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CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGICA DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS REFINERIA DE CARTAGENA S.A. OP-R-018 A. Vr. 01 CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGICA DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS REFINERIA CARTAGENA S.A. NOVIEMBRE 2018 Elaborado por: Instituto de Higiene Ambiental IHA S.A.S.

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AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

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REFINERIA CARTAGENA S.A.

NOVIEMBRE 2018

Elaborado por:

Instituto de Higiene Ambiental – IHA – S.A.S.

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TABLA DE CONTENIDO

1. RESUMEN EJECUTIVO........................................................................................................ 5

2. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 6

3. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 7

3.1 Objetivo General ............................................................................................................... 7

3.2 Objetivos Específicos. ....................................................................................................... 7

4. METODOLOGÍA .................................................................................................................... 8

Actividades previas a trabajo de campo .................................................................................. 8

Muestreo y preservación de muestras. ................................................................................... 9

Análisis fisicoquímico y microbiológico. ..................................................................................11

5. ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD. ..................................................................15

6. CERTIFICACIÓN Y ACREDITACIÓN DE LABORATORIO ..................................................16

7. COMPARACIÓN NORMATIVA ............................................................................................17

8. SITIO DE MUESTREO .........................................................................................................18

Punto de Monitoreo................................................................................................................18

9. RESULTADOS DE CAMPO Y DE LABORATORIO ..............................................................23

9.1 Monitoreo fisicoquímico y microbiológico de las unidades de aguas residuales industriales

......................................................................................................................................23

9.1.1 Tanque de Almacenamiento de Aguas aceitosas ........................................................23

Análisis de Resultados .........................................................................................................24

Registro fotográfico ..............................................................................................................29

9.1.2 Entrada Separadores API ............................................................................................30

Análisis de Resultados .........................................................................................................31

Registro fotográfico ..............................................................................................................34

9.1.3 Entrada al tanque de igualación ..................................................................................35

Análisis de Resultados .........................................................................................................36

Registro fotográfico ..............................................................................................................40

9.1.4 Entrada PTAR .............................................................................................................41

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Análisis de Resultados .........................................................................................................42

Registro fotográfico ..............................................................................................................45

9.1.5 Salida Sistema de tratamiento ARI ..............................................................................47

Análisis de Resultados .........................................................................................................49

Registro fotográfico ..............................................................................................................55

9.2 Monitoreo fisicoquímico y microbiológico de aguas residuales dome ...............................56

sticas .....................................................................................................................................56

9.2.1 Entrada Tratamiento biológico (ARD) y Salida Afluentes Domésticos (ARD) ...............57

Análisis de Resultados .........................................................................................................59

Registro fotográfico ..............................................................................................................66

9.3 Monitoreo fisicoquímico y microbiológico de agua residual industrial – Punto de

Vertimiento ............................................................................................................................67

9.3.1 Punto de Vertimiento ...................................................................................................68

Análisis de Resultados .........................................................................................................71

Comparación Normativa Metales y pH. ................................................................................78

9.3.2 Calculo Porcentaje de Remoción .................................................................................79

Registro fotográfico ..............................................................................................................81

10. CONCLUSIONES ..............................................................................................................82

11. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................85

Anexo 1. Reporte de Resultados ..............................................................................................86

Anexo 2. Históricos ...................................................................................................................86

Anexo 3. Calibración de Equipos ..............................................................................................86

Anexo 4. Acreditación del Instituto de Higiene Ambiental ..........................................................86

Anexo 5. Cadena de Custodia ..................................................................................................86

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Preservación y recolección de muestras .....................................................................10

Tabla 2. Metodología parámetros analizados a campo .............................................................12

Tabla 3. Metodología parámetros analizados en laboratorio .....................................................13

Tabla 4.Ubicación punto de monitoreo ......................................................................................19

Tabla 5. Resultados de laboratorio. Tanque de Almacenamiento de Aguas aceitosas ..............23

Tabla 6. Resultados de laboratorio. Entrada a Separadores API ..............................................30

Tabla 7. Resultados de laboratorio. Entrada al tanque de igualación ........................................35

Tabla 8. Resultados de laboratorio. Entrada PTAR ...................................................................41

Tabla 9. Resultados de laboratorio. Salida Sistema de tratamiento ARI ....................................47

Tabla 10. Resultados de laboratorio. Entrada Tratamiento biológico y Salida Afluentes

Domésticos (ARD) ....................................................................................................................57

Tabla 11. Resultados de laboratorio. Punto de Vertimiento .......................................................68

Tabla 12. Calculo Porcentaje de Remoción Punto Vertimiento .................................................80

ÍNDICE DE IMAGENES

Imagen 1. Ubicación Geográfica ...............................................................................................18

Imagen 2. Comparación de temperatura ...................................................................................78

Imagen 3. Comparación Normativa pH. ....................................................................................78

Imagen 4. Comparación Normativa Arsénico. ...........................................................................79

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1. RESUMEN EJECUTIVO

Refinería de Cartagena S.A., contrató los servicios del INSTITUTO DE HIGIENE AMBIENTAL

S.A.S., laboratorio de análisis ambientales, entidad acreditada por el Instituto de Hidrología,

Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) ; para la realización de los estudios de análisis

correspondientes a la matriz de agua residual industrial y doméstica.

De acuerdo con la normatividad ambiental vigente en materia de vertimientos es deber de toda

empresa garantizar que las características fisicoquímicas y microbiológicas sean iguales o

inferiores a los valores de referencia de interés ambiental y sanitario.

Los puntos de monitoreo de calidad del agua se localizaron según los puntos establecidos

previamente por el contratante siguiendo los lineamientos de la Guía de vertimientos,

superficiales elaboradas por el IDEAM del 2004, y los establecidos por el Instituto de Higiene

Ambiental.

