Protocolo de investigación 2
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NOMBRE DEL PROYECTO: “Determinación de las características físicas y químicas de las aguas residuales de la cafetería la kafe descargadas a los sistemas de alcantarillado municipal.”
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NOMBRE DEL PROYECTO:
“Determinación de las características físicas y químicasde las aguas residuales de la cafetería la kafe descargadas alos sistemas de alcantarillado municipal.”
INTRODUCCIÓN
La contaminación es uno de los problemas ambientales másimportantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando seproduce un desequilibrio, como resultado de la adición decualquier sustancia al medio ambiente, en cantidad tal quecause efectos adversos en el hombre, en los animales,vegetales o materiales expuestos a dosis que sobrepasen losniveles aceptables en la naturaleza. (J. FIGUERUELO)
Los recursos hídricos son esenciales para la existenciade los seres vivos y para el bienestar del entorno ambiental.En este sentido, considerando el impacto negativo de lasdescargas de estas aguas residuales en los sistemas dealcantarillado y de este probablemente hacia un cuerporeceptor que en muchos casos saturan su capacidad deautodepuración, resulta importante realizar un análisis sobreestas.
El presente trabajo de investigación tiene comopropósito comprobar si las aguas residuales generadas por lacafetería “la cafe” ubicada dentro de las instalaciones delinstituto tecnológico de Oaxaca son vertidas a los sistemasde alcantarillado bajo las normas correspondientes.
Este trabajo de investigación tiene un alto grado deimportancia por qué en él presentamos las bases para realizarun análisis, no únicamente a las aguas generadas en estaocasión por la cafetería, sino que esta metodología puede seraplicada a cualquier tipo de agua ya sea residual o natural.
Para este estudio utilizaremos las aguas residualesgeneradas por la cafetería “la cafe”. Se tomara una muestra ya esta muestra será objeto de nuestro análisis.
Para desarrollar esta investigación, es necesario contarcon un laboratorio integral y de material basto para llevar acabo todas las determinaciones necesarias para obtener unaconclusión.
JUSTIFICACION
Las industrias, los comercios y los diferentes tipos de
servicios que hay son variados, pero todos estos tienen en
común las descargas de aguas residuales a los sistemas de
alcantarillado. Para todas estas descargas existen
procedimientos y normas que regulan dichos efluentes
descargados. Estas normas son aplicadas con el fin de tener
un control de las aguas negras y así de esta manera reducir
hasta cierto grado el riesgo de que sufran los ecosistemas un
impacto negativo en su ambiente
Con este trabajo se pretende realizar análisis de los
contaminantes de las aguas residuales provenientes de las
instalaciones del instituto tecnológico de Oaxaca,
principalmente las que son originadas en la cafetería de
dichas instalaciones, con el cual se obtendrá un panoramageneral de las aguas de los contaminantes descargados. Estos
análisis y las comparaciones se realizaran con apego a la
norma oficial NOM-002-SEMARNAT-1996 la cual establece los
límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas
de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o
municipal. Los generadores de aguas residuales provenientes
de la actividades industriales, comercios y de servicios son
principalmente para los que aplica esta norma.
Los datos obtenidos servirán como sustento y confianza
de análisis posteriores que se requieran efectuar en las
instalaciones del instituto tecnológico de Oaxaca.
ContenidoPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.......................................1OBJETIVOS........................................................21.- AGUAS RESIDUALES.............................................31.1 TIPOS DE AGUAS RESIDUALES...................................31.2 CARACTERISTICAS FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES......................................................51.2.1 CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES........51.2.2 CARACTERISTICAS QUIMICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES.......71.2.3 CARACTERICAS BIOLOGICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES........9
2 METODOS FRECUENTES DE PARA EL ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES. . .112.1 DETERMINACIÓN DE PH........................................112.2 DETERMINACIÓN DE SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES...............112.3 DETERMINACIÓN DE CLORUROS..................................112.4 DETERMINACIÓN DE SULFATOS..................................122.5 DETERMINACIÓN DE DUREZA....................................122.6 DETERMINACIÓN DE COLOR Y OLOR..............................122.7 DETERMINACIÓN DE GRASAS Y ACEITES..........................132.8 DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO.............132.9 DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO.........132.10 DETERMINACIÓN DE NITRÓGENO TOTAL..........................142.11 DETERMINACIÓN DE COLIFORMES POR LA TÉCNICA DEL NÚMERO MÁS PROBABLE (NMP).................................................14
3.- NORMATIVIDAD. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-002-SEMARNAT-1996. .173.1 ESPECIFICACIONES...........................................17
PLANTEAMIENTO DE LA HIPOTESIS...................................22METODOLOGIA.....................................................23CRONOGRAMA......................................................38
Planteamiento del problema
En el estado de Oaxaca, por lo general las aguasresiduales provenientes de los hogares, las industrias ycentros educativos son vertidas a los sistemas dealcantarillado municipal y posteriormente a través de estos,el efluente tiende a una ruta final el cual por lo general esel rio Atoyac.
Debido a que muy próximo a nuestras instalaciones estáubicado un sistema de alcantarillado o canal donde porfacilidad se descargan las aguas residuales generadas portodo el instituto, es notable a grandes distancias lapestilencia que se produce por las puertas de acceso máspróximas a este sistema de alcantarillado. A parte del olordesagradable que percibimos, esta situación presenta unpeligro para la salud, no solo de la comunidad docente yestudiantil, sino de la comunidad en general.
En el caso de la cafetería, por ser un lugar en el quese venden y consumen productos alimenticios crea un riesgomás grande para la salud de los consumidores por lo cual lasaguas residuales generadas por la misma, requieren de mayoratención y seguimiento, además de que recientemente esteestablecimiento ha resultado involucrado en problemas de estaíndole.
Como debido a que el instituto tecnológico de Oaxaca nodispone de una comisión que se encargue de vigilar que losefluentes de las aguas residuales generada por las distintasáreas de nuestro instituto cumplan con los estándares básicosespecificados en la normativa, probablemente cada vez sedescuide en mayor grado este aspecto, por lo que un análisisde caracterización sería necesario para saber en quécondiciones nos encontramos respecto a este criterio.
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OBJETIVOS
Objetivo general
Determinar las características físicas y químicas de lasaguas residuales de la cafetería “la kafe” descargadas a lossistemas de alcantarillado municipal.
Objetivos específicos
Identificar si realmente esta organización estácumpliendo con la respectiva normatividad para ladescarga a los sistemas de alcantarillado municipal.
Conocer el procedimiento empleado para llevar a cabo unanálisis de laboratorio riguroso de cualquier tipo deagua.
Aprender a realizar un muestreo, en este caso en unsistema de alcantarillado.
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MARCO TEORICO
1.- Aguas Residuales
Al agua contaminada se le llama aguas negras y sondesechadas por los hogares como cuando nos bañamos, lavamosropa, trastos, etc., así como por las industrias donde lasaguas negras van acompañadas de desechos químicos.
La FAO define aguas residuales como:
Agua que no tiene valor inmediato para el fin para el que se utilizó ni parael propósito para el que se produjo debido a su calidad, cantidad o al momento enque se dispone de ella. No obstante, las aguas residuales de un usuario puedenservir de suministro para otro usuario en otro lugar. Las aguas de refrigeración nose consideran aguas residuales.
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A las aguas residuales también se les llama aguasservidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sidousada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve parael usuario directo; y cloacales porque son transportadasmediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre quese le da habitualmente al colector. Algunos autores hacen unadiferencia entre aguas servidas y aguas residuales en elsentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico ylas segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticase industriales. En todo caso, están constituidas por todasaquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado eincluyen, a veces, las aguas de lluvia y las infiltracionesde agua del terreno.
El término aguas negras también es equivalente debido a lacoloración oscura que presentan.
