera, absorben bixido de carbono y otros gases

que pueden hacerla acida y an corrosiva, pero estn menos expuestas

a contaminacin con bacterias y parsitos. An recogindose. de

buena calidad, no constituyen fuentes de aprovechamiento constante,

por lo cual deben colectarse en poca de lluvia y almacenarse durante la sequia. El agua de mar con alto contenido de sal se encuentra

tambin contaminado debiendo para su uso tratrsele por medio La

evaporacin artificial.

FUENTES O CAPTACIN DE SISTEMAS ACUTICOS

SISTEMAS ATMOSFRICOS O METEORICOS (Lluvias)

Precipitacin.- En ciertos casos en que no se dispone de agua

subterrnea susceptible de ser captada econmicamente para la

zona rural o es prohibitiva la utilizacin del agua superficial

por la distancia de conduccin o costo de la instalacin se

recurre al agua de lluvia.

El agua pluvial a su paso por la atmsfera arrastra polvo y

disuelve gases tales como anhdrido carbnico, oxigeno y otros

que la hacen corrosiva, pero no se contamina prcticamente por

Flamear la llave antes de tomar la muestra.

Frasco de 100 c.c con boca para tapn esmerllado.


21

bacterias y parsitos Siendo el agua de lluvia de buena calidad

y como no es constante durante el ao, por lo que se debe

almacenar en poca de lluvia para ser usada en poca de sequa y

al almacenar puede, sufrir contaminacin, por lo que hay que

extremar las precauciones en ste sentido.

Captacin de aguas de lluvias

Nivel variable

Loma directa por bombeo

En corrientes superficiales

toma indirecta por bombeo

Planta

Toma por gravedad CORTEE

Plantilla de canal de desviacin

Techo

bomba

Nivel variabl

e

Captacin de aguas de lluvia

Tanque de almacenamiento

Canal de desviacin

Rejillaa

Nivel constante

Atraque de Cconcreto

Table estacado

Table estacado


22

b) En plano o llano

a) En ladera

CAPTACIN DEL AGUA SUBTERRNEA (MANANTIALES)

Cisterna sanitaria con filtro de agua


23

OBRAS DE CAPTACION


24

SISTEMA CONTINENTAL

AGUA SUPERFICIAL La provisin de agua innocua y satisfactoria

para una poblacin proveniente de una fuente superficial es un

problema bastante serio, ya que por razones econmicas no es

posible construir una pequea planta de tratamiento de acuerdo

con las tcnicas requeridas para tal efecto.

Sin embargo se darn algunas soluciones y aunque hay gran

probabilidad de que la operacin y mantenimiento del sistema sea

defectuosos, de todos modos el agua tratada ser de superior

calidad a la que consume la poblacin sin tratamiento previo. El

agua superficial para consumo de la poblacin proviene de ros,

acequias, canales etc. Como primera medida sanitaria debe

evitarse la contaminacin de la fuente, en especial la

proveniente de heces humanas y residuos industriales. El agua

superficial se puede clasificar en:

a) Agua clara

b) Agua turbia.

Ambas aguas son sospechosas de estar contaminadas y es casi una certeza

cundo atraviesan centros poblados.

El agua clara se puede utilizar previa filtracin desinfeccin.

Segn sea el tipo de contaminacin podra suprimirse la

filtracin.

El agua superficial turbia necesita ser decantada, filtrada y

desinfectada. La decantacin se puede realizar mediante recipientes

por gravedad hasta que se clarifique o por medio de el jugo

proveniente de la maceracin de algunos cactos, especialmente

tallos y hojas de tunas, el cual se mezcla con el agua, se agita y se

deja reposar.

Deshielo

EMBALSE

LAGOS Y LAGUNAS


25

AGUA SUBTERRNEA.- Existen 2 posibilidades para abastecer de

agua a la poblacin.

1. Manantiales. 2. Norias y Pozos sanitarios.

1. Manantiales.- Proviene de cursos de agua subterrnea que afloran a la superficie, por fallas o accidentes de estratos

impermeables. Generalmente se piensa que el agua de un

manante no se contamina lo cual es un error.

2. Norias y pozos sanitarios.- Las norias o pozos sanitarios consiste en excavaciones efectuadas en el terreno que penetra

en el acufero y el agua se extrae a travs de bombas

apropiadas.

SISTEMA MARTIMO

Ocanos y Mares. - Hasta la fecha no se ha logrado en forma

satisfactoria la potabilizacin de agua de ocanos y mares. Los

sistemas actuales para potabilizar el agua puede agruparse en 6

mtodos:

1. Destilacin. 2. Electrodilisis. 3. Separacin por congelacin. 4. Osmosis invertida. 5. Intercambio inico. 6. Extraccin por disolventes. 1. Desalacin por Destilacin.- El agua salada se coloca dentro

de un recipiente para ser hervida o evaporada, se conduce a otro

recipiente donde se condensa el agua pura.

2. Desalacin por Electrodilisis.- El agua salina se divide en

2 corrientes separadas por membranas delgadas de plstico. La

mitad de las membranas son permeables a los seres positivos y

repelen a los seres negativos, mientras sucede lo contrario en

la otra membrana.

3. Desalacin por el sistema de separacin por congelacin.-

Donde el agua salada se somete a temperaturas bajas, parte se

congela formando cristales de hielo y el resto permanece. 4. la smosis Inversa (invertida).- Para poder purificar el

agua necesitamos llevar a cabo el proceso contrario al de la

smosis convencional, es lo que se conoce como smosis Inversa.

5.Intercambio Inico.- es un proceso rpido y reversible en el

cual los iones impuros presentes en el agua son reemplazados por

iones que despiden una resina de intercambio de iones. Los iones

impuros son tomados por la resina que debe ser regenerada

peridicamente para restaurarla a su forma inica original

6. Extraccin por disolventes.- consiste en mezclar una solucin

acuosa, que contiene el compuesto orgnico a aislar, con un

solvente orgnico inmiscible con el agua.


