PREGUNTAS SANITARIA

1. DENSIDAD DEL AGUA En la mayora de las sustancias la densidad disminuye con la temperatura. Al aumentar la temperatura aumenta la energa de vibracin de las molculas, estas ocupan mas espacio (la sustancia dilata) y aumenta el volumen que ocupa la misma masa.

Para el agua:

Mxima densidad a 4C a presin atmosfrica.

El hielo a 0C es menos denso que el agua a 0C.

Es prcticamente incompresible.

Estas caractersticas tienen gran importancia:

Permite el mantenimiento de la vida acutica

Favorece los procesos de erosin.

Si consideramos una masa de agua, en la naturaleza, que sufre un proceso de enfriamiento por perdida calorfica por la superficie (partamos de 15C) el agua superficial conforme va bajando su temperatura (aumentas u densidad), desciende al fondo. De esta forma la capa superficial volver a estar a 15C y se enfriar. As se puede enfriar toda la masa de agua asta 4C. En este caso la franja de agua a 2C es menos densa y por lo tanto no se hunde. De esta forma puede disminuir la temperatura por debajo de los cero grados de forma que la superficie comenzar a helarse. A medida que disminuye la temperatura la franja de hielo aumentar su espesor pero el agua del fondo seguir mantenindose a 4C. De esta forma se permite el mantenimiento de la vida acutica de tal forma que, los seres vivos, no se helarn. Aun as existe riesgo de falta de abastecimiento de oxgeno, de estancamiento de aguaetc. El agua penetra en estado lquido en los materiales porosos, al congelarse aumenta de volumen introduciendo fuertes tensiones que pueden dar lugar a la rotura del material: favorece los procesos de erosin. Al disminuir la temperatura aumenta el volumen del agua de tal forma que ejerce una presin en el interior del poro que generar fisuras (accin-reaccin).

Partimos del hielo. Tiene una estructura cristalina tridimensional en la que actan los puentes de hidrogeno. (el hielo tiene una estructura de molculas separadas, estructura hueca, constitucin cavernosa). Aportamos calor y empieza a fundir, se rompen algunos puentes de hidrogeno, se altera la estructura cristalina que se reordena siendo ocupados los huecos en su interior por molculas de agua sueltas con lo que aumenta la densidad. Disminuye el volumen, las molculas se juntan. Conforme aumentamos la temperatura a partir de los 0C que ya tenamos se produce los siguientes efectos:

1. Se destruyen puentes de hidrgeno, aumenta la compacidad y aumenta la densidad.

2. Cuento mayor temperatura aumenta la energa y existe mayor vibracin de las molculas, mayor volumen y disminuye la densidad.

Son dos efectos contrapuestos; de 04C predomina el primer efecto (aumenta densidad) y a partir de los cuatro grados el segundo (disminuye densidad).

Como se explica la evolucion de la densidad?

2. PUENTES DE HIDROGENO

El enlace en la molcula de agua es fundamentalmente covalente pero tambin es en importante proporcin inico. La molcula de agua tiene carga positiva en el entorno del hidrgeno y negativa en las proximidades del oxgeno (las lneas discontinuas son los puentes de hidrgeno) Este enlace de carcter electrosttico es muy dbil pero lo suficientemente intenso para que se formen agrupaciones de molculas (racimos). Cada molcula se relaciona a travs de estos enlaces de hidrgeno con cuatro molculas vecinas formando estructuras tetradricas (polimerizacin). En resumen cada molcula tiene dos puentes por el oxgeno y uno por cada uno de los hidrgenos = 4). El carcter dipolar de las molculas de agua y los puentes de hidrogeno explican que el agua tenga un comportamiento anormal (cuyas caractersticas se mencionan a continuacin) en relacin con otras sustancias formadas por molculas qumicamente semejantes y anloga composicin atmica.

3. DETERMINACION DE IMPUREZAS DEL AGUA La cuantificacin de las impurezas puede hacerse de forma directa o indirecta:

Medidas directas

Se busca conocer la concentracin de la sustancia en el agua. La expresaremos en mg/L (mg de soluto/ L disolucin). Si la disolucin tiene una densidad relativa igual a la unidad ( 1), caso del agua y de disoluciones acuosas diluidas, mg soluto/L equivale a hablar de ppm en masa.

La concentracin puede expresar tambin:

o Molaridad: moles soluto / litro de disolucin

o Molalidad: moles soluto / kg de disolvente

o Normalidad: equivalentes soluto / litro de disolucin

La determinacin directa de las impurezas puede ser individual o agrupada.

-Medida directa individual: mediada de la concentracin de OD y de iones. Se realiza mediante qumica analtica. No es muy usada debido a que requiere tiempo, tcnicos especializados para medir y una gran cantidad de ensayos a realizar.

-Medida directa agrupada: lo que se hace es medir todas las sales que proporcionan una determinada caracterstica al agua, debida a la presencia de determinados iones, pero en grupo, sin diferenciarlos. Se hace midiendo la dureza, la alcalinidad y el residuo seco.

-Medidas indirectas:

1. La dureza

2. Alcalinidad

4. DETERMINACION DE GERMENES EN ARD

5. CUANTIFICACION MATERIA ORGANICA

Oxidacin qumica: se emplea un reactivo de alto poder oxidante. Se mide la cantidad de oxidante empleado y se correlaciona con el oxgeno.

-Oxidacin biolgica (bioqumica): la oxidacin se verifica mediante microrganismos que procesan (consumen) materia orgnica y producen CO2, H20, tejido celular y residuos minerales.

6. DIFERENCIACION DE SOLIDOS

EVAPORACIN

Se elimina el agua llevndola a ebullicin y el residuo seco que nos queda se somete en una estufa a 103105C para eliminar completamente el agua (humedad) sin que se produzcan procesos de calcinacin. As, mediante pesada, tendramos los solidos totales del agua (ST).

FILTRACIN

Los solidos retenidos por una membrana filtrante dependern del tamao del poro. Si este es de 10^-6m dejar pasar los slidos disueltos (SD) y retendr los solidos en suspensin (SS). Tcnica:

x Se pesa el filtro seco x Se hace pasar el agua a travs del filtro y quedan retenidos una parte de los solidos, los

solidos no filtrables, los solidos en suspensin (SS). x Se seca el filtro con los solidos retenidos y se pesa. Por diferencia saco SS. x Como ST=SS+SD, determino SD (slidos que han atravesado el filtro, solidos filtrables) x Tambin podramos evaporar el agua que ha pasado y determinar directamente SD y

comprobar que coinciden.