Todas las aguas naturales contienen cantidades variablesde otras sustancias en concentraciones que varían de unospocos mg/litro en el agua de lluvia a cerca de 35 mg/litro enel agua de mar. A esto hay que añadir, en las aguasresiduales, las impurezas procedentes del proceso productorde desechos, que son los propiamente llamados vertidos. Lasaguas residuales pueden estar contaminadas por desechosurbanos o bien proceder de los variados procesosindustriales.
1.1 Tipos de aguas residuales
De acuerdo con la fuente generadora, se clasifican como:
Domesticas: Predominio de residual generado enasentamientos poblacionales, escuelas, instalacionesturísticas, centros comerciales, edificios públicos einstalaciones sanitarias de las industrias.
Municipales: Son aquellas aguas residuales que, además de lasdomesticas, incluyen las generadas en comercios,
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instalaciones de servicios, centros hospitalarios y algunasindustrias de la comunidad, por lo que sus característicasdifieren de las primeras. En dependencia de las descargas quereciban los sistemas colectores, e incluso, de los hábitos dela población y los niveles de consumo y bienestar material,las aguas residuales podrán ser diluidas, medias oconcentradas.
En lo que respecta a los residuos generados en los centros deatención de salud, y en particular, en los hospitales, estos,además de las aguas residuales sanitarias o de tipodoméstico, en dependencia de la cantidad, tipo y complejidadde los servicios médicos que ofrecen y la proporción depacientes externos; generan residuales que contienencontaminantes de gran interés para la salud pública y lagestión ambiental, algunas grandes concentraciones. Entreestos los microorganismos patógenos y una amplia variedad desustancias que incluyen antibióticos, anestésicos, agentescontrastantes usados en rayos x, agentes de limpieza,desinfectantes, hormonas, fármacos parcialmentemetabolizados, agentes radiactivos y algunos metales pesados,entre otras.
Industriales: Predominio de residual liquido resultante de laactividad manufacturera, la industria extractiva y elprocedimiento de los productos de la actividad agropecuaria.
Las aguas que provienen de las industrias van a depender dela materia prima que procesan del producto final que en ellasse produce y de la tecnología que utilizan. Teniendo encuenta esto, en las aguas residuales de una textilera contecnología tradicional basada en la fibra de algodón, seencontraran residuos de tintes y de productos químicos parasu fijado (mordientes), solventes y detergentes; sin embargo,en una textilera donde se trabaje con fibras sintéticas losresiduales serán diferentes.
En las aguas residuales de algunas industrias y tallerespredominaran los residuos de hidrocarburos como resultado de
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las operaciones que en ellos se realizan. En talleres eindustrias de galvanotecnia y en algunas instalaciones de larama electrónica predominan los metales en los residuales. Noobstante, existen industrias y talleres cuyas aguasresiduales son fundamentalmente domésticas.
Agropecuarios: predominio de residual liquido generado en lasinstalaciones agropecuarias (centros porcino, vaquerías,cebaderos de toros, centros avícolas, entre otros). Losresiduales de la acuicultura también se incluyen en estacategoría.
Teniendo en cuenta su composición, los residuales puedenclasificarse en residuales orgánicos e inorgánicos.
Las aguas residuales pueden también clasificarse también comobiodegradables (aquellas cuyo contenido puede ser degradadopor vía biológica), y no biodegradables (las que no sedegradan biológicamente), aunque, en la realidad, es difícilencontrar aguas del lodo biodegradables o no biodegradables.
1.2 Características físicas, químicas y biológicas de lasaguas residuales.
Las aguas residuales se caracterizan por sus propiedadesfísicas y sus constituyentes químicos y biológicos.
1.2.1 Características físicas de las aguas residuales
Conductividad eléctrica especifica
La conductividad eléctrica específica, conductividadespecífica o simplemente conductividad es una medida de lacapacidad de un agua de conducir la corriente eléctrica. Estapropiedad depende de la concentración de sustancias químicascargadas eléctricamente que haya en el agua, or lo que deforma indirecta nos indica el contenido de sales disueltaspresentes en la misma. Por consecuencia, un agua con alto
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valor de conductividad eléctrica tendrá un alto contenido desolidos disueltos, mientras un agua con una conductividadeléctrica baja tendrá un escaso contenido de sólidos.
Un agua natural no contaminado, sea de un rio, lagoembalse, manantial o pozo puede tener una conductividadcomprendida entre 50 y 500 mS/cm. Las aguas naturales nocontaminadas, pero mineralizadas, se encontraran entre los500 y 1000 ms/cm, e incluso, reportaran valores superiores.
Color
El agua pura es incolora, o sea, no tiene color, porqueel mismo es impartido a esta por sustancias como el hierro yel manganeso, o por la presencia de algas microscópicas.También pueden proporcionar color al agua el humus de lossuelos, la materia orgánica e descomposición y los residuosindustriales.
El color o color real que se determina en ellaboratorio, está referido al color que tiene el agua despuésque se le ha removido la turbiedad mediante centrifugación ofiltración, y depende de la presencia de sustancias disueltascomo las descritas anteriormente.
Una muestra turbia tendrá un “color aparente”. El color
se expresa en unidades de platino-cobalto, debido a que los
patrones de comparación del mismo se preparan con sales de
estos materiales que producen un color amarillo-ámbar,
parecido al producido por el humus disuelto.
La importancia de esta determinación radica en que un
agua residual acida tiende a ser muy agresiva y corrosiva.
Turbiedad
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La turbiedad en el agua es causada por la presencia de
materia suspendida como arcilla, arena muy fina, materia
orgánica finamente dividida, algas y otros organismos
microscópicos. es una prueba realizada en el laboratorio que
expresa la propiedad que tiene una muestra de agua de desviar
la luz de su recorrido en línea recta, como resultado del
“choque” de los rayos luminosos con las partículas
suspendidas. A mayor cantidad de este tipo de partículas,
mayor turbiedad. Esta se expresa en unidad de formazina.
Solidos totales
Se definen como la materia que se obtiene como residuo
después de someter el agua residual aun proceso de
evaporación a una temperatura entre 103 y 105 ° C.
Solidos sedimentables
La materia sedimentable es aquello que sedimenta en el cono
imhoff en el transcurso de una hora, a partir de que el agua
se encuentre en reposo.
Temperatura
La temperatura es una característica o propiedad que nos
permite conocer el grado o nivel térmico que posee un cuerpo
o una sustancia dada. La temperatura del agua residual,
generalmente, es más elevada que la del agua de
abastecimiento, como resultado de la incorporación de
determinados volúmenes de agua caliente provenientes de las
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viviendas o instalaciones industriales. Es un parámetro de
gran impacto en el desarrollo de la vida acuática o
incidencia en las reacciones químicas que tienen lugar en las
aguas, se determinan normalmente, usando termómetros de
vidrio y mercurio.
Olor
Por regla general, los olores se deben a los gases que
se liberan en la descomposición de la materia orgánica.
Densidad
Es la masa por unidad de volumen expresada en Kg/m3.
1.2.1.1 Características químicas de las aguas residuales
Acidez
Es una medida de la capacidad de un agua residual de
neutralizar un álcali fuerte a un pH determinado como punto
final de reacción.
Alcalinidad
Es una medida de la capacidad de un agua residual de
neutralizar un ácido fuerte a un pH determinado como punto
final de reacción. La alcalinidad se expresa en mg/LCaCO3, y
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significa la alcalinidad equivalente a esa cantidad de
carbonato de calcio. De manera general, los residuales
domésticos son alcalinos, característica que adquieren de las
aguas de consumo y de las sustancias que se les incorporan.
Es un parámetro importante en la eliminación biológica de
nutrientes cuando se emplean tratamientos químicos y cuando
haya que eliminar amoniaco mediantes arrastre por aire.
Demanda bioquímica de oxigeno
La demanda bioquímica de oxigeno es una prueba empírica
que se realiza ara conocer la cantidad de oxigeno necesaria
para estabilizar (oxidar) por la vía biológica la materia
orgánica contenida en un agua, ya sea natural o residual.