26

CAPITULO II CONTAMINACIN DEL AGUA

El agua de lluvia.- El agua de lluvia condensada prcticamente

es pura; pero a medida que se desplaza a travs de la atmsfera

absorbe gases, principalmente oxigeno y anhdrido carbnico

arrastra partculas de polvo, humos, bacterias, esporas y otras

impurezas. Las cuales en si no tienen gran significado

sanitaria. El agua de lluvia se caracteriza por su carencia de

sales minerales, es blanda saturada de oxigeno con alto

contenido de CO2 por consiguiente corrosiva.

La nieve, escarcha, granizo.- Gran parte de la nieve escarcha y

granizo que cae en una vertiente, se conserva almacenada en la

superficie de tierra hasta la temperatura se eleva sobre la de

congelamiento. EL almacenamiento de nieve es una fuente

importante de abastecimiento de agua, stas generalmente son

aguas exentas de grmenes y sales.

Agua superficial.- El agua superficial est formada de

escurrimientos directos y del flujo bsico, sea aquella porcin

de la descarga de una corriente obtenida de la aportacin de

agua de subsuelo o de otras fuentes independientes debidas por

la vegetacin que la retorna a la precipitacin neta que di

origen al escurrimiento superficial. Este ltimo est formada

por la precipitacin que no penetra por infiltracin en el suelo

o bien que no regresa a la atmsfera.

ROS.- El agua de los ros requiere por lo comn de los mayores

recursos para su tratamiento. La turbiedad o enturbiamiento, el

contenido mineral y el grado de contaminacin varan

consideradamente de un da a otro. La variacin de la

temperatura del agua durante el ao tambin puede hacerla

indispensable especialmente durante los meses calurosos de

verano.

El abastecimiento de ri se refiere solamente cuando no es

posible obtener agua de otras fuentes seguras.

Lagos, Lagunas.- Los lagos o lagunas pueden proporcionar agua de

calidad excepcionalmente buena cerca de sus mrgenes y en la

vecindad de descargas o de corrientes fuertes, adems necesita

un tratamiento mnimo la disponibilidad de cantidades de agua

prcticamente ilimitadas constituye una ventaja decisiva.

Desgraciadamente, sin embargo los medios ms deseables para

disponer de las aguas negras de una ciudad que consisten

frecuentemente en descargarlas al mismo lago o laguna, del que

se suministran al agua. Debe tenerse gran cuidado para localizar

tanto los puntos de tomas de agua como los de descarga de

drenajes, para que a la planta de tratamiento llegue agua con el

mnimo de contaminacin.

Embalses.- La cantidad de agua que lleva una corriente est

sujeta a muy grandes variaciones de un da a otro, as como las

diferentes pocas del ao. Cuando el consumo de agua es mayor, o


27

incluso cercano al del caudal de la corriente, puede ser

necesario construir una represa creando as un embalse para

almacenar el agua durante la temporada de lluvias, la cual ser

utilizada durante la subsecuente poca de estiaje. Los embalses

tienen, adems la ventaja de eliminar la mayor parte del lodo o

enturbiamiento del agua, por sedimentacin, durante el

almacenamiento. Puede haber ventajas adicionales tales como la

disminucin de bacterias y tambin desventajas como las

producciones de olores y sabores debidas a las algas.

Manantiales.- Aparecen donde un estrato que lleva agua alcanza

la superficie del terreno o donde las fisuras de la roca

"afloran" a La superficie, en condiciones tales que el agua

subterrnea es forzada a travs de las grietas. El primer tipo

de manantial es usualmente de origen local, y debe tenerse gran

cuidado para aislarlo de las fuentes de contaminacin cercanas.

Es difcil averiguar el origen de un manantial surgido entre

rocas, a no ser que se logre un conocimiento detallado de las

formaciones geolgicas del area en cuestin. Aunque el

aislamiento de las fuentes cercanas de contaminacin sea menos

Importante en este caso que en el anterior, debe tenerse

presente que Las materias contaminantes pueden pasar por las

grietas de las rocas a grandes distancias, sin que mejore la

calidad del agua, como sera el caso si sta pasara a travs de

arena.

Se han ideado muchos mtodos para captar agua de manante. Todos

los manantes, deben cubrirse y el agua sobrante debe entubarse

hacia fuera de la estructura para que el agua superficial no

pueda penetrar en el manantial durante los periodos de

inundacin no importa cul sea el tipo de construccin. No es

necesario ventilar las estructuras de los manantiales por lo

tanto debe evitarse toda clase de aberturas; excepto la

indispensable para la inspeccin, provista de una cubierta que

pueda cerrarse bien, para cimentar la caja colectora debe

excavarse hasta encontrar una capa impermeable retirando, en

ningn caso se har detonar cargas explosivas en un manantial,

para evitar que el agua se desvi o desaparezca.

Galeras.- La captacin de aguas mediante galeras tambin es

procedente de aguas subterrneas con la finalidad de reunir agua

longitudinalmente con fines de drenar una determinada extensin

no adecuada para abastecer de agua a una poblacin con fines de

consumo. Puesto que se contamina la captacin de aguas mediante

galeras para abastecer de agua a una poblacin se realiza en

terrenos que tenga excesiva pendiente mediante tneles

horizontales (galeras profundas). Una vez perforada la galera

se hormigona la base y se tiende una colectora para reunir el

caudal lo dems se rellena con piedra en seco o se deja hueco en

previsin de eventuales acumulaciones.

Pozo.- Las causas de contaminacin de un pozo son:

1. Filtracin de aguas superficiales


28

2. Escurrimiento de aguas superficiales dentro del pozo 3. Cada de materias dentro del pozo: basuras, tierra,

excremento, etc.

