Universidad de ConcepcinFacultad de Cs. AmbientalesCentro EULA-Chile

INFORME LABORATORIO: CARACTERIZACIN DE EFLUENTES INDUSTRIALES Y TECNOLOGA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES DOMESTICAS.TECNOLOGA DEL AGUA

Karla Cerna A.Paula Daz S.Hugo Romero V.

JUNIO, 2014Resumen ejecutivo

El agua tiene gran importancia ya que ocupa tres cuartas partes de nuestro planeta, pero el 97% del agua se encuentra en mares y es salada. El agua dulce es apenas un 3% y de sta solo un 1 est disponible para actividades del hombre en ros, lagos, quebradas y aguas subterrneas.Debido a lo anterior, urge realizar una gestin responsable de las aguas. Existe toda ciencia detrs del tratamiento de las aguas, tanto para produccin de agua potable como para el tratamiento de residuos lquidos con el fin de cuidar el medio ambiente.Sin embargo, antes de aplicar cualquier tipo de proceso sobre un agua servida, es importante conocerla, es decir, caracterizarla. De esta forma aseguramos que el proceso de tratamiento es el adecuado y reunir todas las caractersticas, para tener un agua de buena calidad, la cual puede ser devuelta a causes de naturales, tales como ros.Dentro de los tipos parmetros a utilizar en la caracterizacin del agua estn conocer su: pH. DQO. DBO5 Oxgeno disuelto. Carbono organico total.Por otro lado, para realizar el anlisis final de calidad de agua, tambin existe parmetros que nos ayudan a ver el resultado de un tratamiento especfico. Estos comnmente son: Turbidez. Cloro disuelto. Test de jarra.

ContenidoResumen ejecutivo2Introduccin4Objetivos5Metodologa6Resultados y discusin6Tipo de efluente: Aguas Servidas6Estaciones de trabajo7Estacin 1: Caracterizacin Fsico-Qumica de efluentes7Estacin 2: Tratamiento Fsico-Qumico de efluentes8Conclusin10Referencias Bibliogrficas11

Introduccin

El agua tiene gran importancia ya que ocupa tres cuartas partes de nuestro planeta, pero el 97% del agua se encuentra en mares y es salada. El agua dulce es apenas un 3% y de sta solo un 1 est disponible para actividades del hombre en ros, lagos, quebradas y aguas subterrneas.En los ltimos aos el tratamiento de aguas servidas se ha visto incrementado y ha alcanzado una cobertura cercana al 99,8% de las aguas servidas de la poblacin urbana nacional. Esto ha evitado impactos ambientales producidos por las aguas residuales y facilitado la descontaminacin de cursos de aguas martimas y continentales. Tenemos en cuenta que el agua adems de beber sirve para la preparacin de alimentos, limpieza, regar y permite la recreacin y transporte.Los cuerpos de aguas son contaminados debido a vertidos industriales y domsticos. Todo uso de agua tiene que implicar requerimientos de calidad y cantidad que deben ser mantenidos para garantizar su consumo sin daos a a salud de las personas y un desarrollo sustentable (Zaror, 2000).

Objetivos

Conocer y aplicar tcnicas analticas bsicas para la caracterizacin Fsico-Qumica de un efluente. Conocer y entender a escala laboratorio el fundamento de sistemas de tratamiento de efluentes.

Metodologa

Se visitaron cinco estaciones de trabajo demostrativas: Estacin de trabajo 1: Caracterizacin fisicoqumica de efluentes. Estacin de trabajo 2: Tratamiento fisicoqumico de efluentes. Estacin de trabajo 3 y 4: Tratamiento secundario de efluentes. Estacin de trabajo 5: Tratamiento por humedales construidos.En cada estacin, se observaron demostraciones de tcnicas fisicoqumicas. stas estuvieron relacionadas con la caracterizacin de efluentes y sistemas de tratamiento a escala de laboratorio.Para la revisin bibliogrfica se realiz sobre las aguas residuales, sus caractersticas fsico-qumicas y sus tratamientos utilizados para este efluente.Resultados y discusinTipo de efluente: Aguas Servidas

Las aguas servidas son fluidos procedentes de vertidos cloacales e instalaciones de saneamiento. Estas se caracterizan por tener materia orgnica, fecal y orines. Las aguas servidas son lquidos contaminados, requieren de sistemas de canalizacin y el tratamiento debido, en cumplimiento con las normativas vigentes. Tambin se las denomina Aguas Negras o Aguas Cloacales. Las aguas servidas discurren por el sistema de alcantarillado, y en algunos lugares se incluyen tambin las aguas procedentes de lluvias (pluviales) y de infiltraciones de terrenos. En Chile no es el caso, ya que la ley obliga a construir de forma independiente las redes de drenaje de aguas lluvia y las de alcantarillado, sin embargo, podra haber acepciones si un estudio de ingeniera justifica su interconexin.Las aguas servidas, que se canalizan por un sistema de alcantarillado conectado a los domicilios la mayor parte, contienen distintos tipos de contaminantes de los cuales destacan: Microorganismos patgenos: Bacterias, virus, parsitos, etc. Estos pueden causar hepatitis, clera, disentera, diarreas, giardiasis, etc. Materia orgnica: Materia fecal, papel higinico, restos de alimentos, jabn, detergentes, etc. Todos consumen oxigeno del agua en su degradacin y pueden causar malos olores. Aceites, grasas, solventes, pinturas, venenos y cualquier otro tipo de contaminantes de uso diario.El alcantarillado puede recibir tambin aguas provenientes de actividades industriales, es decir, los RILES pueden ser vertidos, siempre y cuando tengan un tratamiento previo. De esta manera, las aguas servidas pueden compuestas por aguas de: Domicilios. Instalaciones comerciales: Restaurantes, supermercados, etc. Industrias (con previo tratamiento segn DS 90 y DS 609). Instalaciones pblicas: Hospitales, escuelas, universidades, etc.Es por esta razn que la composicin de las aguas es compleja, y su caracterizacin es un punto muy importante a la hora de gestionarlas, ya que al saber la composicin se puede aplicar un tratamiento adecuado. A continuacin, en la Estacin de trabajo 1 se mencionan los diferentes parmetros para una correcta caracterizacin de las aguas servidas.Estaciones de trabajoEstacin 1: Caracterizacin Fsico-Qumica de efluentes