Demanda química de oxigeno
La demanda química de oxigeno es una prueba de
laboratorio que, de acuerdo con el criterio más común,
proporciona una medida de la cantidad de oxigeno necesaria
para oxidar la materia orgánica contenida en un agua,
mediante la reacción con un reactivo químico fuertemente
oxidante en un medio acido. Aunque se plantea que, tanto los
componentes orgánicos como los inorgánicos están sujetos a
oxidación, debido a que en la mayoría de los casos predominan
los primeros y son los de mayor interés, se asume que esta
prueba proporciona una medida rápida del contenido de materia
orgánica de un agua residual u otro tipo de agua.
Fosforo
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El fosforo se encuentra en las aguas residuales,
fundamentalmente, en forma de fosfatos, y también, como
fosforo, formando parte de compuestos orgánicos. Puede
presentarse en forma soluble o como constituyente de
partículas de residuos.
Las fuentes que aportan fosforo a las aguas residuales
son varias: aguas provenientes de plantas de potabilización
en las que se añaden pequeñas cantidades de fosfatos
condensados, como parte de tratamiento, lavanderas que usan
detergentes que contienes fosfatos, labores domésticas en las
cuales se usan detergentes; aguas de escurrimiento de
jardines y terrenos cultivados a los que se aplican
fertilizantes, entre otras.
Grasas
Incluyen ácidos grasos, grasas animales, ceras, aceites
y otros materiales extraíbles por el solvente que se use en
el método de laboratorio. La industria utiliza gran cantidad
de componentes orgánicos como los lubricantes y emulsiones
para determinados propósitos. Las grasas y aceites presentan
resistencia al tratamiento anaeróbico y son responsables de
la espuma que se forma en los digestores. Estos compuestos
ocasionan serios problemas de funcionamiento en las redes de
evacuación de aguas residuales y en sus sistemas de
tratamiento. Su determinación se suele hacer por gravimetría
o por cromatografía gaseosa.
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Nitrógeno
El nitrógeno en las aguas residuales puede presentarse
tanto en forma orgánica como inorgánica.
Gases
-Oxígeno disuelto
El oxígeno disuelto es la cantidad de este gas que se
encuentra disuelta en el agua, sin formar combinaciones con
otros elementos químicos (en estado libre). Su contenido en
las aguas residuales depende de factores físicos
(temperatura, presión, salinidad), químicos y
microbiológicos.
-Sulfuro
El sulfuro, se encuentra en las aguas residuales como
resultado de la descomposición de la materia orgánica que
contiene azufre, o de la reducción química o microbiológica
de sulfitos y sulfatos minerales.
-Metano
Es el principal subproducto de la descomposición
anaerobia de la materia orgánica que contiene el agua
residual. Es un gas combustible de alto valor energético,
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incoloro e inodoro, que, normalmente, no se encuentra en
grandes cantidades en este tipo de aguas.
1.2.2 Caracterices biológicas de las aguas residuales
Bacterias
Desempeñan un rol imprescindible en los procesos de
descomposición y estabilización de la materia orgánica, tanto
en el ambiente natural, como en los sistemas de tratamiento
de aguas residuales.
Hongos
De conjunto con las bacterias son los principales
protagonistas de la descomposición del carbono en la
biosfera. Sin su participación en los procesos de degradación
de la materia orgánica, el ciclo del carbono se interrumpirá
en poco tiempo y esta empezaría a acumularse.
Algas
Por su capacidad de reproducirse rápidamente en
condiciones favorables de contenido de nutrientes y luz
solar, pueden conducir a la eutrofización de las aguas
superficiales utilizadas como cuerpos receptores de los
efluentes de los sistemas de tratamiento, que por lo general,
son ricos en nutrientes.
Plantas y animales
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Entre los de importancia sanitaria se incluyen los
gusanos, rotíferos microscópicos y crustáceos macroscópicos.
Virus
Presentan altas concentraciones en las aguas residuales
domésticas y pecuarias. Algunos de ellos pueden sobrevivir en
el ambiente por considerables periodos de tiempo (hasta 50
días en aguas limpias y residuales a temperaturas entre 20 y
30 °C) y, particularmente los excretados por las personas,
representan un peligro potencial para la salud pública.
Protozoos
Los de importancia sanitaria son las amebas, flagelados
y ciliados libres y fijos. Los protozoos son muy importantes
en el funcionamiento de los tratamientos biológicos y en la
purificación de los cursos de agua, ya que son capaces de
mantener el equilibrio natural entre los diferentes tipos de
microorganismos, al alimentarse de bacterias y otros.
Organismos patógenos
Son aquellos que causan enfermedad. De los presentes en
aguas residuales los de mayor importancia son las bacterias,
virus, protozoos y helmintos. Debido a su alto potencial
infeccioso son responsables de un gran número de muertes en
los países en desarrollo, asociadas a enfermedades de origen
hídrico
2 Métodos frecuentes de para el análisis de aguas residuales
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2.1 Determinación de pH.
Expresión usada para medir la concentración del ionhidrogeno en una solución. El intervalo de pH para laexistencia de la mayor parte de vida biológica es entre 5 y9. Si el pH del agua residual tratado no es ajustado antes deser vertido, el pH de la fuente receptora puede ser alterado,por lo cual la mayoría de los efluentes de las plantas detratamiento de aguas residuales deben ser dentro de límitesespecíficos.
También se basa en la capacidad de respuesta del electrodode vidrio ante soluciones de diferente actividad de iones H+.
La fuerza electromotriz producida en el electrodo de vidriovaría linealmente con el pH del medio.
Se debe tener en cuenta la temperatura de la muestra ya queesta fuerza electromotriz afecta al valor del pH.
2.2 Determinación de solidos suspendidos totales
En la caracterización de las aguas residuales, losmateriales gruesos son removidos antes de analizar lossólidos en la muestra. Los sólidos presente en el aguaresidual pueden estar en forma suspendida o en disolución,llamados sólidos suspendidos totales (SST) y sólidosdisueltos totales (SDT) respectivamente para su determinaciónse requiere filtrar la muestra. Los sólidos totales (ST)incluyen a los SST y a los SDT, y se determinan evaporando unvolumen o peso determinado de muestra y pesando el residuo
remanente. Los resultados se expresan en mgL .
Los sólidos volátiles son aquella fracción que sevolatiliza a 550 °C. la concentración de sólidos volátiles sepuede considerar como una medida aproximada del contenido demateria orgánica, o en ciertos casos, de las concentracionesde sólidos biológicos tales como bacterias y protozoos. De
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manera que tanto los ST como los SST poseen fracciones desólidos fijos y sólidos volátiles y en forma similar los SDTtambién están compuestos de sólidos fijos y sólidosvolátiles.
2.3. Determinación de cloruros
El ion cloruro es uno de los iones inorgánicos que seencuentran en mayor cantidad en aguas naturales, residuales yresiduales tratadas, su presencia es necesaria en aguaspotables. En agua potable, el sabor salado producido por laconcentración de cloruros es variable. En algunas aguas
conteniendo 25mgCl−1
L cuando los cationes que predominan son
calcio y magnesio.
Un alto contenido de cloruros puede dañar estructurasmetálicas y evitar el crecimiento de plantas. Las altasconcentraciones de cloruro en aguas residuales, cuando estasson utilizadas para el riesgo en campos agrícolas deteriora,en forma importante la calidad del suelo.
Es entonces importante el poder determinar laconcentración de cloruros en aguas naturales, residuales yresiduales tratada en un amplio intervalo de concentraciones.
2.4 Determinación de sulfatos
El ion sulfato (SO4)2- precipita en medio acético concloruro de bario de modo que forma cristales de sulfato debario de tamaño uniforme. Se mide la absorbancia luminosa dela suspensión de BaSO4 con un fotómetro y se determina laconcentración (SO4)2- por comparación con la lectura con unacurva patrón. Concentración mínima detectables de
aproximadamente 1 mg de SO4
2−¿
L¿.