4. Introduccin de utensilio sucio para extraer el agua. Estas contaminaciones se evitarn:

a) Construyendo un ademe (muro) impermeable para que evite las filtraciones dentro del pozo.

b) Levantando el terreno alrededor del pozo unos 20 era. Formando un declive hacia fuera.

c) Tapando el pozo con un cubierta de concreto reforzado. d) Instalando una bomba. Aguas Marinas. - Las aguas marinas que representan el 94% del

total de agua del globo terrqueo, se encuentran en estado

salinos, las aguas marinas estn constituidas por ocanos y

mares. El exceso de sal (cloruros) produce sabor desagradable y

limita su uso.

Ocanos y Mares.- En pequea cantidad es incolora; en grandes

masas, toma coloracin acentuada por los animales y plantas

microscpicas que la pueblan. La temperatura es variable segn

las latitudes, como tambin lo es su peso especfico en los

distintos ocanos. La densidad varia de 1.0149 a 1.029 gr./cm3

las cantidades de gases disueltas varan fundamentalmente con la

temperatura, luz, profundidad, etc.

El inmenso potencial de los ocanos para suministrar agua dulce, tanto

para riego como para uso domstico e industrial, ha hecho que invest-

gadores y hombres de ciencia dediquen una preocupacin especial para

encontrar la clave que permita potabilizar el agua en forma

econmica.

Las principales constituyentes del agua del mar son:

Constituyente Concentracin Constituyente Concentracin

(Cloruros sal) p.p.m. (Cloruros sal) p.p.m.

Cl 18,980 Fl 1.4

Na 10,500 Rb 0.2

SO4 2,560 Al 0.16-1.9

Mg 1,272 Ba 0.05

Ca 4 00 Li 0.10 K 380 I 0.05

HC03 14 2 Sr02 0.04-8.6

Br 65 N 0.03-0.9

Sr 13 Zn 0.005-0.01

B 4.6 Pb 0.004-00.0


29

CAPITULO III

EVALUACIN DE LA CONTAMINACIN

La evaluacin de la contaminacin del agua es importante porque nos

dar pautas de las procedencias de la contaminacin y en lo futuro se

pueda prevenir o evitar la contaminacin mediante obras de arte de

acuerdo a su magnitud, de agua solucionada.

Definiciones:

a) Agua cruda.- Aquella que existen en la naturaleza y que no ha sido

tocada por el hombre tal como se encuentra en La naturaleza.

b) Agua blanca o potable.- Aquella que se obtienen en laboratorios y

tenga ciertas caractersticas fsica, qumica y bacteriolgicas

adecuadas para el consumo humano despus de un tratamiento.

c) Agua negra.- O solucionada son aquellas aguas crudas o potable que

han sido alteradas en sus caractersticas. No apta para el consumo

humano.

Contaminacin Natural

Fsica, qumica, bacteriolgica, natural.

Se puede evaluar una contaminacin natural del agua, fsica,

qumica, y bacteriolgica como sigue:

El agua de lluvia es pura. En su camino hacia la tierra, arrastra

partculas de polvo y gases al caer, escurre en la superficie,

arrastrando materias orgnicas en descomposicin, desechas de

diversas naturalezas (humanos, animales, industriales, etc.) sales

diversas y numerosas bacterias despus formar arroyos que irn

a los ros o lagos y lagunas. Pueden infiltrarse en la tierra,

arrastrando numerosos organismos muchos de ellos nocivos. Si

penetra a grandes profundidades su paso a travs de la tierra la

filtra purificndola, de modo que, al incorporarse a las

corrientes profundas, carece de materia orgnica y queda libre

de bacterias, pero en cambio puede recoger, si el terreno es

rico en minerales sustancias que la hagan inadecuadas para las

necesidades humanas. El proceso mencionado se produce sin la

intervencin del hombre.

El aspecto, del agua no basta para conocer si es apropiada para

el uso humano, especialmente de bebidas, pues puede contener-

sales nocivos que actan como venenosas, aunque sea lentamente,

o bacterias y parsitos que produzcan enfermedades y que no son

apreciables a simple vista y cuantas sorpresas ofrecen los

exmenes qumicos y bacteriolgicos en aguas de aspecto limpio y

sin olor alguno y aun de sabor agradable.

Polucin artificial.- La polucin artificial o contaminacin


30

artificial es a causa de la intervencin del hombre dilectamente

como sigue:

- Por desperdicios domiciliarios.

- Industriales.

- Petroleros.

- Agrcolas.

- Plantas atmicas. Desperdicios domiciliarios.- Una instalacin domiciliaria

defectuosa puede dar origen a los siguientes riesgos:

a) contaminacin de alimentos. b) contaminacin de norias o pozos a travs de filtraciones de

las caeras.

c) Penetracin de aguas negras a las caeras de agua potable (conexiones cruzadas, sifonajes, etc.)

d) Entrada .de ratas a las viviendas a travs de rejillas, tubos, ventilaciones, etc.

e) Escape de gases de descomposicin. f) Alto costo de reparacin de los servicios. Industriales.- Los desechos industriales, ya sean lquidos o

slidos, son tambin depositados en las aguas. La contaminacin

depende de los productos elaborados de las industrias y se debe

estudiar en cierto caso especfico.

De las diferentes industrias provienen los siguientes materia

es:

- Sales inorgnicas.

- Materiales alcalinos y cidos.

- Materia orgnica.

- Materias en suspensin.

- Materiales flotantes.

- Agua caliente.

- Materias colorantes. Materias espumosas.

- Productos txicos y materiales radioactivos. Petroleros.- La contaminacin petrolfera se engendra por la

Acumulacin del petrleo proveniente del trnsito o por

accidentes, en su transporte, o en el caso de las perforaciones

de los pozos submarinos en momentos no adecuados.

