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NOMBRE DE LA
PRESENTACION
FECHA XXXXXXXXX
Investigación Básica y Aplicada
sobre el Parámetro Color en los
Vertimientos de Aguas
Residuales.
PARTICIPANTES
Grupo de Biorremediación y Desarrollo Tecnológico. Escuela de
Geociencias y Medio Ambiente. Universidad Nacional de Colombia
Grupo de Investigaciones Ambientales (GIA). Escuela de
Ingenierías. Universidad Pontificia Bolivariana
Grupo de Investigación Sinapsisuco y Limnología. Grupo de
Investigación Recursos Hídricos. Universidad Católica de Oriente
Grupo de Investigación y Mediciones Ambientales (GEMA)
Facultad de Ingeniería. Universidad de Medellín
CONTENIDO
1. Consideraciones del Color.
2. Componente No. 1 y 2. Técnica analítica y Vertimientos.
3. Componente No. 3. Análisis mediante imágenes.
4. Componente No. 4 Toxicidad y tratamientos.
5. Componente No. 5 Biodegradabilidad.
6. Conclusiones de la investigación.
DEFINICIÓN COLOR
El color en el agua puede ser
debido a la presencia de
sustancias naturales (arcilla,
ácidos húmicos, fúlvicos, etc) o
al vertimiento de aguas
residuales.
Sensación que se produce en
respuesta a la estimulación del
ojo y de sus mecanismos
nerviosos, por la energía
luminosa de ciertas longitudes
de onda.
PROPIEDADES IMPORTANTES DEL COLOR
• Definición de Color: Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de
las ondas electromagnéticas y refleja las restantes. Las ondas
reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el cerebro
como distintos colores según las longitudes de onda
correspondientes.
• Matiz o tono: El grado en el cual un estímulo puede ser descrito
como similar o diferente de los estímulos como rojo, amarillo y azul.
Hay una alta correlación entre el tono y las longitudes de onda.
• Intensidad: Este concepto representa la pureza o
intensidad de un color particular, la viveza o palidez del
mismo.
El COLOR EN EL AGUA
El color mostrado en el agua es el
resultado de la luz dispersada
después de que haya pasado a
través de varias profundidades y
sometido a la absorción selectiva.
Color y turbidez determinan la
profundidad a la que la luz penetra en
los sistemas de agua. El color visible
en una muestra de agua es la luz que
se refracta, reflejada o reemitida por
sustancias en el agua debido a que no
ha sido absorbida para producir
reacciones térmicos o químicos.
ANTECEDENTES Y PROBLEMÁTICA
El río Medellín, eje articulador
del Valle de Aburrá, se extiende
100 km desde el Alto de San
Miguel en Caldas hasta su
hasta su confluencia con el Río
Grande.
Afectación debido a:
Distribución físico-espacial, conurbación, la
población asentada a lo largo del río, las
dinámicas territoriales, las potencialidades
ambientales, entre otras.
ANTECEDENTES Y PROBLEMÁTICA
Las técnica actual de medición
Hazen en UPC (Unidades
Platino –Cobalto), excluye de
evaluación, el color
proveniente de efluentes
industriales, dado que éste
requiere ser medido en otras
unidades.
ANTECEDENTES Y PROBLEMÁTICA
NORMA UNIDAD
USOS DEL AGUA
HUMANO -
DOMÉSTICO
PARA
POTABILIZACIÓN
SE REQUIERE
SÓLO
TRATAMIENTO
CONVENCIONAL
HUMANO -
DOMÉSTICO
PARA
POTABILIZACIÓN SE
REQUIERE SÓLO
DESINFECCIÓN
PRESERVACIÓN FAUNA Y FLORA
AGUA FRÍA
DULCE
AGUA CÁLIDA
DULCE
Decreto 1594 de 1984 -
norma Colombiana de
vertimientos UC 75 20 No interfiera
fotosíntesis
No interfiera
fotosíntesis Criterios de calidad del
agua para destinación del
recurso a diferentes usos
en Ecuador UC 100 20 - -
Artículos 81- 82 decreto
supremo nº 261-69-
ap(decreto ley nº 17752 -
Perú) 1969 UC 300 - - -
Digesto de la comisión
administradora del rio
Uruguay (Caru) UC 300 - - -
Calidad del agua para
diferentes usos según la
OMS y la OPS UC 75 20 - -
Norma oficial Mexicana
nom-127-ssa1-1994 UC - 20 - -
El impacto más cercano y evidente es
la reducción de la cantidad de luz que
ingresa al agua por la entrada de
grandes cantidades de color, y la
entrada exagerada de nutrientes (N,P)
que genera la eutrofización.
AFECTACIÓN SOBRE LOS ECOSISTEMAS…
AFECTACIÓN SOBRE LAS PERSONAS..
La Ecological and toxicological Association of Dyes and organic
pigments manufacturers. ETAD ha reportado presencia de PCB´s en
algunos pigmentos, como se sabe este tipo de sustancias son
consideradas como uno de los 12 compuestos más tóxicos y recalcitrantes
generados por el hombre, catalogado así por el programa de las Naciones
Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) (Borja et al; 2005).
Lo que le imprime efectos mutagénicos, teratogénicos y
cancerígenos.
CONSIDERACIONES DEL COLOR.
• Reacciones
• Impacto visual
• Variación del color
• Toxicidad
• Biodegradabilidad
• Alteración Cuerpo Agua
• Tratamientos - Control
• Materias primas
• Línea Base
• Tendencia por sectores
• Técnicas analíticas
• Repetibilidad
• Validación
Medición Vertimiento
Receptor Impacto
CONSIDERACIONES DEL COLOR.
• Componente N° 3.
• COLOR BASE DEL RÍO ABURRÁ - MEDELLÍN MEDIANTE EL USO DE IMÁGENES DIGITALIZADAS
• Componente N° 4 y 5
• EVALUACIÓN LA TOXICIDAD y BIODEGRADABILIDAD POR VERTIMIENTOS
• Componente N° 2.
• LÍNEA BASE DE COLOR PARA VERTIMIENTOS EN SECTORES PRODUCTIVOS
• Componente N° 1.
• DEFINICIÓN Y VALIDACIÓN DEL MÉTODO ANALÍTICO
Medición Vertimiento
Receptor Impacto
Profundizar en el conocimiento de la variable color,
para validar un método analítico y comprender su
interacción con los demás parámetros de calidad,
toxicidad y biodegradabilidad; y su impacto sobre el
cuerpo receptor, de manera que se pueda hacer
una aproximación a la definición de objetivos de
calidad para dicho parámetro, medido en unidades
diferentes al Platino-Cobalto.
Objetivo General
NOMBRE DE LA
PRESENTACION
FECHA XXXXXXXXX
Componente N° 1.
DEFINICIÓN Y VALIDACIÓN DEL MÉTODO
ANALÍTICO
Definir y validar un método analítico para la
determinación del parámetro color..
Objetivo Componente 1
• Determinar un protocolo para la preparación y
análisis de muestras.
• Definir y validar un método analítico para la
determinación de color en aguas coloreadas de
diferentes sectores industriales.
• Realizar el análisis estadístico con el objeto de
evaluar la precisión, exactitud, límite de detección y
repetitividad del método propuesto.
Objetivos Específicos
• Como hipótesis se plantea: Es factible la medición
estandarizada de color mediante la aplicación de
alguno de los siguientes métodos de medición:
espectrofotométrico de longitud de onda múltiple en
30 y 10 puntos, método tristimulus y el de color ADMI
en aguas residuales industrial de diferentes sectores
industriales. Dicha técnica debe garantizar al menos
las características de exactitud, precisión,
repetitividad y límite de detección.
Hipótesis
Métodos de Análisis
• Método múltiple longitud de
onda 30 y 10 puntos (APHA
2120D)
• Método tristimulus (APHA
2120E, propuesto por la
versión 5.0 de la norma de
reglamentación del decreto
3930 de 2010)
• Método ADMI (APHA 2120F)
Metodología
Revisión
bibliográfica
Aprestamiento y
adecuación del
sistema
Desarrollo de pruebas
con estándares,
verificación con
muestras sintéticas y
muestras reales.
Aplicación de operadores
estadísticos a métodos analíticos
evaluados. exactitud y precisión,
sesgo, etc.
Comparación
estadística entre
método tristÍmulos y
método ADMI.
Trabajo de campo
y recolección de
muestras
MÉTODOS PROPUESTOS PARA VALIDACIÓN
Método Espectrofotométrico Triestimulo • SM-2120E
• El valor triestimulo es el conjunto de 3 resultados, dados por un espectrofotómetro, que cuando son combinados de varias maneras, describen cómo el ojo humano percibe un determinado color.
• Los valores obtenidos son coordenadas X,Y,Z que permiten ubicar el color en el diagrama cromático.
• Resultado cualitativo, ya que las coordenadas no presentan una tendencia y varían para cada color.
MÉTODOS PROPUESTOS PARA VALIDACIÓN
Método Espectrofotométrico ADMI
• SM 2120F
• El método ADMI determina el ―valor del color‖ el cual es una cantidad independiente del matiz y aumenta a medida que aumenta la intensidad.
• Resultado cuantitativo que depende de la intensidad del color, pero no del matiz.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI
• Como se trata de un método normalizado y aprobado por el
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
22nd edition, se tienen en cuenta los siguientes parámetros de
validación:
• Límite de cuantificación
• Intervalo de trabajo y lineal
• Precisión (Repetibilidad)
• Exactitud
• Incertidumbre de la medición
• El desarrollo del procedimiento de validación se realiza con un
estándar de Platino-Cobalto, el cual es el recomendado en los
métodos propuestos para realizar las calibraciones y respectivos
estándares de control de calidad.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI
• Concentración mínima de analito que puede
determinarse en una muestra con un nivel de
incertidumbre aceptable.
• Para su análisis se realizan varios análisis de un blanco
(Se realizaron 20 lecturas).
• Se obtiene un límite de cuantificación de 0 ADMI.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI -Límite de Cuantificación-
• Se analizan distintos puntos a concentraciones ascendentes los
cuales se grafican, observando los cambios en el coeficiente de
regresión hasta encontrar el punto en el cual se pierde la linealidad.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI – Intervalo de trabajo y lineal
y = 1,0164x - 0,2423 R² = 0,9997
-50
0
50
100
150
200
250
300
0 50 100 150 200 250 300
Lectura (ADMI)
Concentración (UPC)
Curva de Calibración Método ADMI
Intervalo de trabajo
0ADMI-250ADMI
• Se realiza el análisis de precisión bajo condiciones de
repetibilidad (mismo equipo, operador, calibración del equipo
y tiempo).
• Para este análisis se toman 3 concentraciones que abarquen
la totalidad del intervalo de trabajo. Las tres concentraciones
escogidas son 25, 100 y 250 ADMI.
• Como resultado se obtiene que el estándar de 25ADMI
presenta el coeficiente de variación más alto siendo de 4,2%.
Lo que implica una baja dispersión de los datos.
• Otro resultado de interés es la desviación estándar de
repetitividad de 1,57.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI -Precisión (Repetibilidad)-
• Se realiza nuevamente la metodología planteada
cambiando el día y el analista, de esta manera se
determina la precisión intermedia del método y se
sustentan los resultados a partir de un Análisis de
Varianza (ANOVA).
• Después de realizar el análisis estadístico, se concluye
que no hay diferencia significativa entre los análisis del
día 1 y los del día 2.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI -Análisis de Varianza-
• Para el análisis de veracidad se toman los datos
reportados por uno de los analistas y se comparan las
mediciones experimentales con los valores teóricos de
25, 100 y 250 ADMI.
• Como resultado se obtienen errores de 6,8%, 3,15% y
3,48% respectivamente los cuales se encuentran dentro
de lo establecido para métodos espectrofotométricos.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI -Veracidad-
• La incertidumbre de la medición es un parámetro no
negativo que caracteriza la dispersión de los resultados
obtenidos bajo las condiciones de análisis.
• Para su calculo se asocian los datos a la curva de
calibración obtenida. Para obtener la incertidumbre del
método se debe combinar la anterior con las distintas
fuentes de incertidumbre asociadas al método, es decir
condiciones del Laboratorio, equipos, vidrieria, etc.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI – Incertidumbre de la Medición
• El método ADMI es robusto y estadísticamente
aceptable para ser aplicado en la determinación de color,
puesto que todos los parámetros evaluados presentan
un comportamiento acorde con lo estipulado.