2.5 Determinación de dureza
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Este método especifica el procedimiento paradeterminación de dureza en agua por titulación. La dureza seentiende como la capacidad de un agua para precipitar aljabón y esto está basado en la presencia de sales de losiones calcio y magnesio. La dureza es la responsable de laformación de incrustaciones en recipientes y tuberías lo quegenera fallas y perdidas de eficiencia en diferentes procesosindustriales como las unidades de transferencia de calor. Eltérmino dureza se aplicó en principio por representar al aguaen la que era difícil de lavar y se refiere al consumo dejabón para lavado, en la mayoría de las aguas alcalinas estanecesidad de consumo de jabón está directamente relacionadacon el contenido de calcio y magnesio.
El método se basa en la formación de complejos por la saldisódica del ácido etilendiaminotetraacético con los ionescalcio y magnesio. El método consiste en una valoraciónempleando un indicador visual de punto final, el negro deeriocromo T, que es de color rojo en presencia de calcio ymagnesio y vira a azul cuando estos se encuentranacomplejados o ausentes. El complejo del EDTA con el calcio ymagnesio es más fuerte que el que estos iones forman con elnegro de eriocromo T, de manera que la competencia por losiones se desplaza hacia la formación de los complejos conEDTA desapareciendo el color rojo de la disolución ytornándose azul.
2.6 DETERMINACIÓN DE COLOR Y OLOR
Los efluentes de aguas contaminadas pueden llevar una grancantidad de compuestos, difíciles de medir individualmente,lo cual contribuye a crear problemas de olor. Lascombinaciones de los compuestos pueden causar intensidades deolor o desarrollar características que no pueden serprevistas por los olores de las sustancias individuales.
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Debido a la variación de las sensibilidades humanas, no esposible lograr una gran precisión en la determinación de lasintensidades de olor. No siempre habrá concordancia en lascaracterísticas del olor por diferentes métodos. El análisisde olor proporciona una herramienta para medir variación enintensidad de olor en un punto dado del muestreo. El grado devariación puede indicar la magnitud o importancia de unproblema de olor.
2.7 DETERMINACIÓN DE GRASAS Y ACEITES
En términos químicos las grasas y aceites de origen vegetal yanimal son similares, pues básicamente son compuestos deácidos grasos, alcohol y glicerol. De estos triglicéridos,aquellos que se encuentran en estado líquido a temperaturaambiente se denominan aceites, y los que permanecen en estadosólidos se llaman grasas. La presencia de grasas y aceites enaguas residuales pueden causar problemas en tanques sépticos,en sistemas de recolección y en el tratamiento de aguasresiduales y en fuentes receptoras. El contenido de grasas yaceites en aguas residuales se determinan por extracción deresiduo en triclorotrifluorotato.
2.8 DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO
La demanda química de oxigeno de las aguas residuales es lacantidad de oxigeno necesario para oxidar químicamente lassustancias orgánicas presentes. La DQO es usada para medir elmaterial orgánico presente en un agua residual.
Desde el punto de vista operacional, una de las principalesventajas de la prueba de la DQO es que se puede completar enhoras (comparada con los 5 días empleada para la DBO) parareducir aún más el tiempo se ha desarrollado una pruebarápida en 15 minutos.
Además, muchas sustancias orgánicas que son difíciles deoxidar biológicamente, tales como la lignina, pueden ser
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oxidadas químicamente. Las sustancias inorgánicas que seoxidan con bicromato aumentan evidentemente el contenidoorgánico de la muestra. Algunas sustancias orgánica puedenser toxicas para los microorganismos usados en la prueba dela DBO.
2.9 DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO
La demanda bioquímica de oxigeno es la cantidad medida deoxigeno que requieren microorganismos aclimatados paradegradar biológicamente la materia orgánica de las aguasresiduales.
Si existe suficiente oxigeno disponible, la descomposiciónbiológica aerobia de un desecho orgánico continuara hasta queel deseco se haya consumido. Esto se da por medio de lossiguientes tres procesos, donde COHNS representa los desechosorgánicos y C5H7NO2 del tejido celular:
Oxidación
COHNS+O2+BACTERIAS→CO2+H2O+NH3+OTROS+ENERGIA
Síntesis
COHNS+O2+BACTERIAS+ENERGIA→C5H7NO2
Respiración endógena
C5H7NO2+5O2→5CO2+2H2O+NH3Si se considera solo la oxidación de carbono orgánicopresente en el desecho, el oxígeno requerido para completarlas tres reacciones anteriores se llama DBO última. Estademanda de oxigeno se conoce como ultima carbonacea o primerade la DBO y se denota DBOU.
La DBO es el parámetro más importante en el control de lacontaminación del agua. Este dato se utiliza como una medidade la contaminación orgánica, como una base para estimar el
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oxígeno necesario para los procesos biológicos y como unindicador del rendimiento de los procesos.
2.10 DETERMINACIÓN DE NITRÓGENO TOTAL
Los compuestos nitrogenados se encuentran ampliamentedistribuidos en la naturaleza. Las fuentes de nitrógenoincluyen además de la degradación natural de la materiaorgánica, fertilizantes, productos de limpieza y tratamientode aguas potables.
Debido a que el nitrógeno es un nutriente esencial paraorganismos fotosintéticos, es importante el monitoreo ycontrol de descargas del mismo al ambiente.
En el método Kjeldahl los compuestos nitrogenados de lamuestra se descomponen con ácido sulfúrico concentrado encaliente, transformándose el nitrógeno de la mayoría de losgrupos funcionales orgánicos en amonio. Cuando ladescomposición se ha completado la disolución se enfría, sediluye y se alcaliniza con hidróxido de sodio concentrado. Elamoniaco liberado se destila y se adsorbe en una disoluciónde concentración conocida de ácido bórico.
Los grupos amino y amido se convierten cuantitativamente aion amonio. Sin embargo los grupos nitro, azo o azoxi generanen las mismas condiciones, otros productos nitrogenados (N2 uóxidos de nitrógeno).
2.11 DETERMINACIÓN DE COLIFORMES POR LA TÉCNICA DEL NÚMERO MÁS PROBABLE (NMP)
Las aguas residuales proporcionan ambiente ideal para unainmensa colección de microbios, sobre todo bacterias, másalgunos virus y protozooarios. La mayor parte de losmicroorganismos de las aguas residuales son inofensivos y sepueden emplear en procesos biológicos para transformar
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materia orgánica en productos finales. No obstante, las aguasresiduales también pueden contener patógenos.
El término coliformes se usa para descubrir a todos losorganismos gramnegativos facultativos no formadores deesporas que producen ácido y gas a partir de la fermentaciónde la lactosa, cuyo hábitat son las heces humanas y de losmamíferos. No obstante, aun entre las bacterias enterales quepueden fermentar lactosa, no todos son parásitos intestinalesobligados como Escherichia coli. Enterobacter aeroge pueden dar unaprueba coliforme positiva, pero crece también en forma libreen la naturaleza, dentro del material fecal en descomposiciónpor tanto, su presencia no indica necesariamentecontaminación fecal. Por ello, en el análisis microbiológicode los alimentos es importante diferenciar entre organismosfecales y no fecales.
La determinación de los coliformes puede hacerse por latécnica del número más probable (NMP). Esta técnica sefundamenta en una base estadística, matemática, que expresacuantitativamente la densidad de microorganismos en undeterminado material. En general, esta prueba consiste eninocular series de tubos conteniendo medios de cultivoindicador de la presencia de coliformes, después de laincubación y si la distribución de gérmenes viables eshomogénea en la muestra original se obtiene un número detubos positivos en proporción directa al contenido de lamuestra. Para cada combinación de tubos positivos, conrespecto a los inoculados, existe un número que puedeconsultarse en la tabla que acompaña el método.