El petrleo flota en el mar hasta su descomposicin bacterial,

cambia la tasa de evaporacin e impide el paso de la luz y a su

vez contaminando el agua.

Agricultura.- Todos los productos usados en la agricultura,

como fertilizantes, pesticidas y desinfectantes pasan a las

aguas mediante las lluvias, los fertilizantes generalmente,

debido a su rpida descomposicin llegan en menor cantidad.

Los fertilizantes como nitratos, ocasionan la contaminacin de

las aguas, que favorecen la proliferacin de una flora que

invade el agua con materiales orgnicas y que finalmente se

pudran, los nitratos pueden pasar a nitritos o a compuestos


31

nitrosos; Las primeras altamente venenosas para el hombre y los

animales y las segundas cancergenas.

Otros contaminantes son los desperdicios de la produccin

agropecuaria como las cscaras de naranja, de caf y otros cuya

acumulacin en las aguas ocasionan la muerte de los peces,

desconocindose su causa, cuya posibilidad sea la putrefaccin y

al consumo del oxigeno.

A travs del estircol se pueden transmitir los microorganismos.

El problema ms serio lo constituyen los desinfectantes (a base

de fenoles) que son venenosas para la vida acutica.

Planta atmica.- El desarrollo de la industria nuclear ha

ocasionado como consecuencia una radio contaminacin de las

aguas. Estas contaminaciones de las lluvias y nieve proviene de

la contaminacin atmosfrica, que en su mayor parte es

producida por las explosiones nucleares y ocasionalmente por

otras fuentes. Si sta agua contaminada se utiliza como

potable, tal como ocurre en la sierra despus de las explosiones

nucleares, pueden ser daina para el hombre y los animales.

En Las aguas superficiales La radio contaminacin puede

Provenir de:

- Las explosiones nucleares sub marinas.

- Los desages de los reactores.

- Las minas y fundiciones de los minerales radioactivos.

- Los desperdicios depositados en los ocanos.

- Los buques o submarinos con combustible radioactivo.

- El transporte acutico de los materiales radioactivos.

La radio contaminacin del mar puede provenir de las

explosiones nucleares efectuada: sobre su superficie.

En las minas el peligro de contaminacin proviene del uranio, del

radio o del radn.

Caractersticas de las aguas residuales.- Las aguas negras

contienen una pequea cantidad de slidos en un volumen

Proporcionalmente enorme. En las aguas negras ordinaria; pueden

esperarse que una tonelada o ms de agua lleve 450 gr. de

slidos (equivale a 500 p.p.m.) de los cuales la mitad estn en

solucin, una cuarta parte se depositar y una cuarta parte est

en suspensin.

Composicin de las aguas residuales.- Cuando los ros u otros

cursos reciben descargas de aguas negras o residuos industriales

lquidos deben considerarse tres aspectos fundamentales en

relacin con la auto purificacin natural:

a) Concentracin del grupo coliforme, que refleja el peligro relativo de infeccin por el uso del agua y mejoramiento

logrado a travs del proceso de auto purificacin.

b) Desagradable al sentido de la vista y del olfato o presencia de caractersticas estticas relacionadas con la calidad


32

fsica y qumica del agua, que influyen en el aspecto

urbanstico de las zonas por las cuales atraviesan los cursos

de aguas receptoras.

c) Utilizacin del agua segn sus usos al control de la contaminacin por medios de plantas de tratamiento

debidamente diseadas y proyectadas.

Hay normas perfectamente definidas que precisan la calidad del

agua sanitaria desde el punto de vista bacteriolgico y

anlisis de Las aguas residuales (fsico, qumico y

bacteriolgico).

Anlisis fsico

1. Temperatura.- Es til la observacin de la temperatura, porque puede indicar los antecedentes de las aguas negras, su

efecto sobre las actividades biolgicas, la solubilidad de

los gases y el efecto do la viscosidad sobre la

sedimentacin. La temperatura normal de las aguas negras es

ligeramente mayor que la del agua de abastecimiento a causa

del calor agregado durante la utilizacin del agua la

actividad biolgica es mayor. A temperaturas ms altas, hasta

los 60C aproximadamente a medida que aumenta la temperatura

disminuye la viscosidad, con el incremento resultante en la

eficacia de la sedimentacin, siempre que no se produzcan

corrientes de conveccin desfavorables.

2. Color.- Las aguas negras recientes normales, tienen un color gris. Un color negro o muy oscuro puede indicar que las aguas

negras estn alteradas o son spticas, especialmente si tales

colores van acompaadas de olores spticos, otros colores,

suelen indicar la presencia de desechos industriales

caractersticos.

3. Olor.- Las aguas negras domsticas normales recientes, son prcticamente inodoras. Los olores a podrido as como los de

cido sulfhdrico y los de indol, estacol y otros productor;

de descomposicin indican que las aguas negras estn

alteradas o son spticas. Ciertos desechos industriales,

pueden dar a las aguas negras olores caractersticos.

4. Turbidez.- Las aguas negras son trbidas normalmente; cuanto

mayor es su fuerza mayor es la turbidez. Es esta una

caracterstica fsica que rara vez se indica.

5. Anlisis qumico.- Un anlisis Qumico con fines de sanidad

o higiene, proporciona datos tiles y especficos con

respecto al estado de descomposicin y la fuerza de las aguas

negras, para regular el funcionamiento de las instalaciones

de tratamiento, y para otros fines en el tratamiento y

evacuacin de las aguas negras y para la prevencin de

contaminacin de las corrientes. La uniformidad de

procedimientos prescrita por "mtodos tipo" permite la

comparacin de resultados obtenidos en distintas

instalaciones de tratamiento, en la tabla siguiente se dan


33

composiciones tpicas mostradas por diversos anlisis

qumicos de aguas negras, de diversas concentraciones o

fuerzas. Se han anotado las cantidades de estas

constituyentes que suelen encontrarse en aguas negras tipo

fuerte, media y dbiles stos datos constituyen nicamente

una indicacin pues no se puede establecer una lnea divisoria

bien definida; entre las fuerzas de las distintas aguas negras.