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2. INTRODUCCIÓN

El presente informe contiene los resultados y el análisis de las caracterizaciones fisicoquímicas

y microbiológicas realizadas a las muestras de aguas residuales industriales y domesticas

generadas y tratadas en las instalaciones de la Refinería de Cartagena S.A de la Empresa

Ecopetrol S.A localizada en la ciudad de Cartagena, Bolívar.

La caracterización realizada se llevó a cabo entre el 26 y el 30 de noviembre de 2018, mediante

monitoreo de tipo compuesto tomando alícuotas cada 2 horas durante 8 horas en los puntos

identificados como:

Aguas residuales industriales:

Tanque de almacenamiento de aguas aceitosas

Entrada separadores API

Entrada tanque de igualación

Entrada a la PTAR

Salida sistema de tratamiento de ARI

Punto de vertimiento

Aguas residuales domesticas:

Entrada de efluentes domestico a tratamiento biológico

Salida de efluentes sistema de tratamiento de ARD

El monitoreo de aguas residuales industriales y domésticas de la refinería de Cartagena S.A fue

realizado tomando muestras compuestas diarias durante cinco días, con el propósito de realizar

seguimiento y control del agua residual en cada uno de los puntos, adicionalmente, determinar

el cumplimiento normativo del punto de vertimiento conforme a lo establecido en el Decreto 1076

de 2015 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.

La metodología de recolección de las muestras, el tipo de muestra, los registros de campo, las

cadenas de custodia, la preservación, el almacenamiento, el envío de las muestras y demás

procedimientos de garantía y control de calidad en el trabajo de campo y de laboratorio, se realizó

de acuerdo con los procedimientos establecidos en Standard Methods for the Examination of

Water and Wastewater edición 23 de 2017. Adicionalmente, durante el monitoreo, el personal del

laboratorio IHA S.A.S siguió las medidas de seguridad e higiene ocupacional y ambiental.

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3. OBJETIVOS

3.1 Objetivo General

Evaluar y determinar la calidad de las aguas residuales industriales y domesticas generadas y

tratadas en la Refinería de Cartagena S.A, de acuerdo a los lineamientos de cumplimiento

establecidos por el Decreto Único 1076 de 2015 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo

Sostenible.

3.2 Objetivos Específicos.

Realizar la medición de parámetros In Situ mediante muestreo de tipo compuesto para la

caracterización fisicoquímica y microbiológica del agua residual industrial (ARI) y agua

residual domestica (ARD) proveniente de la Refinería de Cartagena S.A. ubicada en el

municipio de Cartagena, departamento de Bolívar, como parte de las actividades de

seguimiento y control ambiental semestral para el año 2018.

Determinar la calidad fisicoquímica de las aguas residuales provenientes de la Refinería

de Cartagena S.A. y evaluar la calidad del agua respecto a los límites permisibles

establecidos en los artículos 2.2.3.3.9.14 y 2.2.3.3.9.16. del Decreto 1076 de 2015

expedido por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.

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4. METODOLOGÍA

Actividades previas a trabajo de campo

Antes de iniciar con el desarrollo de la fase de campo, todo monitoreo o muestreo debe estar

previamente autorizado y verificado por medio de un plan de muestreo el cual es creado por el

área de Operaciones del Instituto de Higiene Ambiental (IHA), de acuerdo a las especificaciones

y requerimientos exigidos por el Cliente.

- Lavado del material.

Los recipientes que son utilizados en los procesos de muestreo, son lavados y manipulados de

acuerdo con la Tabla 5 de la Guía para el monitoreo de vertimientos, aguas superficiales y

subterráneas expedida por el IDEAM en 2004, la cual especifica el pre-tratamiento que se debe

realizar en el proceso de enjuague según el recipiente y su uso.

- Equipos de campo

La ejecución de las mediciones que se hacen en campo se realiza de acuerdo con las variables

solicitadas por el cliente para un análisis in situ. Para esto se emplean equipos multiparámetros

para determinación de pH y Conductividad, y Cono imhoff para Sólidos Sedimentables. Los

FASE PRE-CAMPO

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equipos son verificados antes y después de realizar cualquier tipo de medición siguiendo los

criterios de calidad establecidos.

Muestreo y preservación de muestras.

El muestreo se realizó teniendo en cuenta lo establecido en la Guía para el Monitoreo de

Vertimientos, aguas superficiales y subterráneas expedidas por el IDEAM, 2004 y el método

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater de la AWWA APHA, WEF, ED

23 de 2017. También se contemplaron los procedimientos internos de laboratorio (IHA), como:

Guía para el muestreo de agua Superficial; Medición de solidos sedimentables; Instructivo para

la fijación de oxigeno; Instructivo para el alistamiento de neveras; Instructivo de medición de pH

in situ; Cadena de custodia; Caracterización in situ y Acta de muestreo.

- Trabajo de campo

La toma de muestras, se desarrolló siguiendo los protocolos de muestreo establecidos para este

fin por el Instituto de Higiene Ambiental dentro de su sistema de calidad según lo establecido en

la Guía para el muestreo de agua residual industrial y doméstica (OP-G-001).

Cada punto se estableció por medio del geo posicionamiento de las coordenadas especificadas

por el cliente. Posteriormente se procedió a desarrollar la colección de muestras.

FASE DE CAMPO

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Los recipientes se rotularon una vez obtenidas las muestras, incluyendo en la etiqueta

información como fecha de la toma de muestra, número y nombre del punto, preservación

realizada y nombre del técnico de muestreo, entre otros.

Las muestras fueron tomadas y preservadas de acuerdo a la metodología expuesta por el

Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater de la AWWA como se expresa

en la Tabla dos (1).

Tabla 1. Preservación y recolección de muestras

PARÁMETRO MÉTODO DE PRESERVACIÓN TIEMPO DE

PRESERVACIÓN

Aceites y grasas HCl o H2SO4 a pH ≤2

Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 28 días

Acidez Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 24 Horas

Alcalinidad Total Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 24 Horas

Arsénico HNO3 a pH ≤2.

Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 6 meses

Cianuro Adicionar NaOH a pH >12. Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

24 Horas

Coliformes Fecales Usar Tiosulfato para inhibir cloro.

Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 24 h a 48 horas

Coliformes Totales Usar Tiosulfato para inhibir cloro.

Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 24 h a 48 horas

Cromo Adicionar HNO3 a pH ≤2. Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

24 horas

Demanda Bioquímica de Oxigeno Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 6 a 48 horas

Demanda Química de Oxígeno (D.Q.O.)

Adicionar H2SO4 a pH ≤2 Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

28 días

Detergentes (SAAM) Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 48 horas

Dureza Cálcica Adicionar HNO3 a pH ≤2. Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

6 meses

Dureza Total Adicionar HNO3 a pH ≤2. Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

6 meses

Fenoles Adicionar H2SO4. a pH ≤2

Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 28 días

Hidrocarburos Totales Adicionar HCl o H2SO4 a pH ≤2

Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 28 días

Hidrocarburos aromáticos policíclicos Muestra con cloro, Adicionar (Tiosulfato

de Sodio 0,92mL al 10%) Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

7 días

Hierro Adicionar HNO3 a pH <2 Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

6 meses

Mercurio Adicionar HNO3 a pH ≤2 Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

28 días

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PARÁMETRO MÉTODO DE PRESERVACIÓN TIEMPO DE

PRESERVACIÓN

Níquel Adicionar HNO3 a pH ≤2 Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

6 meses

Nitratos Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 48 Horas

Nitritos Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 48 Horas

Nitrógeno Amoniacal Adicionar H2SO4 pH ≤2. Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

28 días

Nitrógeno total Kjeldahl Adicionar H2SO4 pH<2. Refrigerar a 4 °C ± 2 °C

28 días

Oxígeno Disuelto Analizar inmediatamente 0,25 h/0.25h

pH Analizar inmediatamente 0,25 h/0.25h

Sólidos Suspendidos Totales Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 2 - 7 días

Sólidos Totales Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 7 días

Sulfatos Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 28 días

Temperatura Analizar inmediatamente 0.25 horas

Vanadio HNO3 a pH <2.

Refrigerar a 4 °C ± 2 °C 6 meses

Fuente: Guía para el monitoreo de vertimientos, aguas superficiales y subterráneas. IDEAM. Standard

Methods for examination of water and wastewater AWWA APHA WEF (Ed 23 - 2017).

Análisis fisicoquímico y microbiológico.

El Laboratorio del Instituto de Higiene Ambiental S.A.S. Analizó las muestras de agua teniendo

en cuenta las metodologías del ¨Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater

de la AWWA APHA, WEF, ED 23 de 2017¨.

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Los métodos aplicados para la determinación in situ y en laboratorio se describen en las Tablas

2 y 3. Tabla 2. Metodología parámetros analizados a campo

PARÁMETRO METODOLOGÍA REFERENCIA

Conductividad Electrometría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2510 (ED 23 2017)

Oxígeno Disuelto Volumétrico Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 4500-O C (ED 23 2017)

pH Electrometría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 4500- H+B (Ed 23 2017)

Temperatura Electrometría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2550-B (ED 23 2017) Fuente: ¨Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater de la AWWA APHA, WEF, ED

23 de 2017¨

Recepcion de muestras

• Verificar que cumpla con las condiciones de ingreso

• Asignacion de identificacion

Laboratorio

• Realizar ensayos y registrar los resultados en el sistema

• Almacenar la contramuestra por el periodo establecido

ELABORACION DE INFORME

FASE DE LABORATORIO

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Tabla 3. Metodología parámetros analizados en laboratorio

PARÁMETRO METODOLOGÍA REFERENCIA

Aceites y grasas Gravimetría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 5520 B (ED 23 2017)

Acidez Total Volumetría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2310 B (ED 23 2017)

Alcalinidad Total Volumétrico Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2320 B (ED 23 2017)

Arsénico Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3114 B (ED 23 2017)

Cloruros Argentométrico Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 4500 Cl-B (ED 23 2017)

Coliformes Fecales NMP Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 9223 B (ED 23 2017)

Coliformes Totales NMP Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 9223 B (ED 23 2017)

Color Fotometría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2120 C (ED 23 2017)

Cromo Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3111 B (ED 23 2017)

Demanda Bioquímica de Oxigeno

Incubación 5 días Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 5210B (ED 23 2017)

Demanda Química de Oxígeno

Reflujo Cerrado Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 5220D (ED 23 2017)

Detergentes (SAAM) Espectrofotometría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 5540 C (ED 23 2017)

Dureza Cálcica Titulometría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3500 CA-B (ED 23 2017)

Dureza Total Volumétrico Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2340 C (ED 23 2017)

Fenoles Espectrofotométrica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 5530 B,D (ED 23 2017)

Fósforo Total Fotométrico Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 4500-P B,D (ED 23 2017)

Hidrocarburos Totales Gravimetría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 5520 B, F (ED 23 2017)

Hierro Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3111 B (ED 23 2017)

Mercurio Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3112 B (ED 23 2017)

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PARÁMETRO METODOLOGÍA REFERENCIA

Níquel Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3111 B (ED 23 2017)

Nitrógeno Total KJELDAHL Semi-Micro Total

Kjeldanhl

Standard Methods for examination of water and wastewater AWWA, APHA, WEF 4500-NORG C, 4500NH3

B F (ED 23 2017)

Plata Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3111 B (ED 23 2017)

Plomo Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3111 B (ED 23 2017)

Sólidos Sedimentables Volumetría Standard Methods for examination of water and wastewater AWWA, APHA, WEF 2540 (ED 23 2017)

Sólidos Suspendidos Totales

Gravimetría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2540 D(ED 23 2017)

Sólidos Totales Gravimetría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 2540 B (ED 23 2017)

Sulfatos Espectrofotometría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 4500 E (ED 23 2017)

Sulfuros Volumetría Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 4500 F (ED 23 2017)

Vanadio Absorción Atómica Standard Methods for examination of water and

wastewater AWWA, APHA, WEF 3030 E – 3111 D (ED 23 2017)

Fuente: ¨Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater de la AWWA APHA, WEF, ED

23 de 2017¨

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5. ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD.