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ADMI -CONCLUSION-
• Se realizan análisis de repetibilidad a los siguientes reactivos:
• Indigo
• Rojo 40
• Óxido de Cobre
• Óxido de cromo verde
• Dióxido de titanio
• Óxido de Zinc
• Óxido de hierro negro
• Óxido de hierro rojo
• Óxido de hierro amarillo
• Anilina vegetal Amarilla
• Rodamina
MEDICIÓN DE REACTIVOS REPRESENTATIVOS
• Se realizan pruebas de linealidad y de reproducibilidad
determinando el ADMI aparente (sin filtración) y ADMI real (con
filtración por filtro de 0,45mm) también se tiene registro del valor
triestimulo.
• Se encuentran diversos comportamientos para los diversos
reactivos pero siempre hay un aumento del ADMI a medida que
aumenta la intensidad de un determinado color.
MEDICIÓN DE REACTIVOS REPRESENTATIVOS
• Todos los reactivos empleados presentan una tendencia lineal a
medida que se aumenta la concentración de la muestra o la
intensidad del color del reactivo. Este comportamiento es el
esperado, lo que demuestra la aplicabilidad del método para el
objetivo establecido.
• Entre menos soluble sea el reactivo o menos afín sea con la matriz
acuosa, mayor será la dispersión de los resultados obtenidos.
• Es importante reportar los valores de pH y turbiedad para las
muestras analizadas y no alterar las condiciones iniciales
de la muestras, dado que el color ADMI es fuertemente
dependiente de estos dos parámetros.
MEDICIÓN DE REACTIVOS REPRESENTATIVOS - CONCLUSIONES
NOMBRE DE LA
PRESENTACION
FECHA XXXXXXXXX
Componente N° 2.
LÍNEA BASE DE COLOR PARA
VERTIMIENTOS EN ONCE SECTORES
PRODUCTIVOS
Determinar la línea base del parámetro color en once
sectores industriales y correlacionar parámetros
fisicoquímicos.
Objetivo Componente 2
• Selección de Sectores y empresas.
• Línea base de la evaluación del color (Color,
DQO, DBO, Sólidos Totales, Sólidos
Suspendidos, Sólidos Disueltos, pH y
Conductividad).
• Correlacionar los parámetros analizados con la
medición de color validada.
• Socialización de resultados obtenidos.
Objetivos Específicos
Metodología
Priorización de
sectores a partir de
matriz de expertos
Socialización con
empresas de los
sectores
priorizados
Planeación de
caracterizaciones y
formulación de planes
de muestreo
Análisis de resultados de
caracterización de las aguas
residuales a partir de la aplicación de
operadores estadísticos.
Trabajo de campo y
recolección de
muestras
Plan de
Validación de
técnicas
Mediciones en
Laboratorio
Determinación de
correlaciones entre el análisis
de color y los parámetros
fisicoquímicos.
Construir la línea base a partir de la evaluación del color en los
vertimientos generados por los sectores económicos priorizados, mediante
la toma de muestras y caracterización de los parámetros: color, DQO,
DBO, Sólidos Totales, Sólidos Suspendidos, Sólidos Disueltos, pH y
Conductividad; y así caracterizar los vertimientos de once sectores
productivos para correlacionar los parámetros analizados con la medición
de color validada.
Alcance
Sectores Priorizados
Factor Crítico Puntuación Ponderación
Toxicidad
Se evaluó el impacto de 1 a 5, considerando que 5 es el
mayor impacto negativo toxicológico sobre el cuerpo de
agua generado por descargas de color.
30%
Frecuencia de vertimiento color
Se evaluó el impacto de 1 a 5, considerando que 5 se
asocia a una descarga de color continua a los cuerpos de
agua.
10%
Frecuencia de cambio de color
Se evaluó el impacto de 1 a 5, considerando que 5 se
asocia a una alta variación en el color de las aguas
residuales descargadas a los cuerpos de agua.
5%
Volumen vertido
Se evaluó el impacto de 1 a 5, considerando que 5 se
asocia a un alto volumen de agua residual con color
descargadas a los cuerpos de agua.
15%
Visuales y/o estéticos
Se evaluó el impacto de 1 a 5, considerando que 5 es el
mayor impacto negativo visual y estético sobre el cuerpo de
agua generado por descargas de color.
30%
Biodegradabilidad
Se evaluó el impacto de 1 a 5, considerando que 5 se
asocia a una baja biodegradabilidad de las aguas residuales
con color descargadas a los cuerpos de agua.
10%
- Fabricación de productos textiles
- Fabricación de sustancias y productos químicos
- Curtido de cuero
- Actividades de impresión
- Evacuación y tratamiento de aguas residuales
- Fabricación de papel, cartón y productos de papel cartón
- Fabricación de otros productos minerales no metálicos
- Elaboración de productos alimenticios
- Elaboración de bebidas
- Fabricación de productos metalúrgicos básicos.
Sectores Priorizados
Trabajo de campo y recolección
de muestras Sector Económico
Empresas
Convocadas
Empresas
Interesadas
Empresas
Participantes
Monitoreos
Ejecutados
No de
Muestras
puntuales
No de
Muestras
compuestas
No de
Muestras
Río Medellín 5 84 84
Actividades de impresión y de
producción de copias a partir de
grabaciones originales
12 5 5 5 23 6 29
Curtido y recurtido de cuero 4 1 1 2 25 2 27
Elaboración de productos alimenticios -
Elaboración de bebidas 11 5 5 7 48 11 59
Evacuación y tratamiento de aguas
residuales - Recolección, tratamiento y
disposición de desechos, recuperación
de materiales
2 1 1 3 30 6 36
Fabricación de otros productos
minerales no metálicos 13 3 1 1 9 1 10
Fabricación de papel, cartón y productos
de papel cartón 8 6 4 4 36 8 44
Fabricación de productos metalúrgicos
básicos 18 9 7 7 56 13 69
Fabricación de productos textiles 18 11 10 11 91 19 110
Fabricación de sustancias y productos
químicos 23 14 10 11 84 15 99
TOTAL 109 55 44 56 486 81 567
Análisis de Resultados
• Dividir los resultados en Aguas Vertidas sin tratamiento y con
tratamiento.
• Identificar generalidades del sector para comparar con los resultados
obtenidos.
• Se aplicó la estadística descriptiva para cada uno de los parámetros
fisicoquímicos analizados y los parámetros referentes al color y así
determinar el comportamiento de los datos en cada uno de los sectores
priorizados.
• Se empleó la inferencia estadística para determinar como estaban
relacionados los parámetros fisicoquímicos con el parámetro color
(ADMI). Además, se determinó la naturaleza dinámica de los datos
recolectados. Lo anterior se trabajó mediante correlaciones y análisis de
regresión.
Resultados por Sector - Correlaciones con
respecto a ADMI
Imp
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co
pH en campo (Unidades de pH) 0,4 0,1 0,3 0,2 0,0 0,2 0,2 0,4 0,1
Temperatura (°C) 0,1 0,2 0,7 0,2 0,1 0,0 0,0 0,1 0,1
Conductividad (µS/cm) 0,5 0,2 0,0 0,2 0,2 0,4 0,1 0,0 0,2
Turbiedad en campo (UNT) 0,5 0,0 0,7 0,1 0,0 1,0 0,8 0,5 0,3
CAUDALES (L/S) 0,1 0,0 0,2 0,1 1,0 0,2 0,0 0,0 0,2
DQO (mg O2/L) 0,7 0,3 0,9 0,1 0,1 0,6 0,2 0,9 0,5
DBO5 (mg O2/L) 0,6 0,3 0,8 0,1 0,2 0,3 0,1 0,3 0,1
SÓLIDOS SUSPENDIDOS (mg
SS/L) 0,4 0,0 0,9 0,7 0,3 0,3 0,6 0,6 0,5
Resultados por Sector - Correlaciones con
respecto a ADMI
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Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,6 0,3 0,4 0,5 0,0 0,6 0,0 0,8 0,2
Sólidos Totales (mgST/L) 0,6 0,2 0,9 0,5 0,3 0,7 0,1 0,8 0,5
Color (UPC) 0,4 0,9 1,0 0,0 0,6 0,1 1,0 0,9 0,5
pH (Unidades de pH) 0,0 0,0 0,2 0,1 0,0 0,1 0,2 0,4 0,2
Turbidez Total (NTU) 0,8 0,2 1,0 0,7 0,7 0,3 0,7 0,2 0,9
Xsin filtrar 0,1 0,1 0,0 0,2 0,9 0,3 0,0 0,1 0,7
Ysin filtrar 0,1 0,1 0,0 0,2 0,9 0,3 0,0 0,1 0,7
Zsin filtrar 0,0 0,0 0,0 0,2 0,9 0,4 0,1 0,0 0,7
Sector Alimentos y Bebidas
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 12,08 3,77 8,65 5,93
Temperatura en campo (°C) 63,90 22,30 32,30 23,70
Conductividad en campo (µS/cm) 7.010,00 237,00 2.750,00 639,00
Caudal en campo (L/s) 20,25 0,02 20,25 2,92
pH (Unidades de pH) 10,93 3,14 7,85 4,37
Turbiedad (UNT) 21.500,00 18,00 4.800,00 66,00
Color (UPC) 147.500,00 52,00 38.800,00 33,00
Color (ADMI) 85.500,00 150,00 16.300,00 1.080,00
Correlación -Sector Alimentos y Bebidas-
Puntual Sin
Tratamiento
(r)
Puntual Con
Tratamiento
(r)
Todo el Sector
(r)
pH en campo (Unidades de pH) 0,309405848 0,646804857 0,311921947
Temperatura (°C) 0,902721756 0,535702836 0,744207375
Conductividad ((µS/cm) 0,071663598 0,02770927 0,02624119
Turbiedad en campo (UNT) 0,954394123 0,8134464 0,705006008
Caudales (L/S) 0,290491705 0,022196788 0,242802097
DQO (mg O2/L) 0,895002544 0,866705261 0,888170086
DBO5 (mg O2/L) 0,847857912 0,622205453 0,842465254
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,92524474 0,625237764 0,908130784
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,376106335 0,90186546 0,425103068
Sólidos Totales Por (mg ST/L) 0,928594367 0,91269068 0,915599098
Color (UPC) 0,982705888 0,991565644 0,975769631
pH (Unidades de pH) 0,167379854 0,363914774 0,201576535
Turbidez Total (NTU) 0,989290759 0,734607434 0,979418392
X sin filtrar 0,009941025 0,20848767 0,024785597
Y sin filtrar 0,020403913 0,258860181 0,008101897
Z sin filtrar 0,074564616 0,299859576 0,002973063
Análisis de Regresión -Sector Alimentos y
Bebidas-
y = 4,0854x + 1979,6 R² = 0,9593
y = 23,426x0,8304 R² = 0,9141
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
0
5000
1000
0
1500
0
2000
0
2500
0
AD
MI S
in F
iltra
r
Tubiedad (NTU)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la Turbiedad-ORIGINAL-
Lineal (Series1)
Potencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector de Alimentos y
Bebidas-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
DQO (mg O2/L)
𝑦
= 0.4689𝑥
+ 1966
𝑅2 = 0.801
X= DQO (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 913.87𝑒0.0003𝑥
𝑅2 = 0.829
X= DQO (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.4709𝑥 + 2076.3
𝑅2 = 0.7888
X= DQO (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
DBO5 (mg O2/L)
𝑦
= 1.9233𝑥
+ 848.93
𝑅2 = 0.7189
X= DBO5 (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 1125.2𝑒0.0006𝑥
𝑅2 = 0.4892
X= DBO5 (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 1.9209𝑥 + 950.62
𝑅2 = 0.7097
X= DBO5 (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos
Suspendidos (mg
SS/L)
𝑦
= 0.5633𝑥
+ 4490.8
𝑅2 = 0.8561
X= Sólidos
Suspendidos (mg
SS/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 2.4126𝑒0.1566𝑥
𝑅2 = 0.6029
X= Log10(SS)
Y= Log10(ADMI Sin
Filtrar)
𝑦 = 0.5668𝑥 + 4184.8
𝑅2 = 0.8247 X= Sólidos
Suspendidos (mg SS/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Análisis de Regresión -Sector de Alimentos y
Bebidas-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
Sólidos Disueltos
(mg SD/L)
𝑦 = 618.62𝑒0.0007𝑥
𝑅2 = 0.8311
X= Sólidos Disueltos
(mg SD/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Totales (mg
ST/L)
𝑦
= 0.5412𝑥
+ 2805.2
𝑅2 = 0.8623
X= Sólidos
Totales(mg ST/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 610.16𝑒0.0006𝑥
𝑅2 = 0.8864
X= Sólidos
Totales(mg ST/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.5443𝑥 + 2769.3
𝑅2 = 0.8383 X= Sólidos Totales(mg
ST/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Color (UPC)