SEDIMENTACIN

Los solidos en suspensin de mayor tamao, y mas densos que el agua, se pueden separar por sedimentacin (decantacin). Debido a su mayor densidad y a la accin de la gravedad descienden al fondo del recipiente en un tiempo razonable. Los solidos de un agua que pueden utilizar el siguiente mtodo: introducimos el agua bruta en un recipiente llamado cono de Imhoff, de un litro de capacidad y se deja en reposo hora y media. Determinamos el volumen

ocupado por los slidos. Por evaporacin se halla la concentracin de slidos. El ndice se expresa en mg/ L. (la forma es cnica pues as se aprecian mejor las variaciones de volumen.)

COAGULACIN FLOCULACIN

Para diferenciar dentro de los slidos en disolucin los correspondientes a los coloides, se pueden separar estos mediante un proceso de coagulacinFloculacin y posterior decantacin.

x Coagulacin: eliminar la causa que impide que las partculas coloidales se junten (desestabilizar la suspensin coloidal)

x Floculacin: favorecer el proceso de unin de las partculas coloidales.

CALCINACIN

Mtodo aplicable a cualquier fraccin de solidos. Si sometemos solidos a temperatura 550 50C se volatiliza la materia orgnica.

Solidos fijos (los que quedan): materia inorgnica

Solidos voltiles: materia orgnica

TURBIDEZ O TURBIEDAD

Forma indirecta de estimar la concentracin de solidos en suspensin en un agua. Se mide el efecto del agua, sobre un rayo de luz, que atraviesa una muestra. Concentracin media de slidos en aguas residuales domesticas (mg/L=ppm).

7. CONTAMINACION DETERGENTES x Formacin de espumas aun en cantidades pequeas (contaminacin esttica) x Dificultar la oxidacin qumica y biolgica de la materia orgnica. Disminuyen la

solubilidad del oxgeno en agua. Microrganismos se rodean de una pelcula que les asla del medio y al ensayar agua con gran contenido en materia orgnica dan una DBO pequea. Inhiben los microrganismos.

x El fsforo que contienen > NUTRIENTE.

8. CONTAMINANTES EN LAS ARI Principales contaminantes de las aguas residuales industriales:

Materia orgnica:

Pueden no contener, pero si contienen:

x Concentraciones muy altas o 100400 mg/L DBO5 en aguas residuales domsticas o 1000100000 mg/L DBO5 en aguas residuales industriales

x Alto porcentaje de materia orgnica disuelta ( 80% en ARI y 30% en ARD) x Problemas para su degradacin

o Alta proporcin de materia orgnica no biodegradable DQO/DBO5>2.5, problemas tratamiento biolgico

o N, P (nutrientes) en menor proporcin que en ARD lo que condiciona su tratamiento biolgico (necesidad de aportar en algunos casos)

o Las ARI pueden contener sustancias toxicas > anula actividad microrganismos.

Temperatura

As como el uso del agua en los domicilios implica una dbil contaminacin trmica, un aumento de temperatura de aproximadamente dos grados, en la industria puede ser muy variable y mucho ms alta la contaminacin trmica > cambios en el ecosistema. Ejemplos: aguas de refrigeracin central trmica (convencionales o nucleares), industria alimentaria > procesos calientes

Productos qumicos inorgnicos

x Productos txicos (industrias de tratamiento de metales, curtidos.) como cianuros, metales pesados Hg, Cd, Cr, Cu, N, Pb.

x cidos bases (industria qumica): la alteracin del pH del agua afecta al desarrollo biolgico.

x Sales: calderas y sistemas de refrigeracin. x Aceites e hidrocarburos: maquinaria, talleres y vehculos x Contaminacin radiactiva; problemas de explotacin o accidentes de centrales

nucleares.

9. CONTAMINANTES EN LAS ARD

-Microorganismos: Los microrganismos apostados como contaminantes a las aguas residuales domsticas tienen su ambiente favorable en el intestino y tienden a desaparecer en el medio natural. Las condiciones de temperatura, humedad y alimento son ptimas. Los expulsamos con las heces y pasan de un ambiente ideal a uno hostil y finalmente desaparecen (menor crecimiento y mas muerte en el medio natural). Nos interesan fundamentalmente los patgenos por su incidencia en la salud pblica.

-Materia Orgnica: Son compuestos de C, H, O y adems N, P, S y otros. Los aportamos al agua fregando utensilios de cocina o mediante las heces fundamentalmente. Nuestros excrementos contienen materia orgnica viva: microorganismos, sirven de alimento a otros organismos o microrganismos superiores (DEPREDADORES) o muerta: residuos no asimilados o productos del metabolismo. Sirve de alimento a seres vivos SAPRFAGAOS (detrvoros o recicladores)

x Problemtica sanitaria / ambiental de la materia orgnica al verter al cauce: o Aporta alimento: tardan ms en desaparecer los posibles microrganismos

patgenos. o Disminuye el OD por la actividad de microrganismos aerobios: mortandad de

los peces. x Tipos:

o Compuestos nitrogenados: Son una combinacin de C, H, O, N y ocasionalmente S. (aminocidos, protenas, cadenas de aminocidos de gran tamao.) Urea: CO originada por la eliminacin metablica de productos nitrogenados. Estn presentes en el agua en forma de suspensin coloidal. Constituyen del 40 al 60% de la materia orgnica en las aguas residuales domesticas.

o Carbohidratos o hidratos de carbono: Son una combinacin C, H, O (con hidrgeno y oxigeno en proporcin dos a uno). Azcares, glucosa, almidn, celulosa. Se encuentran disueltos ene l agua y constituyen entre el 25 y el 50% de la materia orgnica en las aguas residuales domesticas.

o Grasas y aceites: Compuestos de C, H y algo de O, distinguimos grasas (slidos) y aceites (lquidos). Son poco solubles en agua. Son hidrfobos y van a la superficie (fciles de separar del agua). Son solubles en disolventes orgnicos. Son de biodegradacin lenta, se retiran al principio en los procesos de depuracin de agua. Constituyen aproximadamente el 10% de la materia orgnica en las aguas residuales domesticas.