Tabla (segn Babbit)

Anlisis qumico sanitario tpicos de aguas negras(miligramos

por litro)

Constituyente Fuerte Media Dbil Fuerte Media dbil

Slidos ,total 1000 500 200

voltiles 700 350 120

fijos 300 150 80

En suspensin ,total 500 300 100

Voltiles 300 100 50

Fijos 200 100 50

Sedimentables (ml/L) 12 8 4

DBO5 ,20C 300 200 100

Oxigeno consumido 150 75 30

Oxgeno disuelto 0 0 0

Nitrgeno , total 85 50 25

Orgnico 35 20 10

Amoniaco libre 50 30 15

Nitritos ( RNO2) 0.10 0.05 0

Nitratos ( RNO3) 0.40 0.20 0.10

Cloruros 175 100 15

Alcalinidad ( en CaCO3 ) 200 100 50

grasas 40 20 0

*Salvo indicacin en contrario

Anlisis bacteriolgico.- Para el anlisis bacteriolgico comprende

exmenes bacteriolgicos y microscopios. Rara vez se hace anlisis

bacteriolgicos del tipo higinico, en el estudio de las agua negras,

porque se sabe que hay presentes bacterias intestinales, que la

concentracin de bacterias es elevada, y que los recuentos de bacterias,

no constituye una orientacin para interpretar la fuerza de las aguas

negras. Para la eleccin de un mtodo de tratamiento o para

la regulacin del proceso de tratamiento. La ausencia de

bacterias, puede interpretarse como una indicacin de la

presencia de un bactericida como por ejemplo algn desecho

Industrial.

Los anlisis bacteriolgicos, se usan en los estudios de

contaminacin de las corrientes por solucin y en los de auto-


34

purificacin.

Algunas veces, se hacen anlisis microscpicos y macroscpicos

para el estudio de las algas, hongos y animales inferiores, con

objeto de facilitar la determinacin del progreso en la

contaminacin de las corrientes por solucin y las condiciones de

funcionamiento de los filtros de arena y de otro tipo.

Es posible que un estudio microscpico de las aguas negras,

pueda mostrar la presencia de bacilos, Coccus y la bacteria

filamentosa Sphaerotilus Natans.

La presencia de organismos vivos en las aguas negras, tiene

importancia, porque muchos mtodos de tratamiento de las aguas

negras se basan en el efecto de la accin biolgica.

Ciclos aerobio y anaerobio

Ciclos de la materia orgnica.- La materia orgnica recorre un

ciclo y al que se le han dado en ocasiones los nombres de ciclo

de la vida y de la muerte, ciclo del nitrgeno o ciclo de algunos

elementos.

El ciclo el nitrgeno puede describirse aproximadamente del

Siguiente modo:

A la muerte de una planta o de un animal, se inicia la

descomposicin, acompaada a la formacin de urea, que se

descompone a su vez dando amoniaco. Esta se llama la tase ptrida

del ciclo del nitrgeno.

La fase siguiente es la nitrificacin, en la que los compuestos

Amoniacales se oxidan para formar nitritos y nitratos y

Prepararse de ste modo para servir e alimento a las plantas.

Y en la Ira fase de la planta viva, los nitritos y nitratos

sufren la des nitrificacin y de ste modo son utilizadas como

elemento vegetal o animal.

La fase ms superior de ciclo del nitrgeno, es la vida animal en

la que el nitrgeno forma parte de la sustancia del animal vivo o

se transforma en urea, amoniaco, etc. Por las funciones vitales

del organismo animal. A la muerte del animal el ciclo vuelve a

comenzar. El ciclo del nitrgeno, al igual que el ciclo de la

vida y de la muerte es tan solo una concepcin ideal, porque en

la naturaleza hay muchos cortos circuitos y retrocesos, que

impiden la progresin continua del ciclo. La concepcin de ste

ciclo es una ayuda para comprender los procesos biolgicos del

tratamiento de las aguas negras, porque stos procesos siguen de

un modo general, el ciclo de la vida y de la muerte.

Seres vivos en las aguas negras.- En las aguas negras viven

Organismos de diversos tamaos. Los ms pequeos son los virus y

los fagos, de tamao demasiado reducido para que puedan verse,

al microscopio. Le siguen en tamao las bacterias. Estas pueden

identificarse con La ayuda del microscopio y complementado con

La observacin de sus reacciones con respecto al medio. Otros

ligeramente mayores se conocen con el nombre de organismos

microscpicos identificables con el microscopio nicamente.


35

Los organismos presentes en las aguas negras; pueden ser

perjudiciales, inofensivos o tiles. Los perjudiciales al

hombre son los grmenes patgenos, que producen enfermedades con

la fiebre tifoidea y la disentera.

Descomposicin aerbica y anaerbica

Hay dos medios para descomponer el contenido orgnico de las

aguas negras donde la bacteria es capaz de utilizar el oxigeno

libre. En los procesos su vida se llama descomposicin aerbica

donde la bacteria debe extraer el oxigeno de los compuestos,

pues no hay oxgeno libre se llama descomposicin anaerbica. En

los ambientes favorables donde puede aprovecharse a voluntad uno

u otro mtodo y ambos son tiles.

Por lo comn los lodos o cienos se tratan por mtodos

anaerbicos y los slidos en solucin o en condicin coloidal se

tratan por mtodos aerbicos.