𝑦
= 0.5726𝑥
+ 2164.3
𝑅2 = 0.9657
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.3921𝑥 + 1146.7
𝑅2 = 0.9832
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.5614𝑥 + 1115.5
𝑅2 = 0.9521 X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
Turbiedad (NTU)
𝑦
= 4.0956𝑥
+ 2012.7
𝑅2 = 0.9787
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 2.1524𝑥0.548
𝑅2 = 0.8748
X= Log10(Turbiedad
(NTU))
Y= Log10(ADMI Sin
Filtrar)
𝑦 = 4.0854𝑥 + 1979.6
𝑅2 = 0.9593 X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sector Doméstico
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 8,76 7,42 7,74 7,29
Temperatura en campo (°C) 26,20 23,60 27,00 24,20
Conductividad en campo (µS/cm) 1.360,00 941,00 1.344,00 1.087,00
Caudal en campo (L/s) 1.768,00 1.228,00 1.768,00 1.228,00
pH (Unidades de pH) 7,86 6,72 7,73 6,84
Turbiedad (UNT) 349,00 115,00 130,00 47,00
Color (UPC) 4970,00 2.720,00 2750,00 1.525,00
Color (ADMI) 2.175,00 245,00 1.440,00 320,00
Correlación -Sector Doméstico-
Puntual Sin
Tratamiento
(r)
Puntual Con
Tratamiento
(r)
Todo el Sector
(r)
pH en campo (Unidades de pH) 0,268039241 0,029598968 0,125250925
Temperatura (°C) 0,236191221 0,361001125 0,052639503
Conductividad ((µS/cm) 0,146791703 0,201620968 0,244836986
Turbiedad en campo (UNT) 0,301739213 0,486887431 0,304595195
Caudales (L/S) 0,238420986 0,498846415 0,238544872
DQO (mg O2/L) 0,170619917 0,209749897 0,483826862
DBO5 (mg O2/L) 0,476024895 0,54705824 0,110983674
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,202272498 0,159995743 0,541631808
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,14031666 0,229507162 0,241763111
Sólidos Totales Por (mg ST/L) 0,209016851 0,031283719 0,538534762
Color (UPC) 0,198822679 0,178751106 0,540262148
pH (Unidades de pH) 0,486100422 0,268144533 0,218848198
Turbidez Total (NTU) 0,872222126 0,407769523 0,870578825
X sin filtrar 0,805681948 0,592211198 0,707469621
Y sin filtrar 0,805953303 0,59701424 0,706646849
Z sin filtrar 0,796996749 0,579720332 0,688343537
Análisis de Regresión -Sector Doméstico-
y = 5,9703x + 102,52 R² = 0,7579
y = 910,68ln(x) - 3433,3 R² = 0,7092
y = 8,7333x0,9382 R² = 0,6287
y = 353,4e0,0057x R² = 0,58
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 50 100
150
200
250
300
350
400
AD
MI S
in F
iltra
r
Turbiedad (NTU)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la Turbiedad-ORIGINAL-
Lineal (Series1)
Logarítmica (Series1)
Potencial (Series1)
Exponencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector Doméstico-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
Turbiedad (NTU) 𝑦 = 1460.6 ln 𝑋 − 6305.5
𝑅2 = 0.8056
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 5.9703𝑥 + 102.52
𝑅2 = 0.7579
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
Variable X del
Triestimulos
𝑦 = −2213 ln 𝑋 + 10222
𝑅2 = 0.6725
X= Variable X del Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = −1609 ln 𝑋 + 7615.4
𝑅2 = 0.5075
X= Variable X del
Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
Variable Y del
Triestimulos
𝑦 = −2220 ln 𝑥 + 10296
𝑅2 = 0.6732
X= Variable Y del Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = −1611 ln 𝑥 + 7654.7
𝑅2 = 0.5064
X= Variable Y del
Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
Variable Z del
Triestimulos
𝑦 = −1934 ln 𝑥 + 9250.6
𝑅2 = 0.6696
X= Variable Z del Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = −1318 ln 𝑥 + 6518.2
𝑅2 = 0.4793
X= Variable Z del
Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
Sector Textil
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 12,12 3,02 11,70 4,48
Temperatura en campo (°C) 64,50 25,40 45,50 23,10
Conductividad en campo (µS/cm) 32.700,00 184,00 24000,00 325,00
Caudal en campo (L/s) 116,20 0,06 100,60 0,06
pH (Unidades de pH) 11,90 3,13 11,70 4,97
Turbiedad (UNT) 619,00 3,00 330,00 12,00
Color (UPC) 744.000,00 9,00 6.060,00 137,00
Color (ADMI) 1.035.000,00 216,00 9.500,00 225,00
Correlación -Sector Textil-
Puntual Sin
Tratamiento
(r)
Puntual Con
Tratamiento
(r)
Todo el Sector
(r)
pH en campo (Unidades de pH) 0,474294035 0,094618586 0,401293301
Temperatura (°C) 0,457842415 0,362121888 0,109292466
Conductividad ((µS/cm) 0,028347965 0,524755465 0,046705032
Turbiedad en campo (UNT) 0,377670045 0,794502477 0,542865689
Caudales (L/S) 0,056436656 0,245487403 0,038538187
DQO (mg O2/L) 0,904299208 0,547849891 0,90784116
DBO5 (mg O2/L) 0,257146221 0,709561168 0,309348538
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,538260768 0,842379518 0,56133987
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,830644479 0,274109893 0,776844324
Sólidos Totales Por (mg ST/L) 0,843485469 0,309030405 0,792084852
Color (UPC) 0,841666904 0,337925452 0,851187187
pH (Unidades de pH) 0,439750346 0,240746625 0,391567816
Turbidez Total (NTU) 0,221508379 0,28337582 0,167325473
X sin filtrar 0,134437889 0,255369034 0,136346138
Y sin filtrar 0,142243118 0,250097637 0,141335063
Z sin filtrar 0,012746109 0,361171125 0,00916086
Análisis de Regresión -Sector Textil-
y = 11,001x - 12994 R² = 0,8242
y = 66152ln(x) - 428101 R² = 0,451
y = 0,2495x1,2729 R² = 0,8559
y = 1005,6e0,0001x R² = 0,7283
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
16000000
18000000
200000000,
0
10.0
00,0
20.0
00,0
30.0
00,0
40.0
00,0
50.0
00,0
60.0
00,0
70.0
00,0
80.0
00,0
AD
MI S
in F
iltra
r
DQO (mg O2/L)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la DQO -ORIGINAL-
Lineal (Series1)
Logarítmica (Series1)
Potencial (Series1)
Exponencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector Textil-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
Turbiedad en campo
(NTU)
𝑦 = 17.81𝑥 − 401.9
𝑅2 = 0.6312
X= Turbiedad (NTU))
Y= ADMI Sin Filtrar)
DQO (mg O2/L) 𝑦 = 0.1952𝑋1.3136
𝑅2 = 0.8747
X= DQO (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.2495𝑋1.2729
𝑅2 = 0.8559
X= DQO (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
DBO5 (mg O2/L) 𝑦 = 367.82𝑒0.0053𝑥
𝑅2 = 0.5701
X= DBO5 (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Suspendidos (mg
SS/L)
𝑦 = 13.375𝑥 + 513.38
𝑅2 = 0.7096
X= Sólidos Suspendidos
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Disueltos (mg
SD/L)
𝑦
= 25.417𝑥 − 63617
𝑅2 = 0.69
X= Sólidos Disueltos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 21.981𝑥 − 58654
𝑅2 = 0.6035
X= Sólidos Disueltos
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Totales (mg ST/L)
𝑦
= 24.814𝑥 − 67165
𝑅2 = 0.7115
X= Sólidos Totales(mg
ST/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 21.567𝑥 − 60954
𝑅2 = 0.6274
X= Sólidos Totales
Y= ADMI Sin Filtrar
Color (UPC) 𝑦 = 2.2525𝑋0.9274
𝑅2 = 0.8371
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 2.8018𝑋0.8813
𝑅2 = 0.7764
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sector Curtiembres
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 12,57 3,69 11,95 11,39
Temperatura en campo (°C) 52,00 23,30 24,60 23,10
Conductividad en campo (µS/cm) 68.900,00 4.840,00 16.110,00 15.820,00
Caudal en campo (L/s) 5.000,00 500,00 34,70 5,00
pH (Unidades de pH) 12,48 3,18 --------- ---------
Turbiedad (UNT) 4.400,00 0,00 --------- ---------
Color (UPC) 104.000,00 2.310,00 --------- ---------
Color (ADMI) 72.000,00 920,00 --------- ---------
Correlación -Sector Curtiembres-
Puntual Sin
Tratamiento Todo el Sector
pH en campo (Unidades de pH) 0,059446593 0,059446593
Temperatura (°C) 0,198895798 0,198895798
Conductividad (µS/cm) 0,175303625 0,17670253
Turbiedad en campo (UNT) 0,208028603 0,016007895
Volumen (L) 0,017705224 0,017705224
DQO (mg O2/L) 0,321338855 0,324785022
DBO5 (mg O2/L) 0,281372279 0,284671038
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,024086206 0,008966434
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,279715923 0,283039496
Sólidos Totales (mg ST/L) 0,161106781 0,174972277
Color (UPC) 0,900905002 0,902368354
pH (Unidades de pH) 0,047289627 0,048087001
Turbidez Total (NTU) 0,144379288 0,164105541
X sin filtrar 0,096106417 0,125060992
Y sin filtrar 0,10033602 0,12947354
Z sin filtrar 0,012358906 0,023267465
Análisis de Regresión -Sector Curtiembres
y = 0,589x - 5132,8 R² = 0,8143
y = 11174ln(x) - 98205 R² = 0,4587
y = 0,3295x0,9896 R² = 0,7195
y = 1738,8e4E-05x R² = 0,7644
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
1400000,
00
20.0
00,0
0
40.0
00,0
0
60.0
00,0
0
80.0
00,0
0
100.
000,
00
120.
000,
00
AD
MI S
in F
iltra
r
Color (UPC)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la Color UPC -ORIGINAL-
Lineal (Series1)
Logarítmica (Series1)
Potencial (Series1)
Exponencial (Series1)
Análisis de Regresión –Sector Curtiembres-
Puntual Sin Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables
Color (UPC) 𝑦 = 0.5926𝑥 − 5355.5
𝑅2 = 0.8116
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.589𝑥 − 5132.8
𝑅2 = 0.8143
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
Aclaración: Los vertimientos de agua residual del sector con tratamiento
no se pudieron analizar, puesto que en el punto donde se puede realizar el
monitoreo, se evidencia que las aguas industriales se mesclan con las
aguas domesticas del municipio por lo que los parámetros no describen al
sector.
Sector Químico
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 12,43 1,04 7,60 2,93
Temperatura en campo (°C) 43,90 18,80 31,60 20,90
Conductividad en campo (µS/cm) 121.100,00 71,10 19.940,00 113,00
Caudal en campo (L/s) 4,98 0,02 3,28 0,04
pH (Unidades de pH) 12,43 0,51 8,10 3,52
Turbiedad (UNT) 27.000,00 11,00 269,00 7,00
Color (UPC) 1630000,00 10,00 6620,00 44,00
Color (ADMI) 830.000,00 4,50 2.925,00 22,00
Correlación -Sector Químico-
Puntual Sin
Tratamiento
(r)
Puntual Con
Tratamiento
(r)
Todo el Sector
(r)
pH en campo (Unidades de pH) 0,197589889 0,05262713 0,209231324
Temperatura (°C) 0,045574227 0,800809938 0,019201132
Conductividad ((µS/cm) 0,086146249 0,717447644 0,098465813
Turbiedad en campo (UNT) 0,834530663 0,672261628 0,848539882
Caudales (L/S) 0,087092433 0,522652384 0,024399442
DQO (mg O2/L) 0,187661751 0,909913003 0,204501231
DBO5 (mg O2/L) 0,112453163 0,782072427 0,136152238
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,543341526 0,576792353 0,552200111
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,023973952 0,960015281 0,02069905
Sólidos Totales Por (mg ST/L) 0,073166112 0,960939162 0,068399199
Color (UPC) 0,988607068 0,989775367 0,988788107
pH (Unidades de pH) 0,185377982 0,254668358 0,182738098
Turbidez Total (NTU) 0,899976244 0,939002993 0,675286543
X sin filtrar 0,046187254 0,236282969 0,041409913
Y sin filtrar 0,052655306 0,244970137 0,048174517
Z sin filtrar 0,069924633 0,247554871 0,088231474
Análisis de Regresión -Sector Químico-
y = 0,4838x - 1551,4 R² = 0,9777
y = 1,5723x0,885 R² = 0,915
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
9000000,
0
400.