Solidos

Los solidos totales (ST) que contiene un agua es uno de los parmetros fsicos ms importantes para caracterizar su contaminacin. Equivalentes al residuo seco en un agua natura, expresados en mg/L o ppm.

Problemtica sanitaria/ambiental de los solidos en agua:

o Alto contenido de solidos es indicio de contaminacin. o Interfieren en los procesos de desinfeccin (eliminacin de patgenos). o Pueden originar daos en las instalaciones y obstaculizar los procesos biolgicos. o Por la sedimentacin de las partculas en el fondo, los lagos poco profundos se

colmatan mas rpido, los huevos de peces y las larvas de los insectos son cubiertas y sofocadas, las agallas de los peces se tapan o daan.

o Interfieren el paso de la luz y las algas en el cauce tendrn dificultades para realizar la fotosntesis.

En un agua residual los solidos totales se presentan en tres formas:

o Sales disueltas (disolucin verdadera) o Coloides (suspensin coloidal) o Solidos en suspensin

Detergentes

Sustancias tenso activas sintticas (producidas por el hombre) que disminuyen la tensin superficial del agua produciendo espumas en su superficie. Segn la naturaleza de su grupo polar hidrfilo:

x Inicos o Aninicos o Catinicos

x No inicos

Constituyentes:

x Agente tenso activo (2030%) x Mezcla de sales sdicas

o Fosfatos o Sulfatos o Carbonatos o Perboratos

o Silicatos Inicialmente los detergentes estaban compuestos por BAS (Sulfonato Alquilo Benceno). El BAS esta compuesto por cadenas ramificadas no biodegradables lo que haca que las espumas estuviera mucho tiempo en el rio. Actualmente los detergentes estn compuestos por LAS (Sulfanato Alquilo Lineal). El LAS esta compuesto por cadenas lineales biodegradables.

Nutrientes

Para el desarrollo de los seres vivos (la formacin de su propia materia orgnica) son necesarios C, H, O y adems N y P. Estos ltimos son esenciales para el crecimiento de los organismos que realizan la funcin clarfica y se les denomina nutrientes.

Problemas medioambientales que originan los nutrientes:

Exceso de nutrientes > EUTROFIZACIN (Tengo muchos nutrientes en agua y estn creciendo mucho las algas pero crecen tanto que su crecimiento dificulta la transferencia de oxgeno al agua. Adems cuando mueren el agua se carga de materia orgnica y los microrganismos aerobios consumen todo el oxgeno disuelto. Aparecen olores. Es ms fcil que ocurra este fenmeno en un lago que en un ro ya que el agua no est en movimiento.)

Metales pesados

Los metales pesados (MP) son elementos necesarios para los ecosistemas en pequeas cantidades> micronutrientes. Pueden ser perjudiciales si superan cierta cantidad (acumulacin: no se expulsan se acumulan) y cierta concentracin (TOXICIDAD). Algunos metales prfidos (Cd, Cu o Pb) en su forma inica soluble forma complejos estables con otras sustancias que impiden el transporte a travs de la pared de la clula (afecta al metabolismo). Las actividades domsticas generan contaminacin con metales pesados por el empleo de productos manufacturados que los contienen.

10. CARACTERISTICAS A MEDIR EN LA ARD (Alcalinidad, dureza, residuo seco) 11. CONTAMINTANTES EN LAS ARP

Muy similares a las de las aguas residuales domsticas al proceder de animales de sangre caliente.

x Microrganismos patgenos especficos; Brucelosis: enfermedad del ganado no se transmite de hombre a hombre sino a travs del ganado.

x Mismos indicadores de contaminacin bacteriolgica que en aguas residuales domsticas, aunque CF/EF concentraciones de materia orgnica y solidos en suspensiones muy altas> condicionan sistemas de tratamiento y transporte.

x Al proceder de animales herbvoros> cargados de solidos flotantes. Incorporan adems la cama de los animales (paja) > problemas de obstrucciones en las conducciones.

x Dada la presencia de insectos en establos de emplean para su eliminacin productos insecticidas que acabaran en las aguas residuales pecuarias.

x No hay detergentes en esta agua

12. COT, DQO, DBO

COT: carbono orgnico total Se mide el CO2, mediante analizador de infrarrojos, producido por la calcinacin de la materia orgnica a aproximadamente 900C en presencia de un catalizador. Se expresa en mg C/L. problema: los compuestos inorgnicos carbonatados (carbonatos y bicarbonatos) tambin van a producir CO2 y distorsionar la medida. La solucin sera eliminarlos previamente mediante aireacin y acidificacin de la muestra.

DQO: demanda qumica de oxgeno. El oxidante es el K2CR2O7 (dicromato potsico) en presencia de un catalizador y a 150C. El ensayo dura unas 3 horas. Se expresa en mg O2/L. es un oxidante tan fuerte que oxidara tambin materia orgnica oxidable (distorsin). Valores de DQO: agua no contaminada 15 ppm; aguas residuales domesticas 2501000 ppm.

DBO: demanda bioqumica (biolgica) de oxgeno. Mide el O2 consumido por los microrganismos aerobios para oxidar la materia orgnica. Se mide exclusivamente la materia orgnica biodegradable, no el total de la materia orgnica. Hay materia orgnica no biodegradable: celulosa, serrn, plsticos. Conceptualmente podemos definir la DBO como: Cantidad de O2, expresada en mg O2/L, consumida por los microrganismos aerobios para oxidar la materia orgnica biodegradable de un agua

13. CONTAMINANTES USO AGRICOLA

Es debida al arrastre por aguas de lluvia y riego de los productos usados en la agricultura. El agua se incorpora a las distintas fases del ciclo hidrolgico (escorrenta superficial e infiltracin) cargada con contaminantes que finalmente llegarn a acuferos, ros, embalses y lagos. Los productos utilizados son abonos, fertilizantes o pesticidas, que pueden ser orgnicos o inorgnicos.

Abonos o fertilizantes

Sustancias que incorporan al suelo elementos necesarios para el desarrollo de las plantas.

x Orgnicos o Alta concentracin de materia orgnica

Estircol Compost (residuos solidos urbanos que pueden contener metales

pesados) Fangos EDAR (estacin depuradora de aguas residuales) (aguas

residuales urbanas que pueden contener metales pesados) o Microrganismos patgenos o Nutrientes, N, P

x Inorgnicos: incorporacin de nutrientes N, P.