El Instituto de Higiene Ambiental S.A.S. cuenta con un esquema de aseguramiento de la calidad

a partir del cual garantiza que los resultados generados en el laboratorio son técnicamente

confiables y estadísticamente válidos.

Entre otras cosas, el esquema de aseguramiento de la calidad del Instituto de Higiene Ambiental

para análisis de aguas se fundamenta en lo siguiente:

Aseguramiento metrológico (mantenimiento, calibración y verificación de equipos

utilizados en la caracterización de aguas).

Aseguramiento de la idoneidad del personal que ejecuta ensayos, maneja equipos, hace

cálculos, elabora y revisa informes.

Utilización de registros y aplicación de procedimientos estandarizados durante el

desarrollo del muestreo que aseguran la trazabilidad de las muestras y la recolección de

la información necesaria como la cadena de custodia.

El laboratorio del Instituto de Higiene Ambiental S.A.S. se encuentra acreditado para producir

información cuantitativa, física y química para los estudios o análisis ambientales requeridos por

las autoridades ambientales competentes bajo las resoluciones 1883 de 2015, 0286 de 2016,

1331 de 2017 y 1975 de 2017 del IDEAM por lo tanto se garantiza que todos los procesos y

procedimientos se encuentran estandarizados y documentados y se prestan servicios con alto

nivel de calidad y confiabilidad.

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6. CERTIFICACIÓN Y ACREDITACIÓN DE LABORATORIO

El Laboratorio Instituto de Higiene Ambiental se encuentra acreditado ante el IDEAM mediante

la Resolución 1975 del 31 de agosto de 2017 “Por la cual se modifica la resolución No. 1883 del

09 de septiembre de 2015, a través de la cual se extendió el alcance de la acreditación para

producir información cuantitativa, física y química, para los estudios o análisis ambientales

requeridos por las autoridades ambientales competentes y de carácter oficial relacionada con la

calidad del medio ambiente y de los recursos renovables y se toman otras determinaciones”.

Lo anterior bajo los lineamientos de la Norma NTC ISO/IEC 17025 “Requisitos Generales de

Competencia de Laboratorio de Ensayo y Calibración”. Versión 2005.

Adicional contamos con certificaciones ISO 9001:2008, ISO 14001:2004 e ISO 18001:2007 las

cuales tenemos vigentes hasta el 2018 y con certificado NORSOK S-006:2003.

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17

7. COMPARACIÓN NORMATIVA

Como marco de referencia para la comparación normativa en el presente monitoreo se tendrán

en cuenta los límites permisibles establecidos en los artículos 2.2.3.3.9.14 y 2.2.3.3.9.16. Del

Decreto 1076 de 2015 expedido por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.

A su vez, el decreto 1076 de 2015 “Por medio del cual se expide el Decreto único reglamentario

del sector ambiente y desarrollo sostenible” en el Capítulo 3 “Ordenamiento del recurso hídrico y

vertimientos” – Sección 9 “Disposiciones transitorias” en los artículos 2.2.3.3.9.14 “Todo

vertimiento a un cuerpo de agua deberá cumplir (…)” y 2.2.3.3.9.16. “concentraciones. Las

concentraciones para el control de la carga de las siguientes sustancias de interés sanitario (…)”.

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AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

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18

8. SITIO DE MUESTREO

Punto de Monitoreo

Los puntos de monitoreo se encuentran localizados en las instalaciones de la Refinería de

Cartagena S.A; a continuación, en la imagen 1 se muestra su ubicación geográfica y en la tabla

4 las coordenadas geográficas y planas de los puntos de monitoreo.

Imagen 1. Ubicación Geográfica

Fuente: Google Earth, 2018.

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19

Tabla 4.Ubicación punto de monitoreo

PUNTO DE

MONITOREO REFERENCIA IHA

COODENADAS GEOGRAFICAS FECHA REGISTRO FOTOGRAFICO

NORTE ESTE

TANQUE DE

ALMACENAMIENTO

AGUAS ACEITOSAS

100872

10° 18’ 49,95’’ 75° 30’ 05,49’’

26/11/2018

100880 27/11/2018

100888 COORDENADAS PLANAS 28/11/2018

1000896

N1632687.000 E844009.000

29/11/2018

100906 30/11/2018

ENTRADA

SEPARADORES API

100873

10° 18’ 47,80’’ 75° 30’ 05,61”

26/11/2018

100881 27/11/2018

100889 COORDENADAS PLANAS 28/11/2018

100897

N1632621.000 E844005.000

29/11/2018

100905 30/11/2018

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20

PUNTO DE

MONITOREO REFERENCIA IHA

COODENADAS GEOGRAFICAS FECHA REGISTRO FOTOGRAFICO

NORTE ESTE

ENTRADA TANQUE

DE IGUALACION

100874

10° 18’ 48,52’’ 75° 30’ 05,78’’

26/11/2018

100882 27/11/2018

100890 COORDENADAS PLANAS 28/11/2018

100898

N1632643.000 E844000.000

29/11/2018

100904 30/11/2018

ENTRADA DE EFLUENTES

DOMÉSTICOS A TRATAMIENTO

BIOLÓGICO

100875

10° 18’ 52,79’’ 75° 30’ 11,65’’

26/11/2018

100883 27/11/2018

100891 COODENADAS PLANAS 28/11/2018

100899

N1632775.000 E843822.000

29/11/2018

100908 30/11/2018

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21

PUNTO DE

MONITOREO REFERENCIA IHA

COODENADAS GEOGRAFICAS FECHA REGISTRO FOTOGRAFICO

NORTE ESTE

SALIDA DE

EFLUENTES

SISTEMA DE

TRATAMIENTO

ARD

100876

10° 18’ 53,01’’ 75° 30’ 12,28’’