000,
0
800.
000,
0
1.20
0.00
0,0
1.60
0.00
0,0
AD
MI S
in F
iltra
r
Color (UPC)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función del Color UPC-ORIGINAL-
Lineal (Series1)
Potencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector Químico-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
DQO (mg O2/L) 𝑦 = 0.1143𝑥 + 91.995
𝑅2 = 0.8279
X= DQO
Y= ADMI Sin Filtrar)
DBO5 (mg O2/L) 𝑦 = 0.3632𝑥 + 0.0008
𝑅2 = 0.6362
X= 1/DBO5
Y= 1/ADMI Sin Filtrar)
Sólidos Suspendidos (mg
SS/L)
Sólidos Disueltos (mg
SD/L)
𝑦 = 0.1163𝑥 + 143.54
𝑅2 = 0.9216
X= Sólidos Disueltos
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Totales (mg ST/L) 𝑦 = 0.1162𝑥 + 137.3
𝑅2 = 0.9234
X= Sólidos Totales
Y= ADMI Sin Filtrar
Color (UPC)
𝑦
= 0.4846𝑥 − 2320.5
𝑅2 = 0.9773
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.4747𝑋0.9962
𝑅2 = 0.9866
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.4838𝑥 − 1551.4
𝑅2 = 0.9777
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
Turbiedad (NTU)
𝑦
= 4.3295𝑥 + 922.96
𝑅2 = 0.81
X= Turbiedad
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 1.7043𝑙𝑛𝑥 + 1.8043
𝑅2 = 0.8892
X= Log10(Turbiedad)
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
𝑦 = 0.8944𝑥 + 1.0063
𝑅2 = 0.8369
X= Log10(Turbiedad)
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
Sector Metalúrgico
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 13,72 2,45 11,67 5,69
Temperatura en campo (°C) 49,30 21,70 39,50 22,90
Conductividad en campo (µS/cm) 82.100,00 467,00 88.400,00 568,00
Caudal en campo (L/s) 5,39 0,04 5,39 0,05
pH (Unidades de pH) 13,14 2,06 9,35 4,72
Turbiedad (UNT) 64.000,00 35,00 627,00 4,00
Color (UPC) 14500 10,00 56500 10,00
Color (ADMI) 306.000,00 215,00 3.800,00 24,00
Correlación -Sector Metalúrgico-
Puntual Sin
Tratamiento
(r)
Puntual Con
Tratamiento
(r)
Todo el Sector
(r)
pH en campo (Unidades de pH) 0,187538207 0,017298024 0,158609563
Temperatura (°C) 0,177063169 0,528505392 0,192569178
Conductividad ((µS/cm) 0,410461643 0,430762075 0,206196076
Turbiedad en campo (UNT) 0,180652649 0,418562376 0,143935467
Caudales (L/S) 0,218419395 0,348240115 0,143089281
DQO (mg O2/L) 0,026723843 0,506464267 0,091356631
DBO5 (mg O2/L) 0,012791075 0,413239148 0,06094868
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,686302452 0,577673813 0,716865234
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,56238446 0,426249284 0,476827469
Sólidos Totales Por (mg ST/L) 0,58371414 0,421593647 0,51745301
Color (UPC) 0,089132301 0,43355423 0,039176686
pH (Unidades de pH) 0,155045157 0,321709513 0,097436777
Turbidez Total (NTU) 0,647190635 0,979398704 0,664487654
X sin filtrar 0,316939284 0,170057103 0,208467114
Y sin filtrar 0,302185534 0,19985787 0,197316221
Z sin filtrar 0,287061955 0,152229187 0,197611599
Análisis de Regresión -Sector Metalúrgico-
y = 0,7383x - 0,1468 R² = 0,7191
y = 2,2886ln(x) - 0,343 R² = 0,6968
y = 0,6298x1,0622 R² = 0,7112
y = 0,7201e0,3293x R² = 0,678
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6
AD
MI S
in F
iltra
r
Turbiedad (NTU)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la Turbiedad-ORIGINAL-
Lineal (Series1)
Logarítmica (Series1)
Potencial (Series1)
Exponencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector Metalúrgico-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
Sólidos Suspendidos
(mg SS/L)
𝑦 = 0.9527𝑥 + 0.9768
𝑅2 = 0.7659
X= Sólidos Suspendidos (mg
SS/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.7383𝑥 + 0.1468
𝑅2 = 0.0.7191 X= Log10(SS)
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar )
Turbiedad (NTU) 𝑦 = 2.3674 ln 𝑥 + 1.6282
𝑅2 = 0.5685
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 6.5808𝑥 + 66.198
𝑅2 = 0.9592
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
y=0.8618x+1.0734
R^2=0.5433
X= Log10(Turbiedad (NTU))
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
Sector Papelero
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 7,58 6,54 7,52 6,50
Temperatura en campo (°C) 42,70 21,50 37,40 21,50
Conductividad en campo (µS/cm) 2.460,00 729,00 2.280,00 812,00
Caudal en campo (L/s) 255,28 0,05 49,78 0,05
pH (Unidades de pH) 7,58 5,42 8,11 5,55
Turbiedad (UNT) 7.810,00 15,00 1.506,00 86,60
Color (UPC) 116101,00 258,00 4260,00 113,00
Color (ADMI) 104.000,00 1.370,00 8.100,00 411,00
Correlación -Sector Papelero-
Puntual Sin
Tratamiento
(r)
Puntual Con
Tratamiento
(r)
Todo el Sector
(r)
pH en campo (Unidades de pH) 0,548459563 0,353936409 0,226177541
Temperatura (°C) 0,363309529 0,357721224 0,039626401
Conductividad ((µS/cm) 0,536588963 0,171785467 0,362876206
Turbiedad en campo (UNT) 0,916266086 0,939355804 0,956526691
Caudales (L/S) 0,474399179 0,216213305 0,212927744
DQO (mg O2/L) 0,332021542 0,510960604 0,579127308
DBO5 (mg O2/L) 0,217592513 0,337958132 0,267724868
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,045499233 0,75823413 0,341787937
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,545223062 0,446021425 0,636855366
Sólidos Totales Por (mg ST/L) 0,605370709 0,557368192 0,716457687
Color (UPC) 0,076905278 0,515899451 0,110581368
pH (Unidades de pH) 0,117477146 0,668285034 0,130997947
Turbidez Total (NTU) 0,0980812 0,934594089 0,323143042
X sin filtrar 0,512207333 0,589334395 0,29715291
Y sin filtrar 0,59596356 0,612216189 0,322171365
Z sin filtrar 0,816509873 0,631586703 0,407442231
Análisis de Regresión -Sector Papelero-
y = 2,0422x + 1969,3 R² = 0,9149
y = 5320,6ln(x) - 28741 R² = 0,8246
y = 29,355x0,7127 R² = 0,878
y = 2026,2e0,0002x R² = 0,7604
0
10000
20000
30000
40000
50000
600000,
0
2.00
0,0
4.00
0,0
6.00
0,0
8.00
0,0
10.0
00,0
12.0
00,0
14.0
00,0
16.0
00,0
AD
MI S
in F
iltra
r
Turbiedad (NTU)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la Turbiedad Medida en Campo-ORIGINAL-
Lineal (Series1)
Logarítmica (Series1)
Potencial (Series1)
Exponencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector Papelero-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
Turbiedad en campo
(NTU)
𝑦 = 3𝐸 + 05𝑒3781.3𝑥
𝑅2 = 0.9881
X= 1/Turbiedad en
campo(NTU)
Y= 1/ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.0004 ln 𝑥 + 0.0028
𝑅2 = 0.9361
X= 1/Turbiedad en
campo(NTU)
Y= 1/ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 2.0422𝑥 + 1969.3
𝑅2 = 0.9149
X= Turbiedad en
campo(NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Suspendidos (mg
SS/L)
𝑦 = 5.0814𝑥 + 352.64
𝑅2 = 0.5749
X= Sólidos
Suspendidos(mg SS/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 2.0505𝑥0.5349
𝑅2 = 0.7011 X= Log10(SS)
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
Sólidos Totales (mg ST/L)
𝑦
= 0.7277𝑥 + 2𝐸 − 06
𝑅2 = 0.9903
X= 1/Sólidos Totales(mg
ST/L)
Y= 1/ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.8323𝑥1.1407
𝑅2 = 0.8333 X= Log10(ST)
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
pH (Unidades de pH) 𝑦 = −0.005 ln 𝑥 − 0.0075
𝑅2 = 0.798
X= 1/pH (Unidades de pH)
Y= 1/ADMI Sin Filtrar
Turbiedad (NTU)
𝑦
= 4.0956𝑥 + 2012.7
𝑅2 = 0.9787
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 4.9526𝑥 + 289.57
𝑅2 = 0.8735
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
Variable Y del
Triestimulos
𝑦 = 0.0548𝑥 − 0.0007
𝑅2 = 0.9336
X=1/ Variable Y del
Triestimulos
Y= 1/ADMI Sin Filtrar
Variable Z del
Triestimulos
𝑦
= 928.05𝑥 − 3336.7
𝑅2 = 0.6667
X= Variable Z del
Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.0008 ln 𝑥 + 0.0033
𝑅2 = 0.9538
X=1/ Variable Z del
Triestimulos
Y= 1/ADMI Sin Filtrar
Sector de Impresión
Descargas Sin Tratamiento Descargas Con Tratamiento
Valores Máximos Mínimos Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de pH) 10,33 6,58 6,27 6,14
Temperatura en campo (°C) 26,80 20,70 24,80 20,60
Conductividad en campo (µS/cm) 910 136,30 2.800,00 1.740,00
Caudal en campo (L/s) 1,37 0,03 0,59 0,22
pH (Unidades de pH) 9,64 5,97 8,06 7,37
Turbiedad (UNT) 42.500,00 35,00 132,00 14,00
Color (UPC) 1.210.000,00 283,00 1.360,00 136,00
Color (ADMI) 248.750,00 131,00 695,00 195,00
Puntual Sin
Tratamiento
(r)
Puntual Con
Tratamiento
(r)
Todo el Sector
(r)
pH en campo (Unidades de pH) 0,091430523 0,608784198 0,354074159
Temperatura (°C) 0,26496896 0,984425462 0,130015117
Conductividad ((µS/cm) 0,059556515 0,976885874 0,479199371
Turbiedad en campo (UNT) 0,262072439 0,867219055 0,496895372
Caudales (L/S) 0,073462134 0,92934378 0,143187487
DQO (mg O2/L) 0,576809491 0,98002294 0,721707685
DBO5 (mg O2/L) 0,564655246 0,94281818 0,595440054
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,243215195 0,226500219 0,408710299
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,842367399 0,975127599 0,641285996
Sólidos Totales Por (mg ST/L) 0,541321034 0,979056897 0,602161651
Color (UPC) 0,1944553 0,938452822 0,38882735
pH (Unidades de pH) 0,03124342 0,970571673 0,013694393
Turbidez Total (NTU) 0,781676415 0,984227881 0,83826607
X sin filtrar 0,085400503 0,503763356 0,08108549
Y sin filtrar 0,027095916 0,370805761 0,086112706
Z sin filtrar 0,021868529 0,205075643 0,04643531
Correlación -Sector de Impresión-
Análisis de Regresión -Sector de Impresión-
y = 0,8669x + 1,4126 R² = 0,7997
y = 2,1855ln(x) + 1,8205 R² = 0,7851
y = 2,0715x0,6127 R² = 0,7738
y = 1,8599e0,2405x R² = 0,772
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,000,
00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
AD
MI S
in F
iltra
r
Turbiedad (NTU)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la Turbiedad -MODIFICADA-
Lineal (Series1)
Logarítmica (Series1)
Potencial (Series1)
Exponencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector de Impresión-
Puntual Sin Tratamiento Puntual Con Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables Modelo Variables
Conductividad
(µS/cm)
𝑦 = −874.8 ln 𝑥 + 7169.1
𝑅2 = 0.9547
X= Conductividad (µS/cm)
Y= ADMI Sin Filtrar
DQO (mg O2/L) 𝑦 = 0.5648𝑥 − 396.58
𝑅2 = 0.9604
X= DQO (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 7.9414 ln 𝑥 − 6.2463