En ambos casos la incorporacin de nutrientes (N,P) en exceso puede favorecer el crecimiento desproporcionado de algas y desequilibrar la cadena trfica > EUTROFIZACIN de lagos y embalses.

Pesticidas

Sustancias biocidas para eliminar organismos perjudiciales para las cosechas de inters comercial. Los organismos perjudiciales para la cosecha ocasionan daos a las plantas, se las

comen o alteran su crecimiento; causan enfermedades en las mismas; existen adems plantas competidoras (malas hierbas.) Tipos:

x Insecticidas x Plaguicidas x Fungicidas x Herbicidas

Aumentan la produccin agrcola pero pueden ser muy perjudiciales para la cadena trfica y para la salud humana por tener efectos; cancergenos, mutgenos, teratognicos (monstruos). Un ejemplo de este ltimo es el agente naranja usado en Vietnam (defoliante) para que se les cayeran las hojas a los rboles y poder ver desde el cielo durante la guerra. Aparentemente no era daino ni para la vegetacin ni para la poblacin pero la gente lo respir y comenzaron a nacer nios con deformaciones. Para limitar su efecto medioambiental negativo deben de ser de rpida actuacin y rpida eliminacin: no persistentes. Por ello en pases desarrollados no se emplea el DDT por su bioacumulabilidad (problemas de no evitar hambrunas).

14. NITROGENO EN LA DBO

Tambin se presenta demanda de oxigeno para la nitrificacin (oxidacin) del nitrgeno. El N en forma reducida en agua: Norgnico, Namoniacada.

La nitrificacin la realizan bacterias aerobias auttrofas, en dos etapas.

Para no perturbar la determinacin de la DBO carbonosa inhibimos los microrganismos nitrificantes acidificando el agua. En aguas residuales domesticas el efecto de la nitrificacin es importante a partir de los 810 das.

Un parmetro muy utilizado es la DBO5. Se define como: la cantidad de oxigeno disuelto en agua, expresada en mg O2/ L, consumida por los microrganismos aerobios para oxidar la materia orgnica biodegradable durante 5 das en las condiciones de ensayo (20C y oscuridad). Es un ndice de origen ingls: Tiempo medio que tarda en llegar al mar una gota de agua en un rio ingles (5 das). Entre 1820C temperatura media del agua en un rio ingls en poca estival.

15. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DBO5

TIEMPO: el consumo de oxgeno disuelto del agua por los microrganismos, para oxidar la materia orgnica biodegradable, aumenta con el tiempo hasta la oxidacin total.

TEMPERATURA: en el rango de 5 a 40, si la temperatura aumenta la actividad biolgica aumenta. Si la temperatura es menor a 5 casi se paraliza la actividad biolgica.

LUZ: para saber el oxigeno disuelto que han consumido, en determinado tiempo, los microrganismos en la oxidacin de la materia orgnica biodegradable se mide el oxgeno disuelto inicial y el oxgeno disuelto final. Su diferencia ser el oxgeno disuelto consumido. Hemos de asegurar, para que todo esto sea correcto que no hay aportes de oxgeno disuelto mientras se verifica el proceso. El agua que estamos ensayando ha de estar aislada de la atmosfera para evitar que se disuelva O2 atmosfrico en el agua. La muestra tiene que estar en oscuridad, pues si tenemos algas microscpicas en el agua y luz van a producir O2 (fotosntesis) lo que distorsiona la mediada del oxigeno disuelto consumido.

MICROORGANISMOS: en la muestra a ensayar tiene que haber microrganismos para oxidar la materia orgnica presente. Si no hubiera se realiza la siembra o inoculacin. No es necesario en aguas residuales domesticas, pues contiene microrganismos, pero puede ser necesario en aguas residuales industriales. Adems no debe haber en el agua sustancias toxicas o inhibidoras.

SUFICIENDICA DE OD: si el agua contiene mucha materia orgnica biodegradable es necesario mucho oxigeno disuelto para su oxidacin biolgica, pero la concentracin de oxigeno disuelto no puede superar el oxigeno disuelto saturado, con lo que no podramos determinar si DBO. Se soluciona diluyendo la muestra en agua destilada (no se aporta materia orgnica) con oxigeno disuelto prximo al valor de oxigeno disuelto saturado. El agua que realmente ensayemos es una mezcla del agua de la muestra y del agua de dilucin y para determinar la DBO de la muestra se aplica.

16. PROBLEMAS ARI RED DE SANEAMIENTO x Formacin de complejos distintos a los iniciales: si los compuestos A y B son

inofensivos y reaccionan dando un compuesto C toxico. x Envenenamiento de procesos biolgicos.

17. CARACTERISTICAS AGUAS CONSUMO HUMANO

a) Todas aquellas aguas, ya sea en su estado original, ya sea despus del tratamiento, utilizadas para beber, cocinar, preparar alimentos, higiene personal y para otros usos domsticos, sea cual fuere su origen e independientemente de que se suministren al consumidor, a travs de redes de distribucin pblicas o privadas, de cisternas, de depsitos pblicos o privados.

b) Todas aquellas aguas utilizadas en la industria alimentaria para fines de fabricacin, tratamiento, conservacin o comercializacin de productos o sustancias destinadas al consumo humano, as como a las utilizadas en la limpieza de las superficies, objetos y materiales que puedan estar en contacto con los alimentos.

c) Todas aquellas aguas suministradas para consumo humano como parte de una actividad comercial o pblica, con independencia del volumen medio diario de agua suministrado.

18. PROBLEMAS AGUA USO AGRICOLA

Salinizacin del suelo

El agua (y los nutrientes del terreno) es absorbida por las races de la planta por smosis, debido a la diferencia de concentracin de sales en el agua del protoplasma de las clulas de la raz (mayor) y el agua del suelo (menor).

Si aumenta la concentracin de sales en el suelo se impide que el agua puede ser absorbida, al contrario, la planta pierde agua por las races y se deshidrata.

x Concentracin de sales aceptable x 5005000mg/L > INACEPTABLE

19. CARACTERISTICAS AGUAS DE CAPTACION

20. PARTES DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUAS

21. CRITERIOS LOCALIZACION ABASTECIMIENTO

22. VARIABLES PARA LA UBICACIN

23. VENTAJAS E INCONVENIENTES DESINFECCION POR UV

24. DESINFECCION CON OZONO Y RADIACION

Ozono

El ozono es una variedad alotrpica del O2. Es un gas de color azul y altamente txico, con olor picante. Es muy inestable (vida media 20 min). Es ligeramente soluble en agua y fuerte agente oxidante y desinfectante.