En la figura se ve un esquema de flujo tpico de una estacin

depuradora con elemento para todas las fases del tratamiento,

ste mtodo del tratamiento completo se conoce como el de lodos

activados, con las letras F, D y T se sealan las distintas

fases fsicas, bioqumicas y trmicas. La accin es aerbica en

el tanque de aeracin y anaerbica en el digestor de lodos,

donde es destruida una parte de los slidos orgnicos y

concentrados las que restan antes de quemarlo en el incinerador,

el combustible proviene en parte de la misma materia en

descomposicin.


36

Planta de tratamiento completo


37

Tratamiento completo Mecanismo de polucin: zonas y duracin Mecanismo.- En el mecanismo y desarrollo del proceso de

contaminacin y auto purificacin pueden distinguirse cuatro

zonas bien definidas: 1. Zonas de degradacin. 2. Zonas de activa descomposicin. 3. Zonas de recuperacin. 4. Zonas de agua claras, si no se controla la carga que se vaca

al curso de agua.

1. Zonas de degradacin (A,B) .- Esta zona se encuentra

normalmente muy cerca del punto de descarga de las aguas

negras, en sta zona las cualidades fsicas y qumicas del

agua son deterioradas y las formas de vida inferior ms

tolerantes reemplazar a las formas de vida superior.

El lmite inferior de esta zona corresponde a una

distancia para la cual el contenido de oxgeno disuelto se

aproxima a 45% de saturacin con temperatura de verano, en

sta zona de degradacin aumenta la flora bacteriana, se

producen depsitos de lodos de alto contenido de materia

orgnica, decrece paulatinamente el oxgeno disuelto y se

incrementa el anhdrido carbnico. En cuanto viene la

descomposicin hongos acuticos reemplazan a las plantas

verdes y microorganismos superiores.

2. Zona de activa descomposicin (B-C).- Esta zona est caracterizada por la ausencia de oxigeno disuelto y

condiciones spticas, marcado color gris oscuro, con olor

caracterstico a descomposicin de aguas negras, depsito

de color negro viscoso y desprendimiento de burbujas de

gas, al establecerse la descomposicin anaerbica, se

incrementa el anhdrido carbnico y el amoniaco y las

bacterias anaerbicas reemplazan a los aerobios en

descomposicin que permanece hasta que la DBO es menor que


38

la tasa de aeracin.

3. Zona de recuperacin (C-D).- En esta zona, las caractersticas son opuestas a la zona de degradacin.

Hay una gradual clasificacin del agua, el oxgeno

disuelto se incrementa hasta el punto de saturacin,

disminuye el anhdrido carbnico mientras que los

nitritos y nitratos aumentan, no hay burbujas. El

recuento bacteriano disminuye a medida que baja el

alimento del agua y se desarrollan protozoos, rotferos y

crustceos.

4. Zona de aguas claras (D-E).- Esta zona se caracteriza por una similitud con las aguas naturales, es atractiva en

apariencia y tiene vida animal y vegetal normal. En esta zona

hay bacterias aerobias junto con otro microorganismo, y las

condiciones permiten la vida superior (peces). En un curso de

agua en el cual se presenta mantener las condiciones agradables

al sentido de la vista y del olfato, que haya vida superior y

que sea atractiva desde el punto de vista urbanstico y el

contenido de oxgeno del agua no debe bajar de 5 p.p.m. Tal como

se estableci previamente y para ello es necesario estudiar

las ecuaciones de auto purificacin de los curso tendentes

a precisar y cuantificar la carga orgnica mxima permitida

en cualquier punto del curso considerados en funcin de la

demanda bioqumica del oxgeno(D.B.0.)algunos autores indican

el agua superficial se purifica en 12 km.

Demanda Bioqumica de oxigeno (D.B.O.).- La demanda de oxgeno

(DBO)en las aguas negras es la cantidad de oxgeno libre

consumido durante la estabilizacin aerobia biolgica en

especficas condiciones de tiempo, temperatura y dilucin.

Disposicin de las aguas negras cloacales.- ya que las

corrientes, los lagos y hasta el mar, tienen sus propios

poderes de autodepuracin es preciso hasta qu punto se puede

aprovecharse ste proceso en la disposicin de las aguas

cloacales y de los efluentes de las estaciones depuradoras.

Fundamentalmente entran en el problema dos fenmenos distintos

aunque correlativos:

1. Es como la materia orgnica ejerce DBO y la razn del proceso.

2. Como el agua reemplaza su dficit de oxgeno, a medida que disminuye la cantidad de oxigeno disuelto de reserva.

a) La DBO como se ha dicho ante el progreso de la

descomposicin a la estabilizacin de la materia orgnica en el

agua se refleja un lento agotamiento del oxgeno en solucin; es

decir es la satisfaccin de la DBO. En esto como se ve en la

fig. Hay dos etapas distintas. La primera muestra mayormente

como se satisface la DBO de la materia carbnica y la 2da a su

vez como se hace lo mismo de la materia Nitrgeno a 20C, la Ira

se extiende hasta el dcimo da, la etapa 2da se destaca por el

fuerte alzamiento de la demanda en un principio y luego, por una


39

demanda a razn reducida pero prolongada. Las curvas se aplican

a las aguas negras tpicas.

Por medio de la DBO puede determinarse:

1. La Cantidad de materia orgnica en el agua, o la

carga polucional.

2. Progreso probable de descomposicin aerbica en aguas

receptoras.

3. La eficacia de cualquier tratamiento que vaya efectundose

Paso a paso.

Indiquemos por L la DBO de la Ira etapa y por y la que se ha

exigido durante un periodo de T das, ahora bien; se sabe que,

con arreglo a una ley sencilla, la razn de la DBO en cada

momento depende directamente de la DBO que resta as tenemos:

- ()

() = .