𝑅2 = 0.7298
X= Log10 (DQO (mg O2/L))
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
DBO5 (mg O2/L) 𝑦 = 0.9827𝑥 − 224.43
𝑅2 = 0.8889
X= DBO5 (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 55629 ln 𝑥 − 324075
𝑅2 = 0.3568
X= DBO5 (mg O2/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Disueltos
(mg SD/L)
𝑦 = 47.984𝑥 − 12863
𝑅2 = 0.7096
X= Sólidos Disueltos (mg
SD/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = −1001 ln 𝑥 + 8054.4
𝑅2 = 0.955
X= Log10 (SD)
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
𝑦 = 37.891𝑥 − 29936
𝑅2 = 0.4112
X= Sólidos Disueltos (mg
SD/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Sólidos Totales
(mg ST/L)
𝑦 = −1037 ln 𝑥 + 8352.5
𝑅2 = 0.9615
X= Sólidos Totales(mg
ST/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 15.53𝑥 − 3923.4
𝑅2 = 0.3626 X= Sólidos Totales(mg ST/L)
Y= ADMI Sin Filtrar
Color (UPC) 𝑦 = 165.51𝑒0.0011𝑥
𝑅2 = 0.9071
X= Color (UPC)
Y= ADMI Sin Filtrar
pH (Unidades de
pH)
𝑦 = −5332 ln 𝑥 + 11300
𝑅2 = 0.9441
X= pH (Unidades de pH)
Y= ADMI Sin Filtrar
Turbiedad (NTU) 𝑦 = 0.7431𝑥 + 1.9383
𝑅2 = 0.6603
X= Log10 (Turbiedad)
Y= Log10(ADMI Sin
Filtrar)
𝑦 = 3.8945𝑥 + 152.42
𝑅2 = 0.9687
X= Turbiedad (NTU)
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = 0.8669𝑥 + 1.4126
𝑅2 = 0.7997 X= Log10 (Turbiedad)
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
Sector Cerámico
Descargas Sin Tratamiento
Valores Máximos Mínimos
pH en campo (Unidades de
pH) 9,53 8,41
Temperatura en campo (°C) 24,40 21,10
Conductividad en campo
(µS/cm) 358,00 17,00
Caudal en campo (L/s) 3,78 0,16
pH (Unidades de pH) 8,20 6,91
Turbiedad (UNT) 17.200,00 7.800,00
Color (UPC) 199000,00 62.750,00
Color (ADMI) 78.000,00 28.000,00
Correlación -Sector Cerámico-
Puntual Sin
Tratamiento Todo el Sector
pH en campo (Unidades de pH) 0,032436754 0,042757204
Temperatura (°C) 0,204520122 0,060244585
Conductividad (µS/cm) 0,236230445 0,198038126
Turbiedad en campo (UNT) ------ -------
Caudales (L/S) 0,998514256 0,989827585
DQO (mg O2/L) 0,099708697 0,076814481
DBO5 (mg O2/L) 0,208467473 0,198344451
Sólidos Suspendidos (mg SS/L) 0,31155855 0,319231008
Sólidos Disueltos (mg SD/L) 0,048685945 0,013647192
Sólidos Totales (mg ST/L) 0,312704094 0,328435094
Color (UPC) 0,548789137 0,557951804
pH (Unidades de pH) 0,008140014 0,046269309
Turbidez Total (NTU) 0,680320163 0,684955696
X sin filtrar 0,902181221 0,894474261
Y sin filtrar 0,903414285 0,895664962
Z sin filtrar 0,899908407 0,891035715
Análisis de Regresión -Sector Cerámico-
y = 0,257x - 2E-06 R² = 0,6317
y = 2E-05ln(x) + 0,0002 R² = 0,5985
y = 0,1934x0,9792 R² = 0,5512
y = 8E-06e11094x R² = 0,5688
0
0,000005
0,00001
0,000015
0,00002
0,000025
0,00003
0,000035
0,000040
0,00
002
0,00
004
0,00
006
0,00
008
0,00
01
0,00
012
0,00
014
AD
MI S
in F
iltra
r
Turbiedad (NTU)
Curvas de Tendencia para ADMI en Función de la Turbiedad-MODIFICADA-
Lineal (Series1)
Logarítmica (Series1)
Potencial (Series1)
Exponencial (Series1)
Análisis de Regresión -Sector Cerámico-
Puntual Sin Tratamiento Todo el Sector
Modelo Variables Modelo Variables
Turbiedad (NTU) 𝑦 = 0.9777𝑥 + 0.7203
𝑅2 = 0.5488
X= Log10(Turbiedad (NTU))
Y= Log10(ADMI Sin Filtrar)
𝑦 = 0.257𝑥 − 2𝐸 − 06
𝑅2 = 0.6317
X= 1/Turbiedad (NTU)
Y= 1/ADMI Sin Filtrar
Variable X en Triestimulos 𝑦 = −1𝐸 + 05ln (𝑥) + 471026
𝑅2 = 0.8253
X= Variable X en Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = −98685 ln 𝑥 + 455661
𝑅2 = 0.812
X= Variable X en Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
Variable Y en Triestimulos 𝑦 = −1𝐸 + 05ln (𝑥) + 464705
𝑅2 = 0.8274
X= Variable Y en Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = −96897 ln 𝑥 + 449614
𝑅2 = 0.814
X= Variable Y en Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
Variable Z en Triestimulos 𝑦 = −78740ln (𝑥) + 377048
𝑅2 = 0.8259
X= Variable Z en Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
𝑦 = −75528 ln 𝑥 + 364427
𝑅2 = 0.814
X= Variable Z en Triestimulos
Y= ADMI Sin Filtrar
CONSIDERACIONES ADICIONALES
• La línea base de color ADMI arrojó que existe una alta
variabilidad en los vertimientos de los sectores.
• Fue factible encontrar diversas ecuaciones de regresión entre
los parámetros fisicoquímicos y el color, incluso con valores de r2
superior al 90%; sin embargo algunas características como la
naturaleza de las partículas en las soluciones, la molécula de los
colorantes y la variabilidad de los procesos, influyen en que no
exista un único modelo de correlación.
NOMBRE DE LA
PRESENTACION
FECHA XXXXXXXXX
Componente N° 3.
COLOR BASE DEL RÍO ABURRÁ - MEDELLÍN
MEDIANTE EL USO DE IMÁGENES
DIGITALIZADAS
Brindar las condiciones necesarias para el desarrollo de
una herramienta dirigida a determinar y cuantificar
contaminación por color en el rio Aburra Medellín basada
en imágenes digitales (fotografías).
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Sarun Sumriddetchkajorn, et al.
Sensors and Actuators B 182
(2013) 592– 597
PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DIGITALES
Histograma
Intensidad de Rojo : 221,79
Intensidad de Verde : 152,56
Intensidad de Azul : 169,99
Mediante el modelo de color RGB es posible representar un color mediante la
mezcla por adición de los tres colores de luz primarios: rojo, verde y azul. El
software "Fiji is Just ImageJ" permite descomponer una fotografía en estos tres
canales de color.
– Objetivo general
• Obtener el color base del río, mediante el uso de software
especializado en tratamiento y procesamiento de imágenes
digitales.
– Objetivos específicos
• Obtener el color base o patrón del río Aburrá Medellín.
• Aportar una herramienta de análisis para el seguimiento y
monitoreo de los objetivos de calidad del río para el uso estético.
OBJETIVOS
Para determinar el color base del río Medellín se procesaron fotografías
obtenidas en 5 estaciones de monitoreo a partir de 5 salidas de campo.
Posteriormente, con el objetivo de evaluar el impacto del vertimiento de
colorantes sobre el color base, se tomaron muestras del río en cada una de
las estaciones y se prepararon soluciones de distintas concentraciones
empleando 10 colorantes industriales, las cuales fueron fotografiadas en el
laboratorio.
Captura y procesamiento de imágenes en campo
En cada estación de monitoreo se eligieron seis puntos para la toma de las
fotografías; tres enfocando el río al norte (aguas abajo) y tres al sur (aguas
arriba), cubriendo en cada una de ellas la margen derecha, el centro y la
margen izquierda del río.
METODOLOGÍA
• Se configuró la cámara en su modo automático.
• Se colocó el objetivo de la cámara perpendicularmente al
plano del río.
• En cada uno de los seis puntos seleccionados por
estación se realizaron 3 fotos, correspondientes a un
valor distinto de distancia focal (0, 70, 150 mm).
METODOLOGÍA
Las fotos capturadas en las 5 salidas de campo
fueron procesadas descomponiendo el color de
la imagen en sus componentes de color básico:
rojo, verde y azul (a partir del modelo RGB) con
el software "Fiji is Just ImageJ": Fiji,
METODOLOGÍA
Captura y procesamiento de imágenes de soluciones coloreadas
• Las soluciones preparadas fueron fotografiadas bajo las condiciones de luminosidad presentes en el laboratorio, seleccionando un espacio donde penetrara la luz natural, de manera reflejada y con ayuda de paneles blancos, de manera que no se activa el flash.
• El fondo para la toma de las imágenes se seleccionó de manera que se presentara contraste, para las preparaciones de color blanco se utilizó fondo café (óxido de titanio y óxido de zinc), para las demás soluciones se empleó un fondo blanco.
• La cámara profesional fue utilizada en modo automático y con una distancia focal de 70 mm. La distancia desde la cámara hasta el plano de referencia (z) fue de 76 cm.
• Las soluciones de un mismo colorante fueron fotografiadas en una misma sesión, tomándose en total tres fotos por cada concentración y de manera aleatoria.
METODOLOGÍA
Color base del río Medellín
Se realizaron cinco salidas de campo con el objetivo de capturar imágenes del río en cinco estaciones de monitoreo: La estrella, Aguacatala, Poblado, Aula ambiental y Ancón norte.
A partir de la descomposición de dichas fotografías en los tres canales de color básico, se pudo determinar estadísticamente el color base del río por estación.
De esta forma, el color base quedó expresado por medio de la construcción de seis intervalos de confianza: : intensidad de rojo, intensidad de verde, intensidad de azul, diferencia de intensidades rojo-verde, diferencia de intensidades rojo-azul y diferencia de intensidades verde-azul. Se empleó el estadístico de prueba t de Student con un nivel de significancia de 0,05.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Código
Descomposición RGB Patrón
Intensidad Intensidad
Rojo Verde Azul
Rojo -
Verde Rojo - Azul
Verde -
Azul
2105 (21 de mayo) 114,65 109,89 96,59 4,76 18,06 13,30
2705 (27 de mayo) 110,08 110,66 108,80 -0,58 1,28 1,86
0306 (3 de junio) 129,72 117,87 92,50 11,85 37,21 25,37
1006 (10 de junio) 111,59 111,83 107,32 -0,24 4,27 4,51
Promedio 116,51 112,56 101,30 3,95 15,21 11,26
Desviación
estándar 10,27 4,40 8,48 6,23 17,98 11,76
Límite inferior 100,16 105,56 87,81 -5,97 -13,40 -7,45
Límite superior 132,86 119,56 114,80 13,87 43,82 29,96
Intervalos de confianza – color base estación La estrella
Para pertenecer al color base, la descomposición de una fotografía
debe arrojar resultados dentro de los seis intervalos de confianza.
Tonalidades de colorantes industriales en agua del río
A partir de muestras del río obtenidas en cada estación después de un
trabajo conjunto con la Universidad Pontificia Bolivariana (UPB) en los días
10 y 18 de junio de 2014, se prepararon soluciones con colorantes
industriales, la cuales fueron fotografiadas en el laboratorio.