Elimina adems: olores sabores, materia orgnica, hierro y manganeso y fenoles (no produce cloro fenoles que dan mal sabor al agua).

Se obtiene por accin ionizante sobre O2 de un campo elctrico (tormentas) de potencial elevado. Se produce in situ haciendo pasar aire u oxgeno por electrodos con una diferencia de potencial 1000020000 V.

El rendimiento aumenta cuando aumenta el grado de sequedad y disminuye la temperatura, por lo tanto, hemos de tener desecado de aire y refrigeracin del sistema.

En el proceso se consume energa elctrica: 2030 Wh/g O3 producido.

La dosis de desinfeccin: 0.54 mg/L

Fase de contacto en tanques cerrados:

o Tiempo de contacto: 510 min

o Concentracin residual: 0.30.5 mg/L en la salida del tratamiento

Accin bactericida: desintegra la pared celular (LISIS)

25. CARACTERISTICAS CONDUCCIONES RODADAS 1) Impermeabilidad de las paredes: evitar perdidas de agua 2) Secciones con esquinas redondeadas para evitar disminuciones de velocidad en

esquinas que origina aterramientos: fenmenos de putrefaccin si existe materia orgnica: alteracin de la calidad del agua.

3) Velocidad media a. V mnima >0.5m/s: para que no se d sedimentacin. b. V mxima. Depender del tipo de revestimiento y si existen o no en el tramo

tomas o partidores. Si revestido de hormign 39 m/s. 4) Contorno del canal: tiene que ser LISO. Si excavamos en roca hay que revestir.

a. Mayor capacidad hidrulica b. Evitar zonas de acumulacin de depsitos

c. Facilitar limpieza 5) Cubiertos

a. Conveniente antes de la ETAP b. Imprescindible despus de la ETAP

26. Asegura una proteccin frente a la posible contaminacin en trayecto y para asegurar temperatura constante. Para ello capa de tierra superior a 0.80 m.

6) Material de revestimiento de las paredes ha de ser inatacable por el agua y que no altere la calidad de la misma.

a. Transportada b. Exterior (del terreno)

7) Materiales empleados a. Hormign

i. Impermeable ii. Resistente

b. Otros i. Ladrillo

iii. Mampostera iv. Lminas de plstico

8) Secciones transversales a. Abiertas

i. Forma rectangular 27. ii. Forma circular

b. Cerradas (ms recomendables) i. Forma circular ii. Forma de herradura

iii. Forma de ovoide 9) Trazado en planta:Muy flexible, con radios reducidos 10) Trazado de perfil

a. Diferencia de cotas en extremos b. Caudal a transportar c. Velocidades mnimas y mximas d. Normalmente entre 0.001 y 0.00015 e. Puede tener a lo largo del trazado total tramos con distintas pendientes

26. CARACTERISTICAS CONDUCCIONES FORZADAS

Aquellas en las que el agua circula a presin, ocupando la totalidad de la seccin.

Consideraciones generales:

Impermeabilidad muy cuidada

Velocidad media: 0.5m/s 1.5 m/s (hasta 56 m/s)

Material inatacable por las aguas, tanto interiores como exteriores

El perfil de la tubera debe ir por debajo de la lnea piezomtrica para que sea fcil retirar los gases que se acumulan en puntos altos y que el agua salga y no entre si las juntas no son estancas CONTAMINACIN

Trazado en planta: recomendable que vaya cerca de caminos y carreteras de forma que exista fcil acceso a la construccin y reparadores.

Mejor quedan cubiertas por una capa de tierra de e>0.8m

x Evitar esfuerzos trmicos x Conservacin temperatura del agua x Proteccin frente a heladas

-Seccion circular

-Materiales:

x Metalicos o Fundicin o Acero

x Amianto cemento (fibrocemento): se ha prohibido x Hormign

o En masa o Armado Sin o con camisa de chapa o Pretensado Con o sin camisa de chapa

x Plstico o PVC

PVC u PVCo: orientado

o Polietileno (PE) o Polister reforzado con fibra de vidrio (PRFV)

27. CARACTERISTICAS DE LA RED DE DISTRIBUCIN

ltimo elemento del abastecimiento: lleva el agua al usuario final

Han de prestar servicio continuo: en cualquier momento suministrar el caudalrequerido.

Tuberas (habitual): vlido lo visto para conducciones.

28. CARACTERISTICAS DE EXPLOTACION DE UN DEPOSITO x Conservacin de la calidad del agua

o Evitar variaciones de temperatura (15C) 0.71 m recubrimiento de tierras en enterrados Aislante equivalente en otros tipos

o Utilizacin de materiales adecuados en contacto con el agua para que no alteren su calidad

o Circulacin adecuada del agua en el interior: Tabiques direccionales Disposicin adecuada de entrada y salida del agua. Evitar zonas sin

circulacin. Sedimentos y aparicin de microrganismos o Renovacin del aire o Buen diseo de entradas de agua, de personal, y de ventilacin

x Garantas operacionales o o Accesos y medios auxiliares para carga y descarga de equipos y productos

o Cmara de llaves, donde estarn alojadas: Entrada Salida Bypass Dispositivos de medida de caudales que entran y salen Posibilidad de toma de muestras

o Colocacin de vlvulas no en la misma vertical. Sumidero para evacuacin de agua.

o Doble vaso di el volumen es superior a 250 metros cbicos. o Sistema de drenaje de agua de lluvia y nieve en cubierta (peligro de

penetracin en el depsito -> contaminacin) o Sistema de aliviadero y vaciado del depsito o Vaso de agua sin iluminacin natural: algas

x Proteccin contra acciones exteriores o Evitar entrada indiscriminada de personas o Prohibicin de accesos a los vasos o Puertas y ventanas de seguridad

29. VENTAJAS Y DESVENTAJAS RED MALLADA Y RAMIFICADA

Ramificada

Ventaja: ms econmica, los conductos son los estrictamente necesarios para llevar agua a los puntos de consumo.