26/11/2018

100884 27/11/2018

100892 COORDENADAS PLANAS 28/11/2018

100900

N1632782.000 E843813.000

29/11/2018

100909 30/11/2018

ENTRADA PTAR

10877

10° 18’ 50,96’’ 75° 30’ 05,04’’

26/11/2018

100885 27/11/2018

100893 COORDENADAS PLANAS 28/11/2018

100901

N1632718.000 E844023.000

29/11/2018

100907 30/11/2018

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PUNTO DE

MONITOREO REFERENCIA IHA

COODENADAS GEOGRAFICAS FECHA REGISTRO FOTOGRAFICO

NORTE ESTE

SALIDA SISTEMA

DE TRATAMIENTO

ARI

100878

10° 18’ 52,26’’ 75° 30’ 11,94’’

26/11/2018

100886 27/11/2018

100894 COORDENADAS PLANAS 28/11/2018

100902

1632759.000 843813.000

29/11/2018

100910 30/11/2018

PUNTO DE

VERTIMIENTO

100879

10° 18’ 52,78’’ 75° 30’ 21,98’’

26/11/2018

100887 27/11/2018

100895 COORDENADAS PLANAS 28/11/2018

100903

N1632774.000 E843509.000

29/11/2018

100911 30/11/2018

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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9. RESULTADOS DE CAMPO Y DE LABORATORIO

A continuación, se presentan los resultados obtenidos tras realizar y culminar la fase de campo

y laboratorio con sus correspondientes verificaciones en cumplimiento con la normatividad

vigente. Los reportes de laboratorio con los cuales se realizó el análisis de resultados se

presentan en en el Anexo 1 (Reportes de Resultados).

9.1 Monitoreo fisicoquímico y microbiológico de las unidades de aguas residuales

industriales

A continuación, se indican los resultados obtenidos de las variables fisicoquímicas y

microbiológicas evaluadas en las estaciones de agua residual industrial (Tanque de

almacenamiento de aguas aceitosas – Entrada Separadores API – Entrada Tanque de Igualación

– Entrada PTAR – Salida sistema de Tratamiento ARI)

9.1.1 Tanque de Almacenamiento de Aguas aceitosas

Tabla 5. Resultados de laboratorio. Tanque de Almacenamiento de Aguas aceitosas

PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio 100872 100880 100888 100896 100906

ACEITES Y GRASAS mg Aceites y

Grasas /L 45,2 62,3 156,0 36,0 24,2 64,7

BENCENO, TOLUENO, XILENO Y ETILBENCENO

mg/L <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010

CAUDAL* L/s 72,54 68,38 69,3 69,3 69,3 69,76

CIANURO mg/L de CN- <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

COMPUESTO FENÓLICOS (2-CLOROFENOL, 2-METILFENOL, 3-METILFENOL, 4-METILFENOL, 2-NITROFENOL, 2,4-DIMET

mg/L <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 650 320 125 730 410 447

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 1520,00 638 324 2625 960 1213

HIDROCARBUROS TOTALES

mg/L <1,0 13,1 23,5 <1,0 <1,0 7,92

HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HAP,S)

mg/L <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

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PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio 100872 100880 100888 100896 100906

NÍQUEL mg/L de Ni <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRATOS mg/L de NO3-N <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

NITRITOS mg/L de NO2-N <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010

NITROGENO AMONIACAL mg/L NH3-N <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

mg/L de N <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54

PH** Unidades 6,7 6,83 6,72 6,63 6,69 6,71

SÓLIDOS DISUELTOS mg/L 1851 1930 1030 118 960 1177,8

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

mg/L 42,1 425 67 70 38,2 128,5

SULFUROS mg/L de S2- <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0

TEMPERATURA** ºC 33 39,4 42,6 40,2 38,3 38,7

* Dato obtenido del cuarto de control ** Parámetro Medido en campo (in situ)

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Análisis de Resultados

Como se evidencia en la tabla 5 para los parámetros citados a continuación se obtienen valores

por debajo del límite de cuantificación del método de análisis empleado en el laboratorio,

indicando que no se detectaron en la muestra o que las concentraciones para estos parámetros

son mínimas: BTEX, cianuro, compuestos fenólicos, Hidrocarburos policíclicos aromáticos

(HAP’s), Níquel, Nitratos, Nitritos, Nitrógeno amoniacal, Nitrógeno total Kjeldahl y sulfuros.

Los aceites y grasas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos

de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo, que se separan del agua por

diferentes densidades, debido a esta característica se forman películas y capas en la superficie.

Los aceites y grasas reportaron concentraciones entre 24,2 mg/l y 156 mg/l, resultados que son

acordes y que se encuentran por debajo de lo establecido en las ventanas operativas que se

tienen en esta fase del tratamiento de las aguas residuales industriales.

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El análisis del caudal en aguas residuales es de suma importancia, debido a que el conocimiento

de este permite establecer la cantidad de agua que entra o sale del sistema, así como la eficiencia

y el aporte a la determinación de las remociones efectuadas en el tratamiento. Para el tanque de

almacenamiento se reportó un valor de caudal de 69,76 L/s.

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que necesitan los

microorganismos para degradar totalmente la materia orgánica biodegradable existente en el

agua. La DBO para el tanque de almacenamiento de aguas aceitosas se obtuvo un valor

promedio de DBO de 447 mg/L de O2.

La demanda química de oxigeno (DQO), consiste en determinar la cantidad total de materia

orgánica, en términos de la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de

carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia orgánica utilizando agentes

fuertemente oxidantes en un medio ácido. Debido a las condiciones tan drásticas empleadas en

la oxidación, prácticamente toda la materia orgánica es oxidada a dióxido de carbono y agua. De

acuerdo con lo anterior de DQO reportó una concentración promedio 1213 mg/L O2, valor que es

acorde a la procedencia del agua.