En este sentido, se procesaron imágenes de agua del río con diferentes
concentraciones de colorante, obteniendo intervalos de confianza que
caracterizan cada tonalidad observada dependiendo del colorante empleado
y la estación de la cual proviene la muestra de agua.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Tono
Rojo (Intensidad) Verde (Intensidad) Azul (Intensidad)
Límite
inferior
Límite
superior
Límite
inferior
Límite
superior
Límite
inferior
Límite
superior
Color base del río 100,16 132,86 105,56 119,56 87,81 114,80
Rojo 40 116,90 132,79 12,72 66,33 0,00 53,51
Índigo 5,21 59,89 23,24 72,42 50,40 89,35
Anilina Vegetal
Amarilla 127,82 133,35 119,92 123,30 54,90 92,43
Naranja 120,41 128,16 78,43 115,24 59,25 106,47
Rodamina 154,49 171,35 24,56 87,08 115,01 136,57
Óxido de cromo verde 100,41 113,67 102,10 112,12 83,69 100,90
Óxido de cobre 114,26 129,80 106,27 125,28 97,65 119,30
Óxido de hierro negro 75,32 114,76 74,57 112,77 71,98 108,77
Óxido de zinc blanco 150,61 170,47 145,57 174,97 142,52 179,03
Óxido de titanio 158,67 183,66 154,71 188,63 153,04 192,03
Intervalos de confianza de la intensidad de rojo, verde y azul para los
diferentes colorantes – Estación La Estrella.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Tono
Rojo -Verde
(Intensidad)
Rojo - Azul
(Intensidad)
Verde - Azul
(Intensidad)
Límite
inferior
Límite
superior
Límite
inferior
Límite
superior
Límite
inferior
Límite
superior
Color base del río -5,97 13,87 -13,40 43,82 -7,45 29,96
Rojo 40 61,29 109,35 72,84 125,57 8,94 18,82
Índigo -25,51 -5,05 -57,71 -16,94 -33,49 -10,61
Anilina Vegetal
Amarilla 7,18 10,78 36,06 77,79 28,87 67,02
Naranja 12,67 42,23 21,42 61,43 8,75 19,2
Rodamina 68,64 145,57 22,28 51,99 -94,79 -45,15
Óxido de cromo verde -1,88 1,73 12,56 16,92 10,86 18,76
Óxido de cobre 4,42 8,09 10,36 16,75 5,93 8,67
Óxido de hierro negro -0,15 2,89 2,66 6,67 2,56 4,03
Óxido de zinc blanco -4,59 5,13 -8,67 8,20 -4,09 3,09
Óxido de titanio -5,00 4,00 -8,46 5,72 -3,48 1,74
Intervalos de confianza de la diferencia entre intensidades para los diferentes
colorantes – Estación La Estrella
Herramienta fotográfica para el seguimiento y monitoreo de los
objetivos de calidad del río
A continuación se presenta una herramienta de análisis que ayuda a
determinar que tanto se aleja el río de su color base a partir de una fotografía
del mismo.
Cuando se descompone una fotografía, se tienen seis variables digitales que
deben verificarse por dentro o por fuera de los intervalos de confianza.
El alejamiento total de un conjunto de éstas seis variables puede calcularse
como el promedio ponderado del alejamiento de cada una de su respectivo
intervalo de confianza.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Donde:
AT : Alejamiento total
R: Intensidad de rojo de la imagen
G: Intensidad de verde de la imagen
B: Intensidad de azul de la imagen.
RG: Diferencia entre la intensidad de rojo y la intensidad de verde de la imagen.
RB: Diferencia entre la intensidad de rojo y la intensidad de azul de la imagen.
GB: Diferencia entre la intensidad de verde y la intensidad de azul de la imagen.
El subíndice ic se refiere al valor dentro del intervalo de confianza que más se aproxime al valor de la imagen.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
𝐴𝑇 = 0.11
3+
1
3 +
1
3(| |)
+ 0.91
3 | | +
1
3 | | +
1
3(| |)
A partir de la ecuación anterior se calculó el alejamiento total mínimo y máximo
con respecto al color base de las soluciones coloreadas preparadas en el
laboratorio.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Tono Alejamiento total (AT)
AT mínimo AT máximo
Rojo 40 25,38 59,19
Índigo 4,46 34,12
Anilina vegetal amarilla 0,01 22,55
Naranja 0,00 15,65
Rodamina 29,09 72,87
Óxido de cromo verde 0,00 0,25
Óxido de cobre 0,00 0,34
Óxido de hierre negro 0,00 2,39
Óxido de zinc blanco 2,38 5,24
Óxido de titanio 3,31 6,57
Alejamiento total de soluciones de colorantes – Estación La estrella
El mayor alejamiento con respecto al color base se obtiene con las soluciones de rodamina (AT= 72,87). Es por esto que se elige como referencia un color dentro de la tonalidad de la rodamina para calcular el porcentaje de alejamiento de los demás tonos.
El color de referencia se toma como un alejamiento del 100% con respecto al color base.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Color de referencia
R 170,13
G 24,56
B 119,35
ATR = 71,90
Alejamiento total de referencia –La estrella.
De esta forma, se pudo calcular el porcentaje de alejamiento del color base por medio de la siguiente ecuación:
RESULTADOS Y ANÁLISIS
% 𝑨𝒍𝒆𝒋𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝑨𝑻
𝑨𝑻𝑹∗ 𝟏𝟎𝟎
donde:
% Alejamiento: Porcentaje de alejamiento del color de la imagen con
respecto al color base.
AT: Alejamiento total
ATR: Alejamiento total de referencia.
Porcentaje de alejamiento de soluciones de colorantes con respecto al color base – Estación la estrella
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Tono % Alejamiento
% mínimo % máximo
Rojo 40 35,31 82,32
Índigo 6,20 47,46
Anilina vegetal amarilla 0,02 31,36
Naranja 0,00 21,76
Rodamina 40,45 101,35
Óxido de cromo verde 0,00 0,35
Óxido de cobre 0,00 0,47
Óxido de hierre negro 0,00 3,32
Óxido de zinc blanco 3,31 7,29
Óxido de titanio 4,60 9,14
Se seleccionaron algunas de las fotografías que circulan por la red en relación a
eventos de vertimientos de colorantes que han tenido un impacto estético
importante sobre el color del río y se realizó el cálculo del porcentaje de alejamiento
con respecto al color base.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Descomposición RGB Patrones
Intensidad Intensidad
Rojo Verde Azul
Rojo –
Verde
Rojo –
Azul
Verde –
Azul
24,28 43,95 82,84 -19,67 -58,56 -38,89
Intervalos de confianza color base estación La Estrella
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Descomposición RGB
de la fotografía
Intensidad Intensidad
Rojo Verde Azul
Rojo –
Verde
Rojo –
Azul
Verde –
Azul
24,28 43,95 82,84 -19,67 -58,56 -38,89
Rojo
(Intensidad)
Verde
(Intensidad)
Azul
(Intensidad)
100,16 132,86 105,56 119,56 87,81 114,80
Rojo -Verde
(Intensidad)
Rojo - Azul
(Intensidad)
Verde - Azul
(Intensidad)
-5,97 13,87 -13,40 43,82 -7,45 29,96
= 0,11
3𝟐𝟒, 𝟐𝟖 +
1
3 𝟒𝟑, 𝟗𝟓 +
1
3(|𝟖𝟐, 𝟖𝟒 |)
+ 0,91
3 | − 𝟏𝟗, 𝟔𝟕 | +
1
3 | − 𝟓𝟖, 𝟓𝟔 | +
1
3(| − 𝟑𝟖, 𝟖𝟗 |)
=
Teniendo en cuenta que el alejamiento total de referencia para la estación La estrella es
igual a 71,90 se tiene que:
RESULTADOS Y ANÁLISIS
% 𝑨𝒍𝒆𝒋𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝟑𝟏, 𝟖𝟒
𝟕𝟏, 𝟗𝟎∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟒𝟒, 𝟐𝟖 %
Porcentaje de Alejamiento
Co
lor
ba
se
Ro
jo 4
0
Índ
igo
Anili
na A
marilla
Na
ran
ja
Ro
da
min
a
óxid
o c
rom
o
ve
rde
óxid
o d
e c
ob
re
óxid
o h
ierr
o
negro
óxid
o z
inc b
lan
co
óxid
o d
e tita
nio
44,28 114,2 2,61 87,28 72,80 80,72 64,12 65,26 54,77 54,96 56,42
De igual forma se calculó el porcentaje de alejamiento de la fotografía con respecto al la
tonalidad de las soluciones coloreadas :
ASPECTOS RELEVANTES
• Con la anterior investigación se muestra el gran potencial que
presenta el análisis de imágenes digitales en la determinación de
contaminación por color en un cuerpo de aguas, en este caso el rio
Aburra Medellín
• Se brindó un algoritmo que, acoplado a la descomposición de
imágenes digitales cuantifica la cantidad de contaminación por color
en el rio y se presentan los primeras bases estadísticas para
identificar el tipo de agente colorante que se esta arronjado al rio.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
3 2
12
7
1
5 6
4
10 9
8
11
Fotografías del río en eventos de vertimiento de colorantes
Así mismo, se calcularon los respectivos porcentajes de alejamiento para la fotografías anteriores tomando como referencia la estación Poblado, a excepción de la imagen 6 en donde se tomó como referencia La estrella.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Foto N°
Porcentaje de Alejamiento
Co
lor
ba
se
Ro
jo 4
0
Índ
igo
Anili
na A
marilla
Na
ran
ja
Rodam
ina
óxid
o c
rom
o
ve
rde
óxid
o d
e c
ob
re
óxid
o h
ierr
o
ne
gro
óxid
o z
inc b
lan
co
óxid
o d
e tita
nio
1 51,92 16,01 88,10 46,58 36,17 29,62 67,59 62,35 67,38 56,95 56,00
2 25,72 39,67 45,85 41,14 17,52 15,43 37,76 32,74 37,03 32,82 34,02
3 51,76 5,97 94,16 32,81 31,78 43,26 63,40 63,19 69,24 69,77 67,44
4 26,38 17,89 69,39 20,46 5,84 34,70 36,43 34,23 42,85 39,31 36,81
5 38,20 10,00 74,13 34,88 20,43 22,74 51,83 47,02 51,30 49,08 47,78
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Foto N°
Porcentaje de Alejamiento
Co
lor
ba
se
Ro
jo 4
0
Índ
igo
Anili
na A
marilla
Na
ran
ja
Ro
da
min
a
óxid
o c
rom
o
ve
rde
óxid
o d
e c
ob
re
óxid
o h
ierr
o
negro
óxid
o z
inc
bla
nco
óxid
o d
e tita
nio
6 13,46 88,91 11,78 54,86 42,41 77,63 34,60 32,07 27,28 14,52 15,36
7 78,26 18,69 126,0 58,29 61,58 61,78 91,75 90,66 99,46 93,82 90,47
8 15,31 47,57 59,67 2,67 16,81 64,24 26,33 29,65 33,72 35,00 33,65
9 37,29 8,74 80,15 26,51 16,75 34,84 47,37 44,97 53,61 49,99 46,91
10 56,25 10,73 91,73 49,32 39,36 28,25 70,98 66,17 70,23 66,49 66,19
11 20,48 20,36 52,96 23,04 3,92 31,96 31,97 28,16 29,51 34,26 33,72
12 63,35 24,84 92,37 60,09 47,59 22,83 79,01 73,77 78,80 67,09 65,88
Se realizó adicionalmente una descomposición de las fotografías pero
teniendo en cuenta zonas más homogéneas y específicas, ya que muy
posiblemente las zonas de turbulencias, espuma y reflejo de la luz estén
introduciendo ruido en el análisis.
Por ejemplo, para la fotografía 5 se analizó la siguiente zona:
RESULTADOS Y ANÁLISIS
A continuación se presenta el porcentaje de alejamiento de las fotografías en
eventos de vertimiento con respecto al color base, al analizar zonas
específicas de cada imagen.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Foto N° % Alejamiento del color base
1 90,64
2 32,74
3 77,13
4 27,08
5 56,91
6 13,02
7 108,95
8 16,58
9 43,95
10 77,74
11 40,27
12 72,97
Adicionalmente, se analizó una fotografía del río tomada por fuera de las fechas de
monitoreo y que aparentemente registra un alejamiento bajo con respecto al color base
del río (referencia: Aula ambiental).
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Especificaciones de a imagen % de alejamiento del color base
Selección de zona amplia
0
Selección de zona pequeña 3,98
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Relación entre parámetros digitales y concentración de colorantes
Adicional a la herramienta ya presentada, se estudió la capacidad del
procesamiento digital de imágenes como método colorimétrico, a partir de
fotografías tomadas a soluciones coloreadas en el laboratorio.
En este sentido, se indagó acerca de la relación existente entre las variables
digitales y la concentración de colorantes, para lo cual, todas las variables
digitales se recogieron en un único término denominado CR (Coeficiente
normalizado de parámetros RGB.)
RESULTADOS Y ANÁLISIS
𝐶𝑅 =
𝑅𝑅𝑟
+𝐺𝐺𝑟
+𝐵𝐵𝑟
3
R: intensidad de rojo; G: intensidad de verde, B: intensidad de azul
r se refiere al plano de referencia.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
y = 382,35x - 217,35 R² = 0,9941
0
20
40
60
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
CO
NC
EN
TR
AC
IÓN
P
PM
1-CR
Concentración vs (1-CR)
y = 23,811x + 0,0481 R² = 1
0
20
40
60
0 0,5 1 1,5 2 2,5
CO
NC
EN
TR
AC
IÓN
P
PM
ABSORBANCIA
Concentración vs Absorbancia
Concentración
(ppm)
1-CR
Absorbancia
para λ =492
nm
20 0,62 0,8345
30 0,65 1,2620
40 0,67 1,6800
50 0,7 2,0950
Método fotográfico vs método espectrofotométrico
ROJO 40
Nota: soluciones preparadas
en agua destilada.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Finalmente, se construyeron curvas que relacionan CR vs la concentración de
colorante, pero esta vez empleando muestras del río de cada estación. A
manera de ejemplo a continuación se presenta las curvas obtenida para las
soluciones de índigo para la estación la estrella.
y = 0,8051x ^-2,864 R² = 0,9749
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
CO
NC
EN
TR
AC
IÓN
PP
M
CR
CONCLUSIONES • A partir del procesamiento de fotografías tomadas en campo se obtuvo
estadísticamente el color base del río Medellín, el cual está representado por seis
intervalos de confianza: intensidad de rojo, intensidad de verde, intensidad de azul,
diferencia de intensidades rojo-verde, diferencia de intensidades rojo-azul y diferencia
de intensidades verde-azul.