Inconveniente: Una avera deja sin servicio a todos los usuarios situados aguas abajo. En puntos extremos poca circulacin: problemas de calidad del agua. Pero distribucin de presiones en la red (gran diferencia entre los puntos ms cercanos y ms alejados del depsito)

Mallada

Ventajas: Una avera afecta a menor nmero de usuarios (solo al tramo que aislamos para la representacin). Presiones en la red mas equilibrada

Inconvenientes: Ms cara dado que hay mas longitud de tubera y mas vlvulas pero en cuestin de dimetro es mas barata porque los dimetros son menores.

30. FUNCIONES DEPOSITO

- Regulacin: compensar diferencias entre aportaciones y consumos

Carga: garantizar una presin mnima en la red.

Seguridad en el servicio: volumen de agua para

o Averas

o Consumos extraordinarios (incendios)

Calidad: debe mantener la exigida para que llegue al consumidor.

31. CLASIFICACION DEPOSITOS SEGN POSICION

32. CARACTERISTICAS DE LA RED UNITARIA Y SEPARATIVA

33. CICLO DEL AGUA URBANA

34. CARACTERISTICAS INTRINSECAS SANEAMIENTO

35. DEFINIR

PLUVIOGRAMA: La grfica que representa la evolucin h=h(t) de la altura de precipitacin con el tiempo.

HIETOGRAMA: Durante la duracin del aguacero la cantidad de agua que cae por unidad de tiempo (intensidad) no se mantiene constante. La representacin de estas intensidades.

CURVA IDF: Si fijo aguacero de 20 min i fijo la probabilidad para cinco aos de perodo de retorno con Gumbel puedo determinar Xp de forma que obtengo la curva intensidad duracin frecuencia para el perodo de retorno de 5 aos. Si calculo para aguaceros ms largos y ms perodos de retorno. Sacara estas curvas para la zona en la que estoy trabajando.

CUENCA: Se define la cuenca vertiente respecto a una determinada seccin (punto A) como la superficie desaguada a travs de esa seccin. Toda gota de agua que cae en esa superficie, y escurre, llega a pasar por el punto A.

T DE CONCENTRACION: Se denomina tiempo de concentracin a Tc=max(te+tr). Es decir, el tiempo que tarda en llegar a la seccin de control la gota que cae en el punto de la cuenca ms alejado hidrolgicamente.

36. ESQUEMA GENERAL DE UNA EDAR (+ LINEA DE AGUA)

37. LINEA DE FANGOS

38. TRATAMIENTOS SECUNDARIOS

Se pretende eliminar la contaminacin que no se ha podido eliminar en el tratamiento primario. Fundamentalmente son slidos en suspensin coloidal y sales disueltas (lo que englobamos como slidos en disolucin). Tambin los slidos en suspensin que no haban decantado (faccin fina de los SS).

las susel coste tanteo de los reactivos (que se emplean en grandes cantidades) como el del personal especializado para controlar los procesos. Con un tratamiento qumico siempre podemos depurar un agua, cosa que no ocurre con los tratamientos biolgicos pues para ello es necesario que se puedan desarrollar microorganismos y exige unas determinadas condiciones ambientales: temperatura, pH, ausencia o no de OD, no toxicidad.Sin embargo, en general. El tratamiento secundario es un tratamiento biolgico.

39. PRETRATAMIENTO

40. TIPOS DE TRATAMIENTOS SECUNDARIOS BIOLOGICOS

Lechos bacterianos

Es un reactor biolgico con cultivo fijo a un soporte. Colocamos como soporte por ejemplo, unas piedras (son ms fciles de dibujar.) sobre las piedras riego agua y se mojan las superficies de las mismas, no est saturado, solo riego. Si sigo aportando agua se terminan por pegar los microorganismos a la superficie de las piedras. Si contino aportando agua, los microorganismos se alimentaran del sustrato que contiene el agua y del OD en la misma. De esta forma las piedras quedan recubiertas de una pelcula de microorganimos.

Los microorganimos crecen y la pelcula va engrosando. El agua sigue cayendo y cuando llega al fondo del lecho apenas tiene MO.

A medida que la pelcula va creciendo los microorganismos de la superficie de adherencia quedan muy alejados de la superficie de agua, con lo cual apenas les llega sustrato y O2. Finalmente terminaran muriendo, de esta forma desaparece la adherencia con la piedra y trozos de la biopelcula caen junto con el agua. Al desprenderse dejan espacio para que el agua pueda llevar nuevos microorganimos a la superficie libre.

Por lo tanto, a la salida del lecho bacteriano tendr trozos de biopelcula y agua con apenas MO.

Las condiciones de temperatura, pH son distintos en funcin de a que altura del lecho nos encontremos, por lo tanto, a cada altura proliferarn diferentes microorganismos. En la parte superior puedo tener algas, larvas, gusanos, babosas, caracoles e insectos -> problema.

Reactor de fangos

Los microorganismos estn en suspensin en el agua, hay de mezcla completa y de flujo en pistn (Las caractersticas del agua van variando a lo largo de la longitud del reactor: disminuye la concentracin de sustrato y aumenta la de biomasa).

Me interesa que se d tambin un proceso de floculacin para que los flculos tengan un tamao suficiente para que cuando los pase al decantador los pueda separar. Adems no me interesa que decanten en el reactor, esto es evitado por la inyeccin de aire desde la parte inferior.

Adems el ritmo al que saco los microorganismos del reactor es mucho mayor que el crecimiento de los mismos en el reactor. Cada vez tendra menos microorganismos. Por ello parte de los fangos secundarios se recirculan y parte se llevan a la lnea de fangos.

41. TRATAMIENTO PRIMARIO

42. AIREACION EN UN REACTOR BIOLOGICO

43. ECUACIONES DEL LECHO BATERIANO. SABER COMO VAN Y ESO 44. METODOS DE ESTIMACION DE POBLACION

Mtodo de la semejanza de poblaciones

Se aplica de forma grfica considerando que el crecimiento es semejante a poblaciones similares que han pasado anteriormente por la situacin en que esta ahora la comunidad de estudio. Similares condiciones: econmicas, sociales, urbansticas. La ciudad A a estimar estar en la media aproximadamente.

Mtodo proporcional

Consiste en suponer que la evolucin de la comunidad sobre la que actuamos es idntica a la del conjunto del pas. Esta ultima estudiada con mayores fuentes de informacin, con mas medios tcnicos y humanos (se supone bastante fiable). Si desde el ultimo censo la poblacin del pas a 20 aos vista se incrementar en en nuestro caso tambin.