45,262,3

156

3624,2

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

ACEITES Y GRASAS

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

En cuanto a los resultados de hidrocarburos totales el promedio que se obtuvo de las

concentraciones obtenidas durante los 5 días de monitoreo fue de 7,92 mg/L, los resultados son

acordes a la fase del tratamiento de las aguas residuales industriales.

El nitrógeno es un elemento abundante en la naturaleza, se puede encontrar en forma de

compuesto o en estado de oxidación. Los nitratos son un indicador de contaminación, su

concentración promedio fue de <0,1 mg/L, además el nitrógeno amoniacal es el estado de

oxidación más bajo del nitrógeno, es un indicador de contaminación y por tal razón se encuentra

en mayor concentración en aguas residuales domesticas e industriales, sin embargo, las

concentraciones de los compuestos nitrogenados fueron en todos los casos inferiores al límite

de la técnica analítica utilizada en el laboratorio.

El potencial de hidrógeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas naturales

como aguas residuales, ya que el rango de pH en el cual pueden interactuar los ecosistemas y

sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido, por lo cual, si este valor

es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabo pueden ser perturbados

y las consecuencias son adversas. El resultado promedio de pH fue de 6,71 unidades,

evidenciando una tendencia acida, lo que permite establecer la presencia de ácidos débiles y

minerales.

650

320125

730

410

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

DBO vs DQO

DBO DQO

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27

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los sólidos en suspensión es el material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma de

coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el agua la propiedad de turbidez. Cuanto

mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez. A diferencia de

los sólidos disueltos, estos pueden separarse con mayor o menor grado de dificultad por

procesos mecánicos como son la sedimentación y la filtración. Durante el presente monitoreo la

concentración promedio fue de 128,5 mg/L.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

PH** 6,7 6,83 6,72 6,63 6,69

6,5

6,55

6,6

6,65

6,7

6,75

6,8

6,85

Inid

ades

Comportamiento pH

42,1

425

67 7038,2

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Comportamiento SST

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Los sulfuros son muy comunes en aguas residuales domesticas e industriales, donde se

encuentran en forma suspendida o disueltas. En general, los sulfuros insolubles no superan 1

mg/L, el resto se encuentra en forma disuelta y dependen del pH y otras características del agua.

La concentración de sulfuros en el tanque de almacenamiento de aguas aceitosas fue de <4,0

mg/L, valor que permite evidenciar que los sulfuros se encuentran en forma disuelta.

La temperatura del agua es un parámetro de análisis importante pues influye directamente en el

grado de saturación de oxígeno disuelto, la actividad biológica y el valor de saturación con

carbonato de calcio. De acuerdo a los resultados obtenidos en el monitoreo, se registró una

temperatura promedio de 38,7°C.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Temp. 33 39,4 42,6 40,2 38,3

°C

Temperatura

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Registro fotográfico

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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9.1.2 Entrada Separadores API

Tabla 6. Resultados de laboratorio. Entrada a Separadores API

PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio 100873 100881 100889 100897 100905

ACEITES Y GRASAS mg Aceites y

Grasas /L 120,0 52,3 20,9 280 60,1 106,7

BENCENO, TOLUENO, XILENO Y ETILBENCENO

mg/L <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010

CAUDAL* L/s 75,7 68,38 72,5 69,3 69,3 71,1

CIANURO mg/L de CN- <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

COMPUESTO FENÓLICOS (2-CLOROFENOL, 2-METILFENOL, 3-METILFENOL, 4-METILFENOL, 2-NITROFENOL, 2,4-DIMET

mg/L <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 630 345 4117 930 651 1335

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 1520 1575 9500 2275 1109 3196

HIDROCARBUROS TOTALES

mg/L 42,3 <1,0 <1,0 96,1 <1,0 28,3

HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HAP,S)

mg/L <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

NÍQUEL mg/L de Ni 0,7 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 0,2

NITRATOS mg/L de NO3-N <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

NITRITOS mg/L de NO2-N <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010

NITROGENO AMONIACAL mg/L NH3-N <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

mg/L de N <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54

PH** Unidades 5,6 7,07 6,98 6,65 7,03 6,67

SÓLIDOS DISUELTOS mg/L 1238 1340 1140 112 740 914

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

mg/L 322 32,8 57,8 35,3 59,2 101,4

SULFUROS mg/L de S2- <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0

TEMPERATURA** ºC 40,5 37,7 42,2 44,2 40,8 41,1

* Dato obtenido del cuarto de control ** Parámetro Medido en campo (in situ)

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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Análisis de Resultados

Como se evidencia en la tabla 6 para los parámetros citados a continuación se obtienen valores

significativamente bajos o que se encuentran por debajo del límite de cuantificación del método

de análisis empleado en el laboratorio, indicando que no se detectaron en la muestra o que las

concentraciones para estos parámetros son mínimas: BTEX, cianuro, compuestos fenólicos,

Hidrocarburos policíclicos aromáticos (HAP’s), Níquel, Nitratos, Nitritos, nitrógeno amoniacal,

Nitrógeno total Kjeldahl y sulfuros.

Los aceites y grasas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos

de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo, que se separan del agua por

diferentes densidades, debido a esta característica se forman películas y capas en la superficie,

los cuales se retiran en las primeras etapas del tratamiento de aguas residuales industriales de

la refinería. Los aceites y grasas reportaron una concentración promedio en los 5 días de

monitoreo de 106,7 mg/L, resultados que son acordes a la procedencia y que se encuentran por

debajo de lo establecido en las ventanas operativas que se tienen en esta fase del tratamiento

de las aguas residuales industriales.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El análisis del caudal en aguas residuales es de suma importancia, debido a que el conocimiento

de este permite establecer la cantidad de agua que entra o sale del sistema, así como la eficiencia

y el aporte a la determinación de las remociones efectuadas en el tratamiento. En la entrada de

los separadores API reportó un valor de caudal de 71,1 L/s.