• Por medio de la metodología propuesta, es posible llevar a cabo un seguimiento y
monitoreo del color del río a partir de la descomposición de fotografías que sean
tomadas directamente al río. De esta forma, el río se considera dentro de su color base
cuando la descomposición de una fotografía del mismo en los tres canales de colores
básicos, arroje resultados por dentro de los seis intervalos de confianza
correspondientes a la estación donde fue capturada la imagen. Contrariamente, si se
observa que alguno de los valores de intensidad (rojo, verde o azul) o de la diferencia
de intensidades (rojo-verde, rojo-azul o verde-azul) se encuentra por fuera del intervalo
respectivo, se considera que el río está alejado de su color base.
• De acuerdo al procesamiento de imágenes ―reales‖ del río Medellín en eventos de
vertimiento de colorantes, se establece como porcentajes de alejamiento bajos
aquellos inferiores al 10% y como porcentajes altos aquellos por encima de dicho valor.
CONCLUSIONES
• Las tonalidades que presentaron las soluciones de agua del río coloreada con óxido
de cromo verde y óxido de cobre son las más cercanas al color base del río, mientras
que cuando se empleó rodamina, rojo 40 e índigo se alcanzaron los porcentajes de
alejamiento más altos.
• El procesamiento digital de imágenes puede ser empleado como método
colorimétrico analítico, en donde por medio del cálculo del coeficiente normalizado de
parámetros RGB (CR) puede determinarse la concentración del colorante o de la
tonalidad en estudio, constituyéndose así en una herramienta complementaria de
gran relevancia.
• Para realizar la descomposición de fotografías tomadas al río, es importante
seleccionar una zona preferiblemente homogénea y que represente la afectación
sobre el color del río, ya que muy posiblemente las zonas de turbulencias, espuma y
reflejo de la luz introducen ruido en el análisis. Así mismo, la herramienta presentada
asocia las fotos más oscuras con las tonalidades grises que se encuentran dentro del
color base del río, por lo que con una foto de poca iluminación se podría conseguir un
porcentaje de alejamiento menor al esperado.
CONCLUSIONES
• Como propuesta para futuras investigaciones, en primer lugar se
recomienda indagar más a fondo acerca del efecto de la iluminación de las
imágenes, para de esta forma generar un modelo mucho más robusto ante
la presencia de este factor. En segundo lugar, debe trabajarse en la
automatización de la herramienta propuesta en esta investigación, de
manera que sea un software el que rápidamente realice el procesamiento
de las imágenes, dictaminando que tanto se aleja el río de su color base en
tiempo real. Por último, es importante reforzar los estudios adelantados en
el laboratorio que muestran gran potencialidad del procesamiento digital de
imágenes como método colorimétrico analítico.
REFERENCIAS
Andrade, S. I. E., Lima, M. B., Barreto, I. S., Lyra, W. S., Almeida, L. F., Araújo, M. C. U.,
& Silva, E. C. (2013). A digital image-based flow-batch analyzer for determining Al(III)
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http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2013.03.080
Vicente Peña Carlos J. 1998. AHE (ECUALIZACIÓN DEL HISTOGRAMA
ADAPTATIVO). Universidad Politécnica de Madrid, Escuela Universitaria de Ingeniería
Técnica Industrial de Madrid, Ed Ronda Valencia, Madrid, España.
NOMBRE DE LA
PRESENTACION
FECHA XXXXXXXXX
COMPONENTE N°4.
EVALUACIÓN LA TOXICIDAD GENERADA POR EL
COLOR EN LOS PRINCIPALES VERTIMIENTOS Y
DETERMINACIÓN DEL ESTADO DEL ARTE DE
POTENCIALES TRATAMIENTOS PARA REMOCIÓN DE
COLOR.
COMPONENTE N° 4
• Determinación del estado del arte de pruebas de
toxicidad.
• Determinación del estado del arte de tratamientos
potenciales para la remoción de color presente en aguas
residuales.
• Evaluación de la toxicidad generada por colorantes y
pigmentos presentes en los principales vertimientos.
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Revisión de 86 bases de
datos (nacionales e
internacionales).
Estado del arte
Tecnologías de tratamiento.
Se revisaron mas 1500
artículos de este tema.
Se concluye que:
TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO (Robinson; 2001, Eren;
2012)
Métodos Físico / Químicos / Biológicos
Reacción Fenton
Ozonación
Fotoquímico
NaOCl
Biológico
Destrucción Electroquímica
Carbón Activado
Viruta
Silica gel
Membranas de filtración
Ultrasonido
Intercambio iónico
Irradiación (U.V)
Electrocoagulación
• Se concluye que un solo sistema no alcanza a dar los
requerimientos de remoción de color y tiempo de tratamiento
adecuados.
• La combinación de diferentes tecnologías es la mejor alternativa
para optimizar los procesos de tratamiento de aguas residuales con
color.
• No existe una única técnica para eliminar el color de las aguas
residuales.
• Con la combinación de tecnologías se alcanzan remociones
mayores al 99%.
• Cada caso es particular así que se deberá adelantar estudios piloto
para montar el sistema de tratamiento adecuado para cada giro
industrial o empresa en particular.
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
• Revisión de 86 bases de datos (nacionales e internacionales)
1. Estado del arte
Pruebas de Toxicidad
2. Determinación de propiedades de colorantes y relación con las
pruebas de toxicidad.
-- Clasificación de colorantes y pigmentos
-- Posibles efectos de los colorantes en el medio acuático
(tipos de toxicidad)
TOXICIDAD ASOCIADA A COLORANTES
1. Disminución de la capacidad de penetración de la luz en el medio
acuático:
… Absorción de luz por colorante
… Presencia de solidos (totales)
Toxicidad sobre algas
2. Toxicidad ligada a la naturaleza de sustancia o molécula
constitutiva del colorante
Toxicidad sobre el Vibrio fischeri
Toxicidad sobre Daphnias
¿Cuál es la importancia de los tipos de toxicidad?
IMPLICACIONES DEL TIPO DE COLOR
¿Cuál fue la solución? Se asoció el color a un valor numérico.
La longitud de onda de máxima absorción
Longitud de onda en el
Espectro (nm)
Color
Absorbido Color Percibido
400-450 Violeta Amarillo - Verde
450-480 Azul Amarillo
480-490 Verde - Azul Naranja
490-500 Azul - Verde Rojo
500-560 Verde Púrpura
560-580 Amarrillo -
Verde Violeta
580-600 Amarillo Azul
600-650 Naranja Verde - Azul
650-750 Rojo Azul-Verde
RESOLUCION No. 0062 de 2007
―Por la cual se adoptan los protocolos de muestreo y
análisis de laboratorio para la caracterización fisicoquímica
de los residuos o desechos peligrosos en el país‖
Salud humana
Bioluminiscencia bacterial
Al medio ambiente
Toxicidad aguda para
Daphnia
Ensayo de inhibición de
crecimiento de algas.
ENTIDADES INTERNACIONALES
• OECD: Organization for Economic Cooperation and
Development
• ISO: International Organization for Standarization
• ETAD: The Ecological and Toxicological Association of
Dyes and Pigments Manufacturers
• ASTM: American Society for Testing and Materials
• EPA: United States Environmental Protection Agency
• OECD 201: Algas
• OECD 202: Daphnia
• ISO 11348:2007: Vibrio fischeri
• ISO 6341:2012: Daphnia
• ISO 8692: Algas
• ASTM E1193-97: Daphnia magna
• ASTM E1218-04: microalgas
• EPA 2021.0: Daphnia
• Reproducibilidad
• Facilidad de montaje de operación
• Costos
• Tiempo
• Eficiencia
• Pruebas estandarizadas y validadas
• Aceptadas según la ley colombiana
• Permisos bioéticos
POR QUÉ SE SELECCIONARON LOS KITS
PARA ANÁLISIS DE TOXICIDAD?
Vibrio fischeri
• Es una bacteria marina que
emite luz como resultado
de procesos enzimáticos
ligados a la respiración.
• Su bioluminiscencia se ve
inhibida en presencia de
sustancias tóxicas
• Algunas estructuras asociadas con V. fischeri son
similares a las de mamíferos y peces, por esto se puede
asociar a toxicidad en humanos
Daphnia magna
• Toxicidad asociada a la
molécula que constituye
la sustancia colorante,
pigmento o sólido
presente en el agua
residual
• Es la especie más usada
en el mundo para las
pruebas de toxicidad
debido a su sensibilidad
a los agentes tóxicos
Ensayo de inmovilización de
Daphnia magna
Relaciona la mortalidad
de las Daphnias con la
concentración de la
muestra.
Permite hallar la Dosis
Letal LD50 (que mata la
mitad de la población)
Selenastrum capricornutum
Micro algas
Relaciona la toxicidad de las
muestras de agua con la
inhibición en el crecimiento de
algas.
Permite hallar la Dosis Letal
LD50 (que inhibe el
crecimiento en un 50%)
RESULTADOS PARA COLORANTES REALES
CON DAPHNIAS
Colorante 24h LD50 (ppm) 48h LD50 (ppm)
Índigo --- 970
Óxido de cobre 200 25
Óxido de hierro amarillo 1550 1200
Óxido de zinc 860 92
Óxido de hierro negro 11000 5000
Óxido de hierro rojo 8000 7000
Óxido de cromo verde 6000 4700
Dióxido de titanio 8700 8700
Rojo 40 10000 700
Anilina vegetal amarilla 5800 5650
Rodamina 65 57
La LD50 24 h esta más relacionada a la toxicidad aguda, mientras que la LD50 48h está más
relacionada a la toxicidad crónica.
Sector empresa Daphnias
24h EC50
Daphnias
48h EC50
Algas
72h EC50
Químico 8% 6% ---
Papeles (entrada planta) 20% 12,5% ---
Papeles (salida planta) 68% 50% ---
Tratamiento de aguas
residuales (entrada planta)
25% 17% 2,7%
Tratamiento de aguas
residuales (salida planta)
73% 59% 6%
Textiles (entrada planta) 10% 5% 1,74%
Textiles (salida planta) 38% 28% 3,5%
RESULTADOS DE VERTIMIENTOS DE
DIFERENTES GIROS INDUSTRIALES.
Porcentaje de la muestra original que origina la LD50
CONSIDERACIONES ADICIONALES
• Existen tecnologías en diferentes grados de desarrollo
para el tratamientos de vertimientos de aguas residuales
con color.
• Es necesario desarrollar más experimentos con
diferentes sectores y mas miembros de estos sectores
para generar resultados más confiables.
• En un futuro se podrá acoplar el modelo de imágenes
digitalizadas en la determinación de la toxicidad, esto
sujeto al ejercicio de una investigación más profunda
sobre ambos temas.
BIODEGRADABILIDAD
La biodegradabilidad es la degradación de la materia orgánica por
acción de microorganismos sobre el suelo, aire, cuerpos de agua
receptores o procesos de tratamiento de aguas residuales (RAS,
2000).
𝑪𝒐𝒎𝒑𝒖𝒆𝒔𝒕𝒐 𝑶𝒓𝒈á𝒏𝒊𝒄𝒐 + 𝑶𝟐 𝑴𝒊𝒄𝒓𝒐𝒐𝒓𝒈𝒂𝒏𝒊𝒔𝒎𝒐𝒔
𝑪𝑶𝟐 + 𝑯𝟐𝑶 + 𝒔𝒂𝒍𝒆𝒔 + 𝒃𝒊𝒐𝒎𝒂𝒔𝒂
La biodegradabilidad es un parámetro determinante en el
comportamiento ambiental de las sustancias químicas y una
propiedad deseable de los productos que se liberan en grandes
cantidades al medio natural. (Candela, 2007)
DETERMINACION DE LA BIODEGRADABILIDAD
En la naturaleza los ciclos de las sustancias y la energía producen
acumulación de materia orgánica, la cual se descompone con el tiempo
sustancias básicas o en productos de degradación estables por acción
de microorganismos.