Mtodo de MOPU

Parecido al mtodo de la tasa uniforme de crecimiento con concesiones.

Partimos de los tres ltimos censos de poblacin:

45. FACTORES QUE AFECTAN AL CONSUMO DE AGUA

46. FACTORES QUE AFECTAN AL CPH

47. TIPOS DE OBRAS DE TOMA EN CAPT. SUPERF. De fondo, de orilla, canal de derivacion y torre de toma (fluviales) En canales Torres de toma Pozos subalveos En aguas quietas: tomas de fondo y torres de toma (lagos) y torres de toma o pluma

movil (embalses).

48. TIPOS DE AGUA EN EL TERRENO

49. CLASIFICACION DE MANANTIALES

Manantiales de filn o grieta

Asociados a acuferos confinados con carga suficiente para salir al exterior si hay fisuras o diaclasas que permitan el paso del agua. Suelen ser fuentes de cauces importantes, con fuertes oscilaciones. Casi siempre son aguas turbias debido a la velocidad importante en la surgencia y arrastre de slidos en suspensin. Pequeas oscilaciones en el nivel fretico darn lugar a variaciones de caudal pero no a su agotamiento. Son de mayor garanta que en otros casos. Solo se queda seco si el nivel fretico ha bajado por debajo de la salida del manantial.

Manantial de afloramiento o vertedero

Resultan del drenaje natural de capas acuferas. Exigen la presencia de un estrato impermeable, que llega a la superficie del terreno y hace de tope, a partir del cual emergen. Tpicos de laderas de valles, en un sinclinal. Normalmente en los puntos bajos del valle. Surgimiento lineal, no solo puntual. No garanta de caudal de agua. Se secan en algn momento en una serie larga de aos (no se secan de un modo permanente, vuelven a surgir en cuanto se recargue el acufero.

Manantial de emergencia o de vaguada

Se pueden formar ros. El nivel del agua supera el nivel del terreno. Por elevacin del NF hasta alcanzar el fondo de la vaguada se crean. Dan lugar al nacimiento de un curso del agua que discurre por la vaguada, por aportaciones de sucesivos manantiales. Dependen de las

oscilaciones de NF y son de menos garanta de caudales que los anteriores, ya que se suelen secar todos los aos. No garanta.

50. PREVENCION DE LA INTRUSION MARINA

51. RECARGA ARTIFICIAL

Conjunto de tcnicas cuyo objetivo es una mayor explotacin del acufero por aumento de sus recursos mediante intervencin directa en el ciclo natural del agua. Puedo meter ms agua a un acufero de lo que sera su situacin natural de equilibrio. Se requiere de un terreno con zonas porosas vacas y que no exista drenaje rpido al exterior (retengo agua) El agua de recarga puede ser de la propia zona, transvasada de otras cauces o agua residual recuperada.

Objetivos de la recarga artificial

Restaurar el acufero sobrexplotado Mantener y regular recursos (estiaje) Almacenar agua local o importada (no superficie de ocupacin y menos evaporacin) Mejorar la calidad del agua que se recarga por prolongada estancia en el acufero Combatir la intrusin marina (barrera hidrolgica) Uso del acufero como conducto de distribucin (si tengo una red de pozos) Evacuar aguas residuales Mezcla de aguas de diferentes calidades

52. TEORIA DE LA SEDIMENTACION LIBRE

53. DOSIFICIACION DEL COAGULANTE

Tipo de coagulante: El mas empelado es el sulfato de aluminio (alumbre). En funcin de otros parmetros (pH) puede ser ms interesante otro coagulante.

Ph: es la variable mas importante en el proceso de coagulacin de coloides. Para cada agua, en funcin de la concentracin y caractersticas de materias coloidales, rango ptimo del pH (buena coagulacin y en corto tiempo). El rango ptimo del pH depende del tipo de coagulante, la dosis de coagulante y las caractersticas del agua. Para las sales de aluminio 6 7.4 y para las sales de hierro 58.

sales disueltas:

Influyen: rango pH para coagulacin ptima, tiempo de floculacin y coagulante radial en el agua tratada. Si utilizamos alumbre como coagulante:

o sulfatos: aumentan la zona optima del pH hacia el lado cido, y el rango, y reducen el tiempo de floculacin

o fosfatos: desplazan hacia el lado cido la zona ptima sin variacin del rango del pH.

naturaleza de la turbiedad: A mas turbiedad mas coagulantes (aunque en menor proporcin que directa). Paradoja: con turbiedad elevada empleo poco coagulante por mayores probabilidades de colisin entre partculas. Mas fcil coagular distribucin amplia de tamaos de partculas coloidales que si un solo tamao o gama muy estrecha. Materia orgnica absorbida por arcillas no exige ms coagulante. Los coloides orgnicos son ms difciles de coagular y necesitan mayor dosis de coagulante.

Temperatura: Si la temperatura es prxima a cero grados hay dificultades en el proceso de coagulacin floculacin. Si la temperatura disminuye la viscosidad aumenta y por lo tanto disminuye la velocidad de sedimentacin.

54. TIPOS DE COAGULANTES

55. VARIABLES DEL PROCESO DE FILTRACION

56. ESTRUCT. DEL FILTRO

57. CLORACION Y COMPUESTOS UTILIZADOS

58. FUNDAMENTO DECANTACION ACELERADA

59. TIPOS DE DECANT ESTATICOS

60. INTRUSION MARINA

La posicin de la interfase agua dulceagua salada desprende del flujo de agua dulce y si esta disminuya por la extraccin de agua del acufero la interfase toma nueva psocion y penetra aun ms tierra adentro producindose la denominada INTRUSION MARINA O NTIRUCSION SALINA: pozos costaros captan agua de mar ( tambin por formacin de corros de agua marina). Debido a la extraccin del agua se produce una mayor penetracin de la cua como consecuencia de una bajada del nivel fretico.

61. FILTRACION LENTA. VENTAJAS E INCONVENIENTES

62. LAVADO FILTROS LENTOS

El proceso dura 1 o 2 das. Se vaca el depsito de agua y se elimina la biopelcula por rastrilladlo (junto con 12cm de arenas). Se debe reponer la arena cuando el espesor del filtro es aproximadamente de 0.7m. Aproximadamente cada 5 aos.

63. LAVADO FILTROS RAPIDOS

64. DIFERENCIA ENTRE EMBALSE Y LAGO

Oscilaciones del nivel del agua => En un lago son pequeos y lentos. No es rango importante. En un embalse las oscilaciones son grandes y rpidas, vaco o lleno.