La prueba presuntiva consiste en inocular alícuotas de lamuestra en tubos de ensayo con un medio enriquecido conlactosa. Estos tubos (de Durham o fermentación) tambiénpresentan un pequeño tubo invertido y un indicador acido-basepara demostrar la formación de ácido. Como Escherichia Coli puede
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fermentar lactosa, la presencia de ácido-gas en los tubosinoculados después de 48 hrs de incubación a 35 °C esevidencia presuntiva de E. coli y por tanto, de contaminaciónfecal. Sin embargo, la fermentación de la lactosa se puedegenerar a partir de organismos no enterales y entonces esnecesario identificar de manera específica a E. coli cuandoestá presente en el caldo de lactosa fermentado. Se hace porello indispensable efectuar un segundo ensayo, llamado pruebaconfirmativa.
En la prueba confirmatoria, se comprueba que fermentación delactosa y presencia de gas en los tubos de caldo lactosa quemostraron positividad se originó por un organismo enteral.Esto se lleva a cabo mediante la transferencia con el asa deplatino de una porción del medio de cultivo de los tubos dela prueba presuntiva positivos hacia los tubos defermentación que contienen caldo lactosa bilis verdebrillante. Este medio inhibe el crecimiento de los organismosgram positivos y permite únicamente el crecimiento demicroorganismos enterales. Los tubos se incuban a 35 °Cdurante 48 hrs. Y la formación de gas en cualquier cantidaden los tubos invertidos del tubo de fermentación confirma lapresencia de microorganismos coliformes.
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3.- NORMATIVIDAD. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-002-SEMARNAT-1996
Que establece los límites máximos permisibles decontaminantes en las descargas de aguas residuales a lossistemas de alcantarillado urbano o municipal.
3.1 ESPECIFICACIONES
Los límites máximos permisibles para contaminantes de lasdescargas de aguas residuales a los sistemas dealcantarillado urbano o municipal, no deben ser superiores alos indicados en la tabla 1. Para las grasas y aceites es elpromedio ponderado en función del caudal, resultante de losanálisis practicados a cada una de las muestras simples.
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLESPARAMETROS (miligramo porlitro, excepto cuando seespecifique otra cosa)
promediomensual
promediodiario
instantáneo
grasas y aceite 50 75 100
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solidos sedimentables(mililitros por litro) 5 7.5 10
arsénico total 0.5 0.75 1cadmio total 0.5 0.75 1cianuro total 1 1.5 2cobre total 10 15 20cromo hexavalente 0.5 0.75 1mercurio total 0.01 0.015 0.02níquel total 4 6 8plomo total 1 1.5 2zinc total 6 9 12
Los límites máximos permisibles establecidos en la columnainstantáneo, son únicamente valores de referencia, en el casode que el valor de cualquier análisis exceda el instantáneo,el responsable de la descarga queda obligado a presentar a laautoridad competente en el tiempo y forma que establezcan losordenamientos legales locales, los promedios diario ymensual, así como los resultados de laboratorio de losanálisis que los respaldan.
El rango permisible de pH (potencial de hidrogeno) en lasdescargas de aguas residuales es de 10 y 5.5 unidades,determinado para cada una de las muestras simples. Lasunidades de pH no deberán estar fuera del intervalopermisible, en ninguna de las muestras simples.
El límite máximo permisible de la temperatura es de 40 °C,medida en forma instantánea a cada una de las muestrassimples. Se permitirá descargar con temperaturas mayores,siempre y cuando se demuestre a la autoridad competente pormedio de un estudio sustentado, que no daña al sistema delmismo.
La materia flotante debe estar ausente en las descargas deaguas residuales, de acuerdo al método prueba establecida enla Norma Mexicana NMX-AA-006, referida en el punto 2 de estaNorma Oficial Mexicana.
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Los límites máximos permisibles para los parámetros demandabioquímica de oxígeno y sólidos suspendidos totales, que debecumplir el responsable de la descarga a los sistemas dealcantarillado urbano o municipal, son los establecidos en latabla 2 de la Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996, o alas condiciones particulares de descarga que correspondecumplir a la descarga municipal para lo cual deberá de:
a) Presentar a la autoridad competente un estudio deviabilidad que asegure que no se generará un perjuicioal sistema de alcantarillado urbano o municipal.
b) Sufragar los costos de inversión, cuando así serequiera, así como los de operación y mantenimiento quele correspondan de acuerdo a su caudal y cargacontaminante de conformidad con los ordenamientosjurídicos locales aplicables.
No se deben descargar o depositar en los sistemas dealcantarillado urbano o municipal, materiales o residuosconsiderados peligrosos, conforme a la regulación vigente enla materia.
c) Nuevos límites máximos permisibles para parámetrosadicionales no contemplados en esta Norma.
d) Límites máximos permisibles para parámetros adicionalesno contemplados en esta Norma.
Dicha acción deberá estar justificada por medio de un estudiotécnicamente sustentado presentado por la autoridadcompetente o por los responsables de la descarga.
Los valores de los parámetros en las descargas de aguasresiduales a los sistemas de alcantarillado urbano omunicipal a que se refiere esta norma, se obtendrán deanálisis de muestras compuestas, que resulten de la mezcla delas muestras simples, tomadas estas en volúmenesproporcionales al caudal medido en el sitio y en el momentodel muestreo, de acuerdo con la tabla 2.
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FRECUENCIA DE MUESTREO
HORAS POR DIA QUE OPERA ELPROCESO GENERADOR DE LA
DESCARGA
NUMERO DEMUESTRASSIMPLES
INTERVALOMÁXIMO ENTRE
TOMA DEMUESTRAS
SIMPLES (HORAS)MÍNIMO MÁXIMO
menor que 4 mínimo 2 - -de 4a 8 4 1 2mayor que 8 y hasta 12 4 2 3mayor que 12 y hasta 18 6 2 3mayor que 18 y hasta 24 6 3 4
Para conformar la muestra compuesta, el volumen de cada unade las muestras simples debe ser proporcional al caudal de ladescarga en el momento de su toma y se determina mediante lasiguiente ecuación:
VMSi=VMC×QiQt
Donde:
VMSi=volumendecadaunadelasmuestrassimplesi,litros.
VMC=volumendelamuestracompuestanecesariopararealizarlatotalidaddelosanalisisdelaboratorio
Qi=caudalmedidoenladescargaenelmomentodetomarlamuestrasimple,litrosporsegundo.
Qt=∑QihastaQn,litrosporsegundo.
En el caso de que el período de operación del proceso orealización de la operación del proceso o realización de laactividad generadora de la descarga, ésta no se presenta enforma continua, el responsable de dicha descarga deberápresentar a consideración de la autoridad competente la
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información en la que se describa su régimen de operación yel programa de muestreo para la medición de los contaminante
Los responsables de las descargas de aguas residuales a lossistemas de alcantarillado urbano o municipal deben cumplirlos límites máximos permisibles establecidos en esta Norma,en las fechas establecidas en la tabla 3. De esta manera elcumplimiento es gradual y progresivo, conforme al rango depoblación, tomando como referencia el XI Censo General dePoblación y Vivienda, 1990.
FECHA DE CUMPLIMIENTO APARTIR DE: RANGO DE POBLACION
1° de enero de 1999 mayor de 50,000 habitantes
1° de enero de 2004de 20,001 a 50,000 habitantes
1° de enero de 2009de 2,501 a 20,000 habitantes
Las fechas de cumplimiento establecidas en la tabla 3 de estaNorma, para el o los responsables de descargas individuales ocolectivas, pueden ser modificadas por la autoridadcompetente, cuando:
a)El sistema de alcantarillado urbano o municipal cuentecon una o varias plantas de tratamiento en operación yla o las descargas causen efectos nocivos a la misma,el responsable de la descarga queda obligado apresentar a la autoridad competente en un plano nomayor de 180 dias a partir de la fecha de publicaciónde esta norma, un programa de acciones en el cual seestablezca en tiempo y forma el cumplimiento de estaNorma Oficial Mexicana.
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b)La autoridad competente, previa a la publicación deesta norma, haya suscrito formalmente compromisosfinancieros y contractuales para construir y operar lao las plantas de tratamiento de aguas residualesmunicipales.
c)La Comisión Nacional Del Agua oficialmente establezcaemergencias hidrogeológicas o prioridades en materia desaneamiento y en consecuencia se modifique la fecha decumplimiento establecida en la Norma Oficial MexicanaNOM-001-ECOL-1996, referida en el punto 2 de estanorma, para su descarga correspondiente.
d)Exista previo a la publicación de esta norma,reglamentación estatal o municipal que establezcafechas de cumplimiento para los responsables de lasdescargas a los sistemas de alcantarillado urbano omunicipal.
Cuando la autoridad competente determine modificar las fechasde cumplimiento, deberá notificarlo a los responsables de lasdescargas de aguas residuales a los sistemas dealcantarillado urbano o municipal, conforme a losprocedimientos legales locales correspondientes.
Los responsables de las descargas tienen la obligación derealizar los análisis técnicos de las descargas de aguasresiduales, con la finalidad de determinar el promedio diarioo el promedio mensual, analizando los parámetros señalados enla tala 1 de la presente Norma oficial Mexicana. Asimismo,deben conservar sus registros de análisis técnicos por lomenos durante tres años posteriores a la toma de muestras.
El responsable de la descarga podrá quedar exento de realizarel análisis de alguno o varios de los parámetros que seseñalan en esta Norma, cuando demuestre a la autoridadcompetente que, por las características del procesoproductivo, actividades que desarrolla o el uso que le dé alagua, no genera o concentra los contaminantes a exentar,
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manifestándolo ante la autoridad competente, por escrito ybajo protesta de decir la verdad.
El responsable de la descarga, en los términos que loestablezca la legislación local, queda obligado a informar ala autoridad competente, de cualquier cambio en sus procesosproductivos o actividades, cuando con ello modifique lacalidad o el volumen del agua residual que le fueronautorizados en el permiso de descarga correspondiente.
El responsable de la descarga de aguas residuales que, comoconsecuencia de implantar o haber implantado un programa deuso eficiente y/o reciclaje del agua en sus procesosproductivos, concentre los contaminantes en su descarga, y enconsecuencia regase los límites máximos permisiblesestablecidos en la presente Norma, deberá solicitar ante laautoridad competente se analice su caso particular, a fin deque ésta le fije condiciones particulares de descarga.
En el caso de que el agua de abastecimiento registre algunaconcentración promedio diario o mensual de los parámetrosreferidos en el punto 3.1.1 de esta Noma, la suma de estaconcentración al límite máximo permisible correspondiente, esel valor que el responsable de la descarga está obligado acumplir, siempre y cuando lo demuestre y notifique porescrito a la autoridad competente.
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PLANTEAMIENTO DE LA HIPOTESISSe considera que si las aguas residuales generadas por lacafetería “la cafe” ubicada en las instalaciones delinstituto tecnológico de Oaxaca son descargadas a lossistemas de alcantarillado municipal, cumpliendo con lanormatividad correspondiente se pueden evitar la problemáticae incomodidad presentada por la sociedad.
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METODOLOGIA
DETERMINACIÓN DE PH
Este método es aplicable en aguas naturales, residuales
estatutarias y costeras el método mide la fuerza
electromotriz de los iones presentes en una proporcionando de
este modo el pH.
REACTIVOS Y MATERIALES
Medidor de pH:
Debe ser capaz de medir en el intervalo de 0 a 14, por
medio de electrodos de vidrio o combinados
Debe poderse calibrar con soluciones reguladoras, el
error en la lectura no debe exceder 0.1 unidades de pH.
PROCEDIMIENTO
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o Ajustar y calibrar el pH-metro siguiendo el
procedimiento siguiente.
o Al retirar las soluciones patrón lavar con agua los
electrodos, quitando el exceso de material adecuado y
sin frotar los electrodos.
o Determinar el pH de a muestra a la temperatura en que se
llevó a cabo la calibración de acuerdo a las
indicaciones del manual del aparato.
DETERMINACIÓN DE COLIFORMES POR LA TÉCNICA DEL NUMERO MAS
PROBABLE (NMP)
Las aguas residuales proporcionan ambiente ideal para una
inmensa de colección de microbios, sobre todo de bacterias,
más algunos virus y protozoarios. La mayor parte de los
microorganismos de las aguas residuales son inofensivos y se
pueden emplear en procesos biológicos para transformar
materia orgánica en productos finales. No obstante, las aguas
residuales también pueden contener patógenos (organismos
causantes de enfermedades).
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El termino coliformes se usa para describir a todos los
organismos gramnegativos facultativos no formadores de
esporas que producen acido y gas a partir de la fermentación
de la lactosa, cuyo habita son las heces humanas de los
mamíferos. No obstante aun entre las bacterias enterales que
pueden fermentar lactosa, no todos son parásitos intestinales
obligados como Escherichia coli enterobacter aeroge pueden dar
una prueba coliforme positiva, pero crece también en forma
libre en la naturaleza dentro del material fecal en
descomposición por tanto su presencia no indica
necesariamente contaminación fecal. Por ello, en el análisis
microbiológico de los alimentos es importante diferenciar
entre organismos fecales y no fecales.
La determinación de los dolformes puede hacerse por la
técnica del número más probable (NMP). Esta técnica se
fundamenta en una base estadística. Matemática que expresa
cuantitativamente la densidad de microorganismos en un
determinado material en general la prueba consiste en
inocular series de tubos contenido medio de cultivo indicador
de la presencia de coliformes, después la incubación y si la
distribución de germene viables se homogénea en la muestra
original se obtiene un numero de tubos positivos en
proporción directa al contenido de la muestra. Para cada
combinación de tubos positivos con respecto a los inoculados
existe un número que puede consultarse en la tabla que
acompaña al método.
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MATERIALES Y REACTIVOS
Balanza que aproxime a 0.1 g
Esterilizador de autoclave
Estudio esterilizadora
Incubadora con control automático de temperaturas
Pipetas bacteriológicas de ml de capacidad, graduadas en
1.0 y 1.1 ml
Tubos de cultivo de 150 mm x 18 mm y de 75 mm x 12 mm
Medidor de pH o colorímetro de pH
Fresco de cristal o de polietileno resistente a altas
temperaturas para el muestreo
Vasos de vidrio de 1 a 2 litros de capacidad ( 1 a 2
cuartos de galón)
Probetas graduadas de 10, 50, 100, 500 y 1000 ml.
REACTIVOS AUXILIARES
caldo deshidratado de extracto de carne lactosado
caldo deshidratado de bilis con verde brillante.
Tapones de algodón o de poliurtano para los tubos de
cultivo
Fosfato monopotasico (KH2PO4)
Hidroxido de sodio (NaOH)
Trisulfato de sodio
Agua destilada
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PROCEDIMIENTO
o Pipetear 1 ml de cada una de las diluciones de
homogeneizado de la muestra en tubos de caldo lactosado.
Utilizado tres tubos por cada dilución e incubarlos de
35- 37 °C durante veinticuatro horas.
o Pasadas las primeras 24 horas. Anotar los tubos que
muestran producción de gas.
o Volver a la estufa los tubos negativos para su
incubación durante 24 horas mas
N° de tubos positivos en las diluciones N° de tubos positivos en las diluciones1 ml 1/10 ml 1/100 ml 1 ml 1/10 ml 1/100 ml0 2 3 160 2 2 30 3 0 94 2 3 00 3 1 130 2 3 10 3 2 160 2 3 20 3 3 190 2 3 31 0 0 36 3 0 01 0 1 73 3 0 11 0 2 110 3 0 21 0 3 150 3 0 3
NMP por 100 ml
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N° de tubos positivos en las diluciones N° de tubos positivos en las diluciones1 ml 1/10 ml 1/100 ml 1 ml 1/10 ml 1/100 ml1 1 2 150 3 1 21 1 3 190 3 1 31 2 0 110 3 2 01 2 1 150 3 2 11 2 2 200 3 2 21 2 3 240 3 2 31 3 0 160 3 3 01 3 1 200 3 3 1
NMP por 100 ml
DETERMINACIÓN DE GRASAS Y ACEITES
INTRODUCCIÓN
En términos químicos las grasas y aceites de origen vegetal y
animal son similares. Pues básicamente son compuestos ácidos
grasos, alcohol y glicerol. De estos triglicéridos, aquellos
que se encuentran en estado líquido que se encuentran en
estado líquido a temperatura ambiente se denominan aceites. Y
los que permanecen en estado sólido se llaman grasas. La
presencia de grasas y aceites en aguas residuales pueden
causar problemas en tanques sépticos (formación de natas). En
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sistemas de recolección y en el tratamiento de aguas
residuales (acumulación de grasas) y en fuentes receptores
(forma películas desagradables a la vista). El contenido de
grasas y aceites en aguas residuales se determinan por
extracción de residuo en triclorotrifluorotano (las grasas y
aceites son solubles en el triclorotrifluorotano)
MATERIAL Y REACTIVOS
HCl concentrado
Suspensión de tierras diatomasias – sílice, 10 g/L de
agua
Hexano normal
Aparato de extracción soxhlet
Bomba de vacio
Estufa eléctrica capaz de mantener 103 °C
Balance analítica con precisión de 0.1 mg
Embudo bucher de 12 cm de diámetro
Papel filtro pro medio
PROCEDIMIENTO
o Acidificar la muestra con 5 ml de acido clorhídrico
concentrado
o Preparar papel filtro con el disco de tela de muselina
sobreponiéndole el disco de papel filtro. Colocar el
embudo buchner, humedecer la tela y el papel.
o Con ayuda del vacío pasar 100 ml de la suspensión de
tierras diatomasias ( hasta la saturación de los poros,
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lavar con un litro o menos de agua y aplicar vacio hasta
que toda el agua haya sido filtrada)
o Medir 1000 ml de muestra y pasarla a través del filtro
preparado, aplicar el vacío hasta que toda el agua haya
sido filtrado, recibiéndola en un matraz quita zata de 2
litros.
o Con una pinza transferir a dedal el papel filtrado y
material adherido al disco de tela limpiar las caras y
el fondo del recipiente colector, la tapa y el embudo
Buhner con pedazos de papel filtro remojado en el
solvente se va usar.
o Colocar el dedal en el aparato de extracción soxhlet y
conectar el matraz, el cual se ha puesto previamente a
peso constante
o Adicionar solvente al matraz hasta la mitad de su
capacidad, colocar 1 cm de altura de algodón en la parte
superior del refrigerante
o Encender el equipo, y dejar el reflujo por 4 hrs. A
partir del primer ciclo de recirculaciones. Una vez
eliminado el tiempo de reflujo, vacía y escurrir el
solvente que queda en el extractor al matraz colocar el
dedal en un vaso de precipitado.
o Evaporar el solvente en baño maría a 85 °C meter el
matraz.
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DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO
INTRODUCCIÓN
La demanda química de oxigeno de las residual
Desde el punto de vista operacional, una de las aguas
residuales es la cantidad de oxigeno necesario para oxidar
químicamente las sustancias orgánicas presentes. La DQO es
usada para medir el material orgánico presente en un agua
residual.
Las sustancias inorgánicas que se oxidan con bicromato
aumentan evidentemente el contenido orgánico de la muestra
sustancias orgíacas pueden ser toxicas para los
microorganismos usados en la prueba de la DBO
La cuantificación del oxigino equivalente a la materia
orgánica contenida en una muestra de agua que pueda ser
oxidada por un oxidante químico fuerte.
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MATERIAL Y REACTIVOS
Reactor
3 tubos de cultivo ( 16X1000 mm)
Bureta
Pipeta
Soporte universal
Pinzas de acero
Vaso de precipitado
Agua destilada
Dicromato de potasio a 0.0167 M
SOL de H2SO4 – AgSO4
INDICADORES DE FERROINA
SOL. DE Fe(NH4)2
PROCEDIMIENTO
o Se enciente el reactor y se lleva a una temperatura de
150 ° C
o Se utilizan 3 tubo de cultivo de 16X 100 mm limpios y
secos por cada muestra, al primer tubo se pone 2.5 ml de
agua estilada a 2° y 3° tubo se le pone 1 ml, de muestra
y con 1.5 ml de agua destillada obtener el volumen total
de DQO en cada muestra
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o Se le agrega a cada tubo de 1.5 ml de solución digestora
de Dicromato de potasio a 0.0167 M
o Se coloca la rejilla de los tubos en una tina de agua
fría y se le agregan 3.5 ml de H2SO4 – AgSO4
o Se tapan y se agitan los tubos para homogenizar la
solución. Se sacan los tubos y se colocan en el reactor
y se ajustan el cronometro a 2 Hr
o Se sacan los tubos del reactor cuando suena la alarma y
se dejan enfriar
o Una vez fríos los tubos se vacía la solución de cada uno
de los tubos de un matraz /un matraz por cada tubo)
o Se agrega a cada matraz 2 gotas de indicador ferroina y
se agita la solución
o Se titula cada uno con solución de sulfato ferroso
amoniacal Fe(NH4)2
o A 0.10 M
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DETERMINACION DE LA DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO
INTRODUCCION
La demanda bioquímica de oxigeno es la cantidad medida de
oxigeno que requiere microorganismos aclimatados para
degradar biológicamente la materia orgánica de las aguas
residuales
Si existe suficiente oxigeno disponible la descomposición
biológica aeróbica de un desecho orgánico continuara hasta
que el desecho se haya consumido. Esto se da por medio de las
siguientes tres procesos donde COHNS representan los desechos
orgánicos y C5H7NO2 e tejido celular
1. Oxidación COHNS + O2 + BACTERIAS CO2 +H2O +NH3 + OTROS
PRODUCTOS FINALES + ENERGIA
2. Síntesis
CHONS + O2 + BACTERIAS +ENERGIA C5H7NO2
3. Respiración EndógenaC5H7NO2 + 5 O2 5 CO2 + NH3 +2 H2O
Si se considera sola la oxidación de carbono orgánico
presente en el desecho el oxígeno requerido para completar
las tres reacciones anteriores se llama DBO.
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LA DBO es el parámetro más importante en el control de la
contaminación de agua. Este dato se utiliza como medida de la
contaminación orgánica como una base para estimar el oxígeno
necesario para los procesos biológicos y como un indicador
del rendimiento de los procesos.
MATERIALES Y REACTIVOS
Botella de incubación winkler de 300 ml
Incubadora
Pipetas graduadas (10,5 y 1 ml)
Agitador magnético
Solución de sulfato de manganeso
Solución de álcali - yoduro de azida
Solución de sulfato de sodio
Solución de ácido sulfúrico
Solución de sulfato de magnesio
Solución buffer de fosfatos
Solución de cloruro férrico
Solución de cloruro de calcio
PROCEDIMIENTO
o Haga 5 mediciones de DBO para la muestra problema junto
con un testigo. De acuerdo al siguiente procedimiento
( el análisis no se terminara hasta 5 das después de
estar en la incubadora)
o Burbujear aire limpio en un recipiente con agua
destilada para saturarla de oxigeno
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o A un litro de esta agua agregar 1 ml de cada una de
estas soluciones:
Solución buffer de fosfato
Solución de sulfato de magnesio
Solución de cloruro de calcio
Solución de cloruro férrico
o Agregar 1 ml de agua que contenga microorganismos a un
litro de dilución prepara en el punto anterior
o Llevar la muestra a un pH aproximado a 7
o Seleccionar un volumen de la muestra (0.3, 0.5, 1.5 ml
de muestra)
o Verter un poco de agua de dilución al interior de una
botella de winkler.
o Agregar la cantidad de agua seleccionada
o Llenar la botella con agua de dilución hasta el borde
del cuello
o Tapar la botella y revisar que no tenga burbujas
o Determinar el contenido de oxigeno de una de las
botellas después de 15 min (testigo).
o Las otras botellas deberán ser incubadas a 20 °C por 5
días en la oscuridad.
o Sellar los frascos con agua, llenando al ras,
o Después de 5 das determinar el oxígeno remanente.
FIJACION DE OXIGENO
A la muestra contenida en la botella de winkler se agregan 2
ml de sulfato de manganeso por las paredes del cuello y 2 ml
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de álcali- yoduro de azida adicionados de la misma forma. Se
formara un precipitado café rojizo.
Tapar la botella y agitar invirtiendo las botellas varias
veces.
Esperar a que sedimente un poco el precipitado. Hasta que se
clarifique la parte superior de la botella.
Repetir los dos últimos pasos
Agregar 2 ml de ácido sulfúrico concentrado, agitar hasta
que se disuelva todo el precipitado.
MEDICION DE OXIGENO DISUELTO
Verter en un vaso de precipitados
Titular con tiosulfato de sodio 00025 N. hasta obtener un
amarillo pálido
Continuar con una titulación hasta lograr el vire a incoloro.
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DETERMINACION DE SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
MATERIALES Y REACTIVOS
Balanza analítica con sensibilidad de 0.0001 gr
Mufla capaz de mantener una temperatura de 550 ± 25 °C
Desecador deshidratante adecuado
Membranas mullidoras tipo MS
Bomba de vacío
Matraz quita zato de 2 L.
Matraz volumétrico de 200 ml
Capsulas de porcelana
Cono IMNOHF
Embudo Buhner
Parrilla eléctrica
Soporto universal
Pinzas para soporte
PROCEDIMIENTO
o Mantener en el desecador una caja con membranas de
filtración millipore tipo ms para tenerlas disponibles a
peso constante
o Todo el manejo de la membrana de filtración debe hacerse
con pinzas y sin maltratarlas
o Pesar dentro de una caja Petri una membrana de
filtración tomada del desecador observar que el peso no
varié.
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o Colocar la membrana en el centro del soporte, colocar el
cilindro de contención y poner la piza de sujeción
o Agitar la botella con la muestra y medir en un matraz
volumétrico de 200 ml
o Filtrar la muestra a través de la membrana aplicando
vacío y lavar perfectamente las paredes del cilindro
contenedor. Suspender el vacío
o Secar la membrana de filtración dentro de la caja Petri
en una estufa a una temperatura de 103 °C, durante una
hora
o Sacar la membrana y colocarla dentro de la caja Petri en
el desecador hasta peso constante
DETERMINACIÓN DE SOLIDOS VOLATILES
PROCEDIMIENTO
o Agitar cuidadosamente la muestra a fin de asegurar una
distribución homogénea de solidos suspendidos a través
de todo el cuerpo liquido
o Teniéndose especial cuidado en remover las partículas de
ángulos formados entre los costados y la base del
recipiente muestre ador.
o Llenar inmediatamente el cono de sedimentación hasta el
aforo de 1 L.
o Dejar reposar durante 45 min. Para que se asiente las
partículas
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o Una vez transcurrido ese tiempo. Agitar suavemente los
lados o por rotación para que sedimenten los sólidos
adheridos a las pareces y dejar reposar la muestra otros
15 min.
PREPARACION DE CAPSULAS DE PORCELANA
o Pesar las capsulas y registrar los datos
o Las capsulas se introducen a la mufla a una temperatura
de 550°C ± 50°C
Durante 20 min como mínimo después de este tiempo
transferirlas a la estufa a 103 – 105 °C aproximadamente
20 min.
o Pesar los crisoles y repetir el ciclo hasta alcanzar el
peso constante, el cual se obtiene hasta que no haya
una variación en el peso mayor a 0.5 mg. Registrar como
G.
PREPARACION DE CRISOLES GOOCH
o Introducir el filtro de fibra de vidrio en el crisol con
la cara rugosa hacia arriba, mojar el filtro con agua
para asegurar que se adhiera al fondo del crisol
o Los crisoles se introducen a la mufla a una temperatura
de 550 ± 50 °C durante 20 min como mínimo. Después de
este tiempo transferirlos a la estufa a103 °C - 105 °C
aproximadamente 20 min
o Secar y enfriar a temperatura ambiente dentro de un
desecador
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o Pesar los crisoles y repetir el ciclo hasta alcanzar el
peso constante, el cual se obtiene hasta que no haya
una variación en el peso mayor a 0.5 mg. Registrar como
G3
o Secar las muestras del sistema de refrigeración y
permitir que alcancen la temperatura ambiente. agitar
las muestras para asegurar homogeneización de la muestra
o Medición de solidos totales (ST) y solidos totales
volátiles (STV)
o En función de la cantidad de solidos probables tomar una
cantidad de muestra que contenga como mínimo 25 mg/L de
solidos totales.
o Generalmente 100 mil de muestra es un volumen adecuado
o Transferir la muestra a la capsula de porcelana que
previamente ha sido puesta llevar a sequedad la muestra
en la estufa 103 – 105 °C hasta que se evapore toda la
muestra de agua presente en las capsulas, solo quedaran
los sólidos.
o Pesar las capsulas. Determine su peso y registrar estos.
o Los análisis se realizaron por duplicado para cada
muestra.
DETERMINACION DE SOLIDOS SEDIMENTABLES
MATERIAL Y EQUIPO
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Cono sedimentista, estilo (IMNHOFF) con aforo a 1 L y
división mínima de la escala del cono de 0.1 ml
Recipiente de vidrio de polietileno de 4 L
PROCEDIMIENTO
o Agitar cuidadosamente la muestra a fin de asegurar una
distribución homogénea de solidos suspendidos a través
de todo el cuerpo liquido
o Teniéndose especial cuidado en remover las partículas de
ángulos formados entre los costados y la base del
recipiente muestre ador.
o Llenar inmediatamente el cono de sedimentación hasta el
aforo de 1 L.
o Dejar reposar durante 45 min. Para que se asiente las
partículas
o Una vez transcurrido ese tiempo. Agitar suavemente los
lados o por rotación para que sedimenten los sólidos
adheridos a las pareces y dejar reposar la muestra otros
15 min.
RESULTADOS
El volumen de solidos sedimentables por litro se lee
directamente en el cono IMNHOFF y se informa en (ml/L)
DATOS Y CALCULOS.
Para solidos totales:
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ST(mgL )= (G1−G )×1000V
ST = SOLIDOS TOTALES, en mg/L
G1= es el peso de la capsula con el residuo. Después de la
evaporación, en mg
G= es el peso de la capsula vacía en mg a peso constante
V= volumen de muestra, en ml
Para solidos suspendidos totales:
SST(mgL )= (G4−G3)×1000V
Dónde:
SST =solidos suspendidos totales en mg/L
G3 = peso del papel filtro a peso constante en mg
G4 = es el peso del papel filtro y el residuo seco en mg
V = volumen de la muestra en ml.
CRONOGRAMA
Mayo de 2014
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Acotaciones:
Determinación de pHGrasas y aceitesAnálisis DBO5Análisis DQOSolidos suspendidosSolidos volátilesNitrógenoolor
REVISION DELTEMAPLATEAMIENTODE LAJUSTIFICACIONPLANTEAMIENTODE OBJETIVOSREVISIONBILIOGRAFICAREVION DERESULTOS
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