La industrialización a introducido sustancias en grandes cantidades,
la capacidad de estas sustancias de transformarse en compuestos
mas simples es de vital importancia, para no alterar los procesos
biológicos que existen en el ecosistema.
La evaluación de la biodegradabilidad busca cuantificar el grado de
persistencia de estructuras químicas en ambientes naturales o
industriales
OBJETIVO COMPONENTE 5
Evaluar la Biodegradabilidad generada por el color en los
principales vertimientos del Área Metropolitana del Valle de Aburra
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Identificación de las técnicas para determinar la
biodegradabilidad en aguas coloreadas.
• Identificar los vertimientos de los sectores productivos que
puedan afectar al río en términos de biodegradabilidad.
• Evaluar el efecto de los vertimientos mediante pruebas de
biodegradabilidad en los sectores seleccionados
• Evaluar la cinética de oxidación de los vertimientos
seleccionados.
• Evaluar la biodegradabilidad de diferentes colorantes
ALCANCE
Evaluar la biodegradabilidad de las aguas residuales de las
industrias más representativas de los sectores más contaminantes
del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, con el fin de determinar
la correlación del color, con biodegradabilidad.
METODOLOGÍA
Revisión
bibliográfica
Selección de
sectores de estudio
Análisis de datos históricos
del Índice de
Biodegradabilidad de las
industrias en los sectores
Seleccionados
Selección de las
materias primas
generadoras de Color
para la determinación de
los colorantes tipo
Selección de las
Industrias para la
realización de los
análisis de
biodegradabilidad
Aprestamiento y
Adecuación del
Sistema
Evaluación del parámetro
biodegradabilidad empresas
seleccionadas
Evaluación del parámetro
biodegradabilidad de los
colorantes tipo seleccionados
Correlación de
Variables con el
Parámetro
Biodegradabilidad
Evaluación del Índice de Biodegradabilidad
de los sectores seleccionados
METODOS DE ANALISIS
ISO 9048 Calidad del agua evaluación de la biodegradabilidad aerobia
final de los compuestos orgánicos en medio acuoso mediante la
determinación de la demanda de oxígeno en un respirómetro cerrado.
ASTM 5210D Respirometric Method
OECD 301F (Manometric Respirometry Test).
METODO RESPIROMETRICO
METODO RESPIROMETRICO
Un volumen de medio mineral inoculado y con la sustancia problema
se agita a una temperatura constante por 28 días.
El consumo de oxígeno se determina a partir del cambio en el cambio
de presión en el respirómetro.
El dióxido de carbono producido se absorbe en una solución de
hidróxido sodio.
La cantidad de oxígeno consumido por la población microbiana
durante la biodegradación de la sustancia problema (corregida con el
blanco con inóculo, realizada en paralelo) se expresa como porcentaje
de DQO (Porcentaje de Biodegradación) Tomado de: OECD, 1992
PROCEDIMIENTO
1. Preparar el medio de ensayo, la sustancia de
referencia y el inoculo
2. Determinar la demanda química de Oxigeno (mg/L) de la
muestra
3. Determinar el volumen de muestra
4.Preparar la muestra, el
compuesto de referencia y el blanco con el
medio de ensayo e inocular
5. Montar Equipo con agitación y
temperatura constante
6. Realizar lecturas diarias
7. Calcular consumo de
Oxigeno, DBO (mg/L), y % de
Biodegradabilidad
RESULTADOS
Curva de biodegradación (7)
Fácilmente biodegradable:
Si 60% del carbono orgánico en el material se convierte en CO2
dentro de una ventana de 10 días. La ventana de 10 días comienza
cuando el 10% del carbono orgánico se ha convertido en CO2 y tiene
una duración de 10 días.
Tomado de: OECD, 1992
Biodegradable a largo
plazo:
El 60% del carbono
orgánico en el material
se convierte en CO2
durante 28 días.
Tomado de: OECD,
1992
SECTOR ALIMENTOS Y BEBIDAS
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −906,583 + 2269,64 ∗ 𝑡
𝑅2 = 93,4%
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 84,4 - 100
FASE DE LATENCIA (días): 0,07 - 0,20
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 17,86 - 19,03
FASE MESETA (días): 8,8 – 10,1
EVALUACIÓN FÁCILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,84 - 1,0
SECTOR DE EVACUACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES – AGUAS NO TRATADAS
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 91,8 - 97,4
FASE DE LATENCIA (días): 0,17 - 0,64
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 16,7 - 18,7
FASE MESETA (días): 8,9 - 11,3
EVALUACIÓN FÁCILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,94 - 0.99
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −630,52 + 1711,07 ∗ 𝑡 𝑅2 = 99%
SECTOR DE EVACUACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES – AGUAS TRATADAS
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = 787,17 + 1113,12 ∗ 𝑡
𝑅2 = 89%
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 81,7 – 87,6
FASE DE LATENCIA (días): 0,42 – 0,46
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 17,2 – 17,45
FASE MESETA (días): 10,6 – 10,8
EVALUACIÓN FÁCILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,86 – 0,89
SECTOR FABRICACIÓN PRODUCTOS TEXTILES
𝑟2 = 99%
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 42,7 - 45,5
FASE DE LATENCIA (días): 0,7 - 0,8
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 19,0 - 20,0
FASE MESETA (días): 7,0 - 8,0
EVALUACIÓN DIFÍCILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,40 - 0.50
% 𝑩𝒊𝒐𝒅𝒆𝒈𝒓𝒂𝒅𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅 = −366,547 + 459,734 ∗ 𝒕 𝑹2 = 99,5
SECTOR CURTIDO Y RECURTIDO DE CUERO
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −435,51 + 706,72 ∗ 𝑡
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 57,0 – 57,7
FASE DE LATENCIA (días): 0,2 - 0,5
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 19,1 - 19,5
FASE MESETA (días): 8,0 - 8,7
EVALUACIÓN DIFÍCILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,61 – 0,62
𝑅2 = 90%
Valores de K por Sector
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
(t/D
BO
)^(1
/3)
Tiempo (d)
SECTOR DE EVACUACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
M-010
M-013
M-012
M-009
k=0,29
k=0,28
k=0,29 k=0,29
SECTOR FABRICACIÓN DE SUSTANCIAS Y PRODUCTOS QUIMICOS
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 4,5 - 48,2
FASE DE LATENCIA (días): 0,02 - 0.03
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 1,7- 18,7
FASE MESETA (días): 9,3- 26,3
EVALUACIÓN DIFÍCILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,10 - 0.46
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −49,85 + 395,12 ∗ 𝑡 𝑅2 = 94%
ACTIVIDADES DE IMPRESIÓN Y DE PRODUCCIÓN DE COPIAS
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −82,96 + 74,28 ∗ 𝑡 𝑅2 = 89%
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 25,7 – 5,3
FASE DE LATENCIA (días): 0,3 - 1,4
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 4,6 - 20,3
FASE MESETA (días): 6,3 - 23,1
EVALUACIÓN DIFICILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,26 – 0,57
SECTOR FABRICACIÓN DE PAPEL CARTON Y PRODUCTOS DE PAPEL CARTON
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −943.628 + 879,751 ∗ 𝑡 𝑅2 = 97%
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 49,3 – 60,92
FASE DE LATENCIA (días): 0,05 - 1,24
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 18,7 - 20,2
FASE MESETA (días): 6,3 - 9,3
EVALUACIÓN DIFICILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,50 - 0,62
SECTOR DE FABRICACIÓN DE PRODUCTOS MINERALES NO METÁLICOS
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −69,27 + 183,06 ∗ 𝑡
𝑅2 = 93,2%
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 29,95 - 30,02
FASE DE LATENCIA (días): 0,07 - 0,24
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 18,7 - 19,1
FASE MESETA (días): 8,7 - 9,2
EVALUACIÓN DIFÍCILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,34 - 0.36
SECTOR FABRICACIÓN DE PRODUCTOS METALURGICOS BÁSICOS
𝑟2 = 70%
% 𝐵𝐼𝑂𝐷𝐸𝐺 = −9,81 + 5,34 ∗ 𝑡
𝑅2 = 70,2%
PARÁMETROS RANGO
NIVEL MAXIMO DE BIODEGRADACIÓN (%): 1,76 - 6,17
FASE DE LATENCIA (días): 0,0 – 3,0
FASE DE BIODEGRADACIÓN (días): 2,1 – 15,51
FASE MESETA (días): 9,38 - 25,14
EVALUACIÓN DIFICILMENTE BIODEGRADABLE
INDICE DE BIODEGRADABILIDAD
(DBOu/DQO) 0,02 - 0,09
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
M17
M20
M11
M27
M19
M4
M6
M18
M13
M9
M26
Curt
ido
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de
Ag
uas
Resid
uale
saguas
no
trata
da
s
Alim
ent
os y
bebid
as
Biodegradación (%)
Secto
r Comparación de la biodegradación por sectores
Conclusiones de la Investigación
Método validado
- Se logró validar un método de medición de color
(ADMI) de acuerdo a las condiciones que para ello
exige el Standard Methods.
- El ADMI es un análisis que permite medir la
intensidad del color cuantitativamente, la tonalidad
se mide a partir de las absorbancia en las
diferentes longitudes de onda propuestas por el
método triestímulo.
Conclusiones de la Investigación
Aplicación del método con parámetro validado en sectores
industriales
- Para cada sector priorizado se encontraron modelos que
permitían relacionar el comportamiento de algunos
parámetros fisicoquímicos con el color ADMI.
Conclusiones de la Investigación
Aplicación del método con parámetro validado en sectores
industriales
- La turbiedad es el parámetro que tiene mayor correlación
con el ADMI, se presentaron buenas correlaciones en 6
de los 9 sectores evaluados. En algunos casos el % de
correlación r2 fue superior a 95%
Imp
res
ión
Cu
rtie
mb
res
Ali
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s y
Beb
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o
Pa
pe
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Qu
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o
Te
xti
l
Do
mes
tico
Turbidez Total (NTU) 0,8 0,2 1,0 0,7 0,7 0,3 0,7 0,2 0,9
ADMI = 300000 ∗ 𝑒3781.3𝑁𝑇𝑈
𝑅2 = 0.9881
Conclusiones de la Investigación
Aplicación del método con parámetro validado en sectores
industriales
- La medición de color en una muestra compuesta, es diferente a la
intensidad de color de las muestras puntuales de las que esta
constituida, lo anterior se explica debido a que el color es una
respuesta de la luz en lo que se refiere a la absorción y emisión de
longitudes de onda.
Conclusiones de la Investigación
El color es contaminante
- El color se considera un contaminante ya que aporta sólidos, los
cuales en los ecosistemas acuáticos impide el paso de la luz a los
organismos fotosintéticos independientemente de la naturaleza de la
molécula del colorante ( sea orgánica o inorgánica)
Conclusiones de la Investigación
Pruebas de biodegradabilidad y toxicidad
- La biodegradabilidad y toxicidad son pruebas diferentes, por lo tanto
se presentan casos de sustancias biodegradables que son tóxicas.
- La biodegradabilidad y toxicidad soportan teórica y técnicamente la
importancia de controlar el vertimiento de agua coloreadas
- En algunos colorantes, a pesar que sean de origen orgánico, no son
sustancias fácilmente biodegradables, por cuanto su persistencia en
el medio ambiente es alta afectando el ecosistema.
Conclusiones de la Investigación
Análisis de imágenes digitalizadas
• Los análisis de descomposición de imágenes digitales indican ser
una potencial herramienta para la detección y determinación de
contaminación por color en el rio. El diseño de una escala de color y
el patrón de color RGB Red – Green – Blue, del rio en zonas
puntuales permiten cuantificar el alejamiento de las condiciones de
color del rio en dichas zonas y con ello brindar datos numéricos que
permiten inferir el grado de contaminación por color arrojada al rio.
Conclusiones de la Investigación
Efectos sobre el medio receptor
- Los pigmentos o reactivos que no se disuelven totalmente en el
agua, aportan mayor cantidad de color ADMI en la medida que el rio
o fuente receptora tenga mayor concentración de solidos
suspendidos, a diferencia de los colorantes altamente solubles en
medios acuoso, los cuales se evidencian cualitativamente sin
importar las características del cuerpo receptor.
Conclusiones de la Investigación
Existen Tratamiento para remoción de color
• La potencialización y adaptación de secuencias de
tratamiento con fines de remoción de colorante,
aplicando algunas de las tecnologías presentadas
anteriormente, puede convertirse en una alternativa
eficiente para reducir el vertimiento de efluentes
coloreados por parte de los sectores productivos del
Valle de Aburrá – Medellín.