Distribucin de profundidades =>En el lago hay una zona por donde entra el agua; las mayores profundidades se dan en el centro. En el embalse creamos el vaso. Mximo de profundidad en las proximidades de la presa.

Esto condiciona las tomas => En lago, no en la orilla y en el embalse se hace en la proximidad de la presa.

65. DECANTADOR DE LAMELAS

66. CURVA DE CLORACION

63. TUBOS DE PLASTICO

Manguito tambin de PRFV, juntas de goma =>Tambin juntas de enchufe encolada. Junta de enchufe con anillo de goma.

64. OBJETIVOS Y METODOS DECANTACION Y FILTRACION

Decantacion

Objetivo: se depositen en el fondo las partculas en suspensin en al agua. En nuestro caso (ETAP) los floculos que se han formado.

Tipos:

o Esttica

o Acelerada (de lados de fangos o flujo vertical)

o Superacelerada

Filtracin

Objetivo: eliminar o separar los slidos en suspensin en un agua hacindola pasar por un medio material. En general las partculas son demasiado pequeas para que decanten. Es un procedimiento por el que una mezcla slidolquido pasa a travs de un medio material (FILTRO) que retienen total o parcialmente los slidos y deja pasar los lquidos.

Tipos:

-Superficial o de membrana: si las partculas en suspensin de mayor tamao que aberturas del filtro quedan retenidas en la superficie. La filtracin superficial se realiza con membranas o microtrmicas de abertura de malla 10100 nm de materiales plstico o metal. Tambin se produce en la superficie de medios porosos.

En profundidad o en lecho filtrante: si las partculas son de menor tamao que el poro, penetran en el interior de la masa porosa y quedan ah retenidas (aunque por su tamao podran haber pasado)

La filtracin en profundidad se basa en la capacidad de retencin de los medios porosos en su interior.

Usamos el trmino partcula para los slidos del agua y el trmino grano para los que constituyen el lecho filtrante.

65. MODELOS DE CRECIMIENTO DE POBLACION

66. FACTORES DE LOS ACUIFEROS

67. AIREACION EN REACTOR BIOLGICO

Para que se produzcan procesos aerobios.

68. TIPOS DE AGUA EN EL TERRENO

69. CLASIFICACION DE LOS TERRENOS

70. TIPOS DE ACUIFEROS Acuferos libres (no confinados o freticos): La superficie superior a presin

atmosfrica Acuferos confinados (cautivos, a presin o artesianos): Si tiene techo y, en algunas

zonas, la parte ms alta del acufero se encuentra a presin mayor a la atmosfrica. Si al perforar un pozo el agua aflora al terreno estamos ablando de un acufero artesiano.

Acuferos semiconfinados: Si tiene techo y es semiimpermeable acuitardo Acuferos colgados: Situado encima de otro acufero pero sin conexin con l.

71. CONSIDERACIONES SOBRE CAPTACION EN MANANTIALES Empleo de materiales: inertes(no aporta sustancias extraas) o no disgregables (no

colmatacin) Evitar contaminacin de aguas que alteren su calidad: aguas externas, elementos

extraos Conservar condiciones fsicas de las aguas captadas: temperatura, gases en disolucin Eliminar las arenas arrastradas por corriente de aguas captadas Proteger la cubierta y paredes exteriores con elementos impermeabilizantes. Cuidar ventilacin y proteger los elementos de ventilacin con rejillas o telas

metlicas: no penetren insectos u otros animales Proteger frente al vandalismo.

72. CONTAMINACION AGUAS SUBTERRANEAS

Mientras que la contaminacin de aguas superficiales y se pueden tomar medidas de inmediato, la contaminacin de aguas subterrneas es invisible. La accin protectora suele llegar tarde pues tambin lo hace la evidencia de la contaminacin que se manifiesta mucho despus de su inicio cunado su desarrollo es ya importante. Ello es debido a:

Pequeo tamao de los poros Lenta circulacin del agua Capacidad de absorcin de los terrenos Poder depurador del acufero

As como el avance de la contaminacin de las aguas es un proceso lento tambin lo es la recuperacin y a veces el proceso es irreversible. Hay que ir a tomar medidas preventivas que evitan la contaminacin del acufero. Origen de la contaminacin en acufero:

Aguas residuales. o Domsticas: contaminacin orgnica y biolgica

Pozos negros Fosas spticas Fugas de alcantarillado

o Pecuarias: igual que las domsticas pero menos intensas o Industriales: muy variable

Metales pesados En alguno casos gran carga orgnica no biodegradable Sustancias txicas

o Agrcolas: abonos, materia orgnica (nitratos) Aguas superficiales: no muy importante pero s se emplea en recarga artificial

acuferos pues origina un frenado en la recarga: colmatacin Aguas salinas: intrusin marina Actividades mineras: contaminacin inorgnica debido al lavado por la lluvia

o Escombreras o Parques de carbn

Actividades nucleares: aportacin de radioistopos o Minerales radiactivos o Plantas de tratamiento combustibles nucleares o Centrales nucleares: fugas

Pozos mal construidos o abandonados: entubaciones rotas o corrodas a nivel del acufero con mala calidad del agua.

Vertidos de basura: si no se ha impermeabilizado el vaso en que se acumulen los residuos y los lixiviados llegan al acufero. Otra opcin es que el nivel fretico del terreno llegue al vertedero

Otras: sal vertida para facilitar el deshielo (vialidad invernal)

73. TECNICAS DE DESALACIN Destilacin: mediante calor se produce la evaporacin y posterior condensacin. Congelacin: mediante frio se forma hielo y se saca el agua pura y se licua. Intercambio inico

Tcnicas de membrana: o Osmosis inversa: para dos muestras de concentraciones iguales aplicar

mediante un mbolo la presin necesaria para que se obtenga una muestra de mucha mayor concentracin que la otra. De esta forma la muestra de mayor concentracin ser el agua desalada y la de mayor concentracin el agua salada o salmuera (residuo)

Electrodilisis: pasa corriente electica a travs de solucin salina dispuesta en compartimentos separados por membranas

Ultrafiltracin: agua pasa por membrana con agujero muy pequeo. Se retienen las partculas pequeas. Hay que ejercer presin el por aqu es mas pequea que en la osmosis inversa.