120

52,3

20,9

280

60,1

0

50

100

150

200

250

300

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

ACEITES Y GRASAS

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AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

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32

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que necesitan los

microorganismos para degradar totalmente la materia orgánica biodegradable existente en el

agua. La DBO para La entrada a los separadores API arrojo un valor de 1335 mg/L de O2.

La demanda química de oxigeno (DQO), consiste en determinar la cantidad total de materia

orgánica, en términos de la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de

carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia orgánica utilizando agentes

fuertemente oxidantes en un medio ácido. Debido a las condiciones tan drásticas empleadas en

la oxidación, prácticamente toda la materia orgánica es oxidada a dióxido de carbono y agua. De

acuerdo con lo anterior de DQO reportó una concentración 3196 mg/L O2, valor que es acorde a

la procedencia del agua.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

En cuanto a los resultados de hidrocarburos totales el promedio que se obtuvo de las

concentraciones obtenidas durante los 5 días de monitoreo fue de 28,3 mg/L, valor

particularmente alto, sin embargo, coherente con la etapa del proceso.

El potencial de hidrógeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas naturales

como aguas residuales, ya que el rango de pH en el cual pueden interactuar los ecosistemas y

sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido, por lo cual, si este valor

es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabo pueden ser perturbados

y las consecuencias son adversas. El resultado de pH fue de 6,67 unidades, evidenciando una

tendencia acida.

630 345

4117

930 6510

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

100873 100881 100889 100897 100905

mg/

L

DBO vs DQO

DBO DQO

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AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

DOMESTICAS

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OP-R-018 A. Vr. 01

33

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los sólidos en suspensión es el material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma de

coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el agua la propiedad de turbidez. Cuanto

mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez. A diferencia de

los sólidos disueltos, estos pueden separarse con mayor o menor grado de dificultad por

procesos mecánicos como son la sedimentación y la filtración. Durante el presente monitoreo la

concentración para dicho parámetro es de 101,4 mg/L.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

5,6

7,07 6,986,65

7,03

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Un

idad

es

Comportamiento de pH

PH**

322

32,857,8

35,359,2

0

50

100

150

200

250

300

350

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Comportamiento SST

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AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

DOMESTICAS

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34

La temperatura del agua es un parámetro de análisis importante pues influye directamente en el

grado de saturación de oxígeno disuelto, la actividad biológica y el valor de saturación con

carbonato de calcio. De acuerdo a los resultados obtenidos en el monitoreo, se registró una

temperatura promedio de 41,1°C.

Registro fotográfico

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGICA DE

AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

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35

9.1.3 Entrada al tanque de igualación

Tabla 7. Resultados de laboratorio. Entrada al tanque de igualación

PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio 100874 100882 100890 100898 100904

ACEITES Y GRASAS mg Aceites y

Grasas /L 26,3 19,1 20,7 17,8 24,5 21,7

BENCENO, TOLUENO, XILENO Y ETILBENCENO

mg/L <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010

CAUDAL* L/s 100,9 34,19 66,2 69,3 69,3 67,9

CIANURO mg/L de CN- <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

COMPUESTO FENÓLICOS (2-CLOROFENOL, 2-METILFENOL, 3-METILFENOL, 4-METILFENOL, 2-NITROFENOL, 2,4-DIMET

mg/L <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 327 143 8,64 13 9,16 100,2

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 1096 430 90,8 <32,0 <32,0 336,2

HIDROCARBUROS TOTALES

mg/L <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HAP,S)

mg/L <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

NÍQUEL mg/L de Ni <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRATOS mg/L de NO3-N <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

NITRITOS mg/L de NO2-N 0,076 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 0,023

NITROGENO AMONIACAL mg/L NH3-N <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

mg/L de N <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54

PH** Unidades 8,55 11 9,03 7,63 7,75 8,8

SÓLIDOS DISUELTOS mg/L 118 880 1420 190 324 586,4

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

mg/L 18 12,5 22,5 27,4 19,5 19,9

SULFUROS mg/L de S2- <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0

TEMPERATURA** ºC 41,3 37,4 39,3 39,2 38,1 39,1

* Dato obtenido del cuarto de control ** Parámetro Medido en campo (in situ)

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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36

Análisis de Resultados

Como se evidencia en la tabla 7 para los parámetros citados a continuación se obtienen valores

por debajo del límite de cuantificación del método de análisis empleado en el laboratorio,

indicando que no se detectaron en la muestra o que las concentraciones para estos parámetros

son mínimas: BTEX, cianuro, compuestos fenólicos, Hidrocarburos policíclicos aromáticos

(HAP’s), Níquel, Nitritos, Nitratos y Nitrógeno total Kjeldahl.

Los aceites y grasas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos

de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo, que se separan del agua por

diferentes densidades, debido a esta característica se forman películas y capas en la superficie.

Los aceites y grasas reportaron una concentración promedio en los 5 días de monitoreo de 21,7

mg/L, resultados que son acordes y que se encuentran por debajo de lo establecido en las

ventanas operativas que se tienen en esta fase del tratamiento de las aguas residuales

industriales.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El análisis del caudal en aguas residuales es de suma importancia, debido a que el conocimiento

de este permite establecer la cantidad de agua que entra o sale del sistema, así como la eficiencia

y el aporte a la determinación de las remociones efectuadas en el tratamiento. Para el tanque de

igualación se reportó un valor de caudal de 67,9 L/s.

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que necesitan los

microorganismos para degradar totalmente la materia orgánica biodegradable existente en el

agua. La DBO para el tanque de igualación obtuvo un valor de 100,2 mg/L de O2.