En esta estacin se presentaron parmetros asociados a la caracterizacin de efluentes. Las demostraciones realizadas, estuvieron basadas en Standard Methods (APHA, 1995). Los anlisis correspondieron a:pH

El pH o la actividad del ion hidrgeno, indican a una temperatura dada, la intensidad de las caractersticas cidas o bsicas del agua. El mtodo del pH consiste en la determinacin de la actividad de los iones hidrgeno por medidas potenciomtricas usando un electrodo combinado o un electrodo estndar de hidrgeno de vidrio con un electrodo de referencia. El anlisis puede ser realizado tanto en terreno como en el laboratorio. En caso de que el anlisis se haga en el laboratorio, se debe realizar la medicin antes de 2 horas de recolectada la muestra. La medicin se obtiene a partir de un pH-metro, en cual tiene dos sensores uno para medir pH y un sensor de temperatura. Este instrumento se debe calibrar con muestras de buffer a distintos pH. Para obtener el pH en una muestra in situ, existen instrumentos paramtricos que a la vez tienen electrodos para medir redox y conductividad.Oxgeno disuelto (OD)

Este parmetro se obtiene a travs de una sonda de oxgeno. Este instrumento tiene un sensor de temperatura y una membrana permeable al oxigeno que es la que nos permite medir en la muestra el contenido de oxgeno gaseoso disuelto.Demanda qumica de oxigeno (DQO)

Es la medida de oxgeno equivalente a la materia orgnica que es susceptible a ser oxidada por un oxidante qumico fuerte, en condiciones especficas de temperatura y tiempo. La muestra se oxida con una cantidad conocida de dicromato de potasio en exceso (K2Cr2O7), en medio cido y con catalizadores. El dicromato de potasio remanente es determinado espectrofotomtricamente a 600nm. Este parmetro se calcula a travs del siguiente procedimiento: Se obtiene una muestra del efluente de 2,5 ml y 2,5 ml de agua destilada que es utilizada como un blanco. Luego se le agrega una solucin digestora (dricromato de potasio con cido sulfrico) y posteriormente una solucin cataltica Ag2SO4 (sulfato de plata con cido sulfrico). Cuando se tiene la solucin es incubado en un digestor durante dos horas a 150C. Luego de las dos horas de incubacin, se traspasa del tubo a una cubeta de vidrio y es medido en un espectro a 600nm.Carbono orgnico total (COT)

Es un indicador no especfico de materia orgnica presente en el agua, por lo tanto se usa para medir contaminantes orgnicos de un sistema. Es la cantidad de carbono que contienen los compuestos orgnicos. En el laboratorio se puede medir directamente la cantidad de COT de una muestra de agua, a travs de la medicin de la cantidad de CO2 que se libera despus del tratamiento con oxidantes qumicos. En el agua de consumo humano un valor elevado puede indicar un incorrecto funcionamiento del sistema de desinfeccin utilizado. Un anlisis tpico de COT mide tanto el Carbono Total (CO), como el Carbono Inorgnico (CI), as que restando CO y CI se obtiene COT (COT=CO-CI).Estacin 2: Tratamiento Fsico-Qumico de efluentes

En esta estacin se demostr experimentalmente el tratamiento fsico-qumico del test de jar, Cloro libre residual y la turbiedad segn las normas vigentes.Jar-Test o Test de jarra

El jar test est bajo una norma ASTM norteamericana que fue publicada en 1980. Este test se enfoca en ver el tratamiento de agua para reducir su contenido en slidos disueltos, slidos en suspensin, materias coloidales y otras materias que no son sedimentables. Esto se logra a travs de la coagulacin y su posterior decantacin ejercida por la gravedad. Este test permite evaluar en laboratorio la reduccin de color, turbidez y dureza del agua a investigar.Tambin el test de Jar se utiliza para determinar reactivos qumicos potencialmente utilizables para tratar un agua, la dosis a aplicar y las condiciones que se requieren para obtener un resultado ptimo. Es decir el pH optimo la temperatura del agua que de tener y el orden de adicin de reactivos. Adems el correcto procedimiento del test de Jar permite comparar la efectividad de coagulantes y floculantes.

Turbidez

Segn la norma Ch409/1 turbidez es la interferencia ptica de las materias en suspensin en el agua que produce reduccin de su transparencia. Es generada por la presencia de slidos en suspensin. Se mide fotomtricamente a travs de un turbidmetro que es un instrumento nafelomtrico que mide la turbidez causada por partculas suspendidas en un lquido. Haciendo pasar un rayo de luz a travs de la muestra entonces mide la luz reflejada por las partculas en un ngulo de 90 con respecto al rayo incidente. Las lecturas se dan en NTU (unidades nefelomtricas de turbidez).Cloro libre residual

Segn la Norma Ch409/1 establece que el mximo de cloro libre residual debe ser