-()

()=

0

Log()

= kt

Donde k= constante de desoxigenacin, considerando Logaritmos

Neperianos.

K' = 0.4343 k, considerando logaritmos vulgares. Finalmente:

(1) Y = L ( 1- e-kt ) = L ( 1 10 k`.t )

Adems se sabe que k' a cualquier temperatura T (C) se

relaciona con k' 20C por medio de la frmula siguiente:

(2) = k20 ( 1.047 T - 20 )

Y que la demanda L (de la primera etapa) a temperatura T se

relaciona con L20, de acuerdo a la siguiente expresin: (3)

LT = 20 [ 1 + 0.02 ( 20)]


40

Las relaciones citadas no son exactamente tan sencillas como

las hemos expuesto. Es decir varan mucho los valores de L , k

y k'. Segn la naturaleza y concentracin de la materia

orgnica, hay una riqueza de ensayos e informes disponibles a

quien se enfrenta a problemas semejantes, sin pasar por alto lo

extenso del tema, damos a conocer lo suficiente y lo necesario

que es para propsitos inmediatos, presentar valores tpicos

para ilustrar los clculos. Como se hace en procesamientos

prcticos de la ingeniera.

Ejemplo 1.

Si k = 0.38 a 20C cul debe ser la razn de la DBO al quinto

da a la DBO de la primera etapa?

Y = L ( 1- e-kt ) (1)

(Y/L) = (1 e-kt) = 1 e-038*5 = 1 - 0.1496 = 85%

Ejemplo 2.

Cul debe ser la razn correspondiente a 15C?

K' = 0.4343 k

K' = 0.4343 * k = 0.4343*0.38 = 0.165

= k20 ( 1.047 T - 20 )

K150 = 0.165(1.04715-20) = 0.165(1.047 - 5) =0.165 *0.78 = 0.129

K' = 0.4343 k ; k = K' / 0.4343

k'l50 = 0. 1 2 9 / 0 . 4 3 4 3 = 0.298


41

(Y/L) = (1 e-kt)

(Y/L)= (1 e-0.298x5)= 1 e-149 = 1 - 0.22 = 78%

Ejemplo 3.

Cmo contrasta la DBO de la primera etapa a 20C con la de la primera etapa a

15C?

LT = 20 [ 1 + 0.02 ( 20)] LT = L20[l + 0.02 (T - 20)]

L1S = 100% L20[l + 0.02 (5 - 20)] = 100% (1 - 0.10) = 90% L20

Curva de Oxigeno Colgante y Dficit.- Se conoce con el nombre de

combado de oxigeno disuelto o curva de oxigeno colgante, La

traza del dficit de oxigeno con el tiempo a medida que la

demanda bioqumica se exige y que las aguas receptoras

reabsorban el oxigeno de aire. Los dos fenmenos, efectundose

simultneamente.

A = curva de oxigeno colgante.

B = curva de desoxigenacin.

C = Regin de autodepuracin.

O = Puntos de mayor inters.

Dc = dficit crtico o mximo.

Pueden resumirse en una frmula, utilizando un argumento

Semejante al antes citado as:

( 4 ) D = .

( e- k t - e- r t ) + .e r t

Donde:

d = dficit de oxigeno despus de un periodo de t das.

Da= dficit inicial (t=0) refirindose al lmite de saturacin

lo cual depende de la temperatura.


42

La = DBO inicial de las aguas mezcladas (desages ms

corrientes).

K = constante de desoxigenacin (como antes).

r = constante de reoxigenacin.

r/k =f = razn de autodepuracin.

Los dos puntos de la curva de primordial inters para la

ingeniera son:

1. El punto crtico correspondiente al dficit mximo no debe ser tal que reduzca el oxigeno por debajo de digamos 3.5 a

4.0 mg/lt.

2. El punto de inflexin, que seala donde las aguas recobran el oxgeno a razn mxima , por mtodos matemticos ya conocidos

se tiene:

Coordenadas del punto crtico

(5) donde: dD/dt =0

Dc = .

= 1

( 1) {[1 ( 1)/]}

Coordenadas del punto de inflexin:

( 6 ) Donde: 2

2= 0

= ( + 1)2

=1

(1). {

2[1 ( 1) /] }.

Ejemplo 4. Se vierten aguas cloacales a una corriente cuyo gasto

es veinte veces mayor si la DBO de las aguas cloacales es 420

mg/lt cul es la de la mezcla?

X =420/(20+1)= 20 mg/lt.

Ejemplo 5. El contenido de oxigeno disuelto medido en la

corriente es de 5.97 mg/lt, aunque el lmite de saturacin(a

20C) es 9.17mg/lt cul es el valor del dficit inicial (Da)?

Da = 9.17-5.97 =3.20 mg/lt

Ejemplo. 6 cul ser el dficit del oxgeno en la mezcla


43

despus de un da? Postulando que:

f = 2.4, k =0.23, r = k f = 0.55

( 4 ) D = .

( e- k t - e- r t ) + .e r t

D = 0.2320

0.550.23 x (0.23 0.55 ) + 3.20.55

= 14.4 (0.795 0.575) + (3.2 x 0.575) = 3.18 + 1.84

= 5.02 mg/lt.

Ejemplo. 7 Es crtico el resultado luego de 1 da?

Restando 9.17 - 5.02= 4.15 mg/1t por lo tanto, no es crtico

despus de 1 da.

Ejercicio 1

Calcule los valores del dficit de oxigeno, al trmino de 2,3,4

das etc. Hasta establecer el punto crtico (en das y en

mg/lt) por medio de la curva dibujada en escala. Averige estos

valores crticos, por medio de las ecuaciones (5). Indique todos

Los clculos en forma detallada (ver grfico A y B siguientes).

Grfico A

= 1

( 1) {[1 ( 1)/]}

=1

0.231.4. {2.4 [1 (2.4 1)(

3.20

20.0) ] }.


44

= 3.10 1.86 = 3.10 0.620 = 1.92

= 20( 0.23 1..92

2.40) = 20 ( 0.442 )/ 2.40

= (20 X 0.642) / 2.40 = 5.35 p.p.m. Solucin del ejercicio N 1

( 4 ) D = .

(e- k t - e- r t) + .e r t

Donde k = 0.23, r = 0.55, La = 20 ppm, Da = 3.2ppm.

Grfico B

Perodo crtico de sequia.- Con una carga de polucin fija las

condiciones en las aguas receptoras se empobrecen ms,

naturalmente , durante los periodos de sequia que en cualquier

otro a la vez no sera justo fijar como periodo crtico el que

muestra un gasto tan menguado que segn la historia de la

corriente i parecen sino en intervalos muy separados ,porque el

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) =D

+ 7 t 0.23*20 0 . 5 5 -0 . 2 3

(3)-(4) (2)*(5) I

(6) + (7)

e-0.23t

e-0.557

.e-0.55t

1 14.4 0.794 0 . 5 7 6 0 .218 3 .14 1.84 4 .98

2 14 .4 0.631 0.33 2 0 . 2 99 4 . 3 0 1 .06 5.3 6

3 14.4 0 . 5 0 1 0.192 0 . 3 0 9 4 . 4 5 0.614 5.06

4 14.4 0 . 3 9 8 0 . 1 1 0 0 . 2 8 8 4 .15 0.352 4.50

5 14.4 0.316 0.060 0 . 2 5 6 3 .68 0.192 3.87

6 14.4 0 .25 1 0.037 0 . 2 1 4 3 .08 0.118 3.20

10 14.4 0 .100 0 . 0 0 4 0 . 0 9 6

_ -

1 .38 0.013 1.39


45

costo del tratamiento necesario en tales condiciones

extremas seria de mucho ms valor que el justificable. En

algunas partes, las autoridades han sealado lmites ms

Razonables. Este es el gasto critico el que corresponde al

gasto. promedio, durante los 7 das consecutivos ms secos

registrados en el sitio, en 80%, de los aos , para llegar a tal

cifra para una corriente cualquiera, es preciso repasar su

registro, seleccionando cada periodo seco de 7 das

consecutivos, con el propsito de dibujar una curva de

frecuencia de los valores de los gastos promedio y como

porcentaje del nmero de las semanas, en las cuales han

ocurrido. Las cifras de esa curva se hallarn fcilmente de

acuerdo con cualquier frecuencia que sea de inters.

Solucin de ejercicio 1

Ntase que los ejemplos 4, 5, 6 y el ejercicio 1. Son todos

correlativos , referindose a los mismo datos:

L = 420 ppm. Para las aguas negras.

La = (la fuerza de la mezcla) = 20 ppm. Dado a que el gasto de

la corriente es 20 veces el de las aguas negras, sea:

La = 20 ppm.

Temperatura =20C de modo que S =9.17 ppm. (Saturacin).

Oxigeno disuelto en la corriente = 5.97 ppm. (Presente).

Dficit inicial del oxigeno =3.2 ppm. (Diferencia).

Dc = dficit critico en tc = 1.93 das = 5.35 ppm. De modo que

el contenido mnimo de oxigeno en la corriente = 3.8 ppm.

Ahora bien; se plantea el problema en otra forma:

Ejercicio 1 (a)

Postulando que el flujo de las aguas negras es de 100 galones

Por cabeza y por da, que su fuerza es de 420 p.p.m.

(o miligramos/litro) y que La no debe ser mayor de 20 ppm. Para

Que prevalezcan buenas condiciones, cul debe ser el gasto de

la corriente, expresado en pies3/seg. Por cada 1000 personas?

En general:

La=(453.592mg/libra)(L libras/persona por da)(1,OOOpersonas/Q)

(segundos/pie3) (da/86400 seg.) (pie3/28.321)=185.4 L/Q (mg/lt)

De donde: Q =185.4 L/La pies3/seg. Por cada 1000 personas.

Siendo: L = (8.33*100* 420)/1'000,000= 0.350 mg/lt.

De modo que:

Q = 185.4(0,350/20.0)= 3.24 pies3/seg. = 2'100,000 gal/da.

A la vez:

q (gasto de aguas negras)= 1,000*100= 100,000 gal/da.


46

Q/q (razn de la solucin)= 21/1t que es necesariamente igual a

lo obtenido en el ejemplo 4.

Buscar tc y Dc como en el ejercicio 1 para probar que el mnimo

valor del oxigeno disuelto en la corriente ser 4.0 p.p.m

cuando La= 23.4 p.p.m. y Da= 0; es decir no hay ningn dficit inicial.

= 1

( 1) {[1 ( 1)/]}

=1

0.23(2.41). {2.4[1 (2.4 1)0 /23.4] }.

=1

0.322. 2.4 =

0.876

0.322 = 2.72 .

Dc = .

Dc = 23.4 .0.232.73

2.40 =

23.4 .0.628

2.40 =

23.4 0.534

2.40 = 5.2ppm.

Por Lo tanto el valor del oxgeno disuelto en la corriente ser

de 9.2 - 5.2 = 4.0 p.p.m. mnimo.

solucin de ejercicio 1(c)

Si Da = Dc, o sea tc = 0 das, probar que La no debe ser mayor

de 12.5 p.p.m. a fin de que el oxgeno disuelto en el da

crtico sea 4 p.p.m. como mnimo.

Como en el ejercicio anterior, Dc = 9.2 - 4 = 5.2 p.p.m.= Da.

= 1

( 1) {[1 ( 1)/]}

=1

0.

el gran archivo

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