26,3

19,120,7

17,8

24,5

0

5

10

15

20

25

30

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Variación aceites y grasas

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CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGICA DE

AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

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37

La demanda química de oxigeno (DQO), consiste en determinar la cantidad total de materia

orgánica, en términos de la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de

carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia orgánica utilizando agentes

fuertemente oxidantes en un medio ácido. Debido a las condiciones tan drásticas empleadas en

la oxidación, prácticamente toda la materia orgánica es oxidada a dióxido de carbono y agua. De

acuerdo con lo anterior de DQO reportó una concentración 336,2 mg/L O2, valor que es acorde

a la procedencia del agua.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

En cuanto a los resultados de hidrocarburos totales el promedio que se obtuvo de las

concentraciones obtenidas durante los 5 días de monitoreo fue de <1,0 mg/L, valores por debajo

del límite de cuantificación del método de análisis empleado en el laboratorio.

El nitrógeno es un elemento abundante en la naturaleza, se puede encontrar en forma de

compuesto o en estado de oxidación. Los nitritos son un indicador de contaminación y por tal

razón se encuentra en mayor concentración en aguas residuales domesticas e industriales. La

concentración promedia obtenida fue de 0,023 mg/L, la cual es poco significativa teniendo en

cuenta la naturaleza de las aguas.

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

DBO 327 143 8,64 13 9,16

DQO 1096 430 90,8 32 32

0

200

400

600

800

1000

1200

0

50

100

150

200

250

300

350

mg/

L

DBO vs DQO

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38

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El potencial de hidrógeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas naturales

como aguas residuales, ya que el rango de pH en el cual pueden interactuar los ecosistemas y

sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido, por lo cual, si este valor

es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabo pueden ser perturbados

y las consecuencias son adversas. El resultado de pH fue de 8,8 unidades, evidenciando una

tendencia alcalina.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

<0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54

0,076

<0,01 <0,01 <0,01 <0,010

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

mg/

L

Dias de monitoreo

Compuestos nitrogenados

NITRATOS NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

NITRITOS NITROGENO AMONIACAL

8,55

11

9,03

7,63 7,75

0

2

4

6

8

10

12

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Un

idad

es

Comportamiento pH

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39

Los sólidos en suspensión es el material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma de

coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el agua la propiedad de turbidez. Cuanto

mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez. A diferencia de

los sólidos disueltos, estos pueden separarse con mayor o menor grado de dificultad por

procesos mecánicos como son la sedimentación y la filtración. Durante el presente monitoreo la

concentración de los sólidos suspendidos es de 19,9 mg/L y los sólidos disueltos una

concentración de 586,4 mg/L.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los sulfuros son muy comunes en aguas residuales domesticas e industriales, donde se

encuentran en forma suspendida o disueltas. En general, los sulfuros insolubles no superan 1

mg/L, el resto se encuentra en forma disuelta y dependen del pH y otras características del agua.

La concentración de sulfuros en el tanque de igualación fue de <4,0 mg/L, valor que permite

evidenciar que los sulfuros se encuentran en forma disuelta.

La temperatura del agua es un parámetro de análisis importante pues influye directamente en el

grado de saturación de oxígeno disuelto, la actividad biológica y el valor de saturación con

carbonato de calcio. De acuerdo a los resultados obtenidos en el monitoreo, se registró una

temperatura promedio de 39,1°C.

0

5

10

15

20

25

30

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

SDT y SST

SDT SST

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40

Registro fotográfico

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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41

9.1.4 Entrada PTAR

Tabla 8. Resultados de laboratorio. Entrada PTAR

PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio 100877 100885 100893 100901 100907

ACEITES Y GRASAS mg Aceites y

Grasas /L 32,1 27,6 24 19,1 51,4 30,8

BENCENO, TOLUENO, XILENO Y ETILBENCENO

mg/L <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,10

CAUDAL* L/s 70,02 41 23,9 2,83 2,838 28,2

CIANURO mg/L de CN- <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

COMPUESTO FENÓLICOS (2-CLOROFENOL, 2-METILFENOL, 3-METILFENOL, 4-METILFENOL, 2-NITROFENOL, 2,4-DIMET

mg/L <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 1165 340,5 1053 13,1 710 656,3

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 2750 803 2538 <32,0 1230 1470,6

HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HAP,S)

mg/L <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

HIDROCARBUROS TOTALES

mg/L <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

NÍQUEL mg/L de Ni <0,100 0,202 <0,100 <0,100 <0,100 0,1

NITRATOS mg/L de NO3-N <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

NITRITOS mg/L de NO2-N <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010

NITROGENO AMONIACAL mg/L NH3-N <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

mg/L de N <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54

PH** Unidades 8,46 6,38 6,62 6,42 7,06 6,99

SÓLIDOS DISUELTOS mg/L 983 1040 275 165 526 597,8

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

mg/L 26,7 230 38,3 24,2 42,3 72,3

SULFUROS mg/L de S2- <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0

TEMPERATURA** ºC 38,5 38,36 37,7 43,9 41,9 40,1

* Dato obtenido del cuarto de control ** Parámetro Medido en campo (in situ) Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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42

Análisis de Resultados

Como se evidencia en la tabla 8 para los parámetros citados a continuación se obtienen valores

poco significativos o por debajo del límite de cuantificación del método de análisis empleado en

el laboratorio, indicando que no se detectaron en la muestra o que las concentraciones para estos

parámetros son mínimas: BTEX, cianuro, compuestos fenólicos, Hidrocarburos policíclicos

aromáticos (HAP’s), Níquel, Nitritos, Nitratos, nitrógeno amoniacal, Nitrógeno total Kjeldahl y

sulfuros.

Los aceites y grasas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos

de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo, que se separan del agua por

diferentes densidades, debido a esta característica se forman películas y capas en la superficie.

Los aceites y grasas reportaron una concentración promedio en los 5 días de monitoreo de 30,8

mg/L, resultados que son acordes y que se encuentran por debajo de lo establecