ANÁLISIS DE LOS CONSTITUYENTES QUÍMICOS ORGÁNICOS DE UNA MUESTRA DE AGUA RESIDUAL

ANÁLISIS DE LOS CONSTITUYENTES QUÍMICOS ORGÁNICOS DE UNA MUESTRA DE AGUA RESIDUAL.

Melany Ruiz, Jessica Santiago, Maryibe Martínez^[1].

Resumen

El presente trabajo tiene como finalidad mostrar los resultados obtenidos en pruebas de laboratorio para caracterizar una muestra de agua residual doméstica (ARD) en términos de sus constituyentes químicos orgánicos totales, Aceites y Grasas (A&G), Demanda Química de Oxígeno (DQO) y Oxígeno Disuelto mediante el cual también es posible identificar Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5).  

Palabras claves: Agua residual doméstica, Constituyentes Químicos Orgánicos, Aceites y Grasas, Demanda Química, y Demanda Biológica de Oxígeno.

Abstract

The aim of the present paper is to show the results obtained in laboratory tests to characterize a sample of domestic wastewater in terms of its Total Organic Constituents, Oils and Fats (O&F), Chemical Oxygen Demand (COD) and Dissolved Oxygen in which is also possible to identify Biological Oxygen Demand (BOD5).

Keywords: Domestic wastewater, Organic Chemical Constituents, Oils and Fats, Oxygen Chemical Demand, and Biological Oxygen Demand.

Introducción

Por la Resolución 631 de 2015 El Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en el Artículo 2. Define las ARD como: Aquellas procedentes de los hogares, así como las procedentes de las instalaciones en las cuales se desarrollan actividades industriales, comerciales o de servicios y que correspondan a:

1. Descargas de los retretes y servicios sanitarios
2. Descargas de los sistemas de aseo personal (duchas y lavamanos) y de las áreas de cocinas y cocinetas, de las pocetas de lavado de elementos de aseo y lavado de paredes, pisos y del lavado de ropa (no se incluyen los servicios de lavandería industrial.

Las ARD contienen diferentes tipos de contaminantes (orgánico e inorgánico) y por ello tienen maneras específicas en las que se introducen al medio ambiente y son las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales las encargadas de realizar tratamientos para eliminar las anteriores sustancias. Los tratamientos Primarios y Secundarios tienen el objetivo de eliminar los constituyentes de tipo Orgánico ( Tratamiento 1° A&G, Tratamiento 2° Material Orgánico), por lo cual, el presente trabajo desarrolla tres métodos para analizar los constituyentes de tipo orgánico.

1.  Cuantificación por Extracción de A&G

2. Método espectrofotométrico DQO.

3. Oxígeno disuelto DBO5

Fundamento Teórico

La contaminación orgánica se produce cuando hay altas cantidades de compuestos orgánicos, éstos que se liberan en las fuentes de agua actúan como sustratos para los microorganismos.

Durante los procesos de descomposición, el oxígeno disuelto en el agua receptora puede utilizarse a una velocidad mayor que la que se puede reponer, lo que causa agotamiento de oxígeno y tiene graves consecuencias para la biota de la corriente.  

Los contaminantes orgánicos consisten en proteínas, carbohidratos, grasas y ácidos nucleicos en una multiplicidad de combinaciones. Las aguas residuales crudas son el 99,9 por ciento de agua, y el 0,1 por ciento de sólidos, de los cuales el 70 por ciento es orgánico (65 por ciento de proteínas, 25 por ciento de carbohidratos, 10 por ciento de grasas). (Lenntech, 2016)

En las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales los contaminantes de tipo orgánico se eliminan en los llamados tratamientos primarios y secundarios, los procesos implicados en estos tratamientos se describen en los anexos. (Ver Anexo 1)

El análisis de aceites y grasas (A&G), como muchos métodos analíticos de determinación no miden una sustancia o compuesto específico.

Los análisis de aceite y grasa intentan cuantificar los compuestos que tienen una mayor solubilidad en un disolvente orgánico que en agua. Los principales tipos de compuestos incluidos en los análisis A&G son grasas, jabones, ácidos grasos, hidrocarburos, ceras y aceites. La contribución de cada una de estas sustancias dependerá del origen de las aguas residuales que se estén analizando y el tipo de disolvente de extracción utilizado. (Stentrom, Fam, & Silverman, 1986)

La demanda química de oxígeno (DQO) es una medida que indica la capacidad del agua para consumir oxígeno durante la descomposición de la materia orgánica y también la oxidación de sustancias químicas inorgánicas como el amoníaco y el nitrito. La demanda química de oxígeno se mide como un ensayo de laboratorio estandarizado en el que se incuba una muestra de agua cerrada con un oxidante químico fuerte (Cromato de Potasio) bajo condiciones específicas de temperatura y durante un período de tiempo determinado. (Camlab, 2009)

La demanda química de oxígeno está muy relacionada con la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), se trata de otra prueba estándar para reconocer la importancia de oxígeno de las aguas residuales.

Sin embargo, la demanda bioquímica de oxígeno sólo mide la cantidad de oxígeno consumido por la oxidación microbiana y es más relevante para las aguas ricas en materia orgánica. Es importante reconocer que  DQO y  DBO no miden los mismos parámetros consumo de oxígeno como se menciona anteriormente. (Camlab, 2009)

Ilustración 1. Desbalances Ecológicos causados por contaminantes orgánicos e Inorgánicos

[pic 1]

Metodología

Generalidades

Se toma una muestra de agua residual mediante muestreo simple. En este caso la muestra correspondiente es proveniente del lavado de la loza, con una baja cantidad de jabón para que no interfiera con la medida, posterior a la cocción de diferentes alimentos como verduras y carne, lo que asegura que haya cantidad de materia orgánica para cuantificar según los anteriores parámetros.

Dentro de las características organolépticas de la muestra se observa alta turbidez), la coloración algo amarilla oscura o café, y olor no desagradable. Además de ello, una cantidad de sólidos suspendidos, y como característica principal, la formación de las micelas de grasa.

El agua se transporta hacia la Universidad Pedagógica y allí se procede a almacenarla dentro de un recipiente plástico con tapa. Se mantiene la muestra a temperatura ambiente.

1.  Determinación de grasas y aceites.

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1. Determinación de DQO.[pic 3]

3.  Determinación de DBO5.[pic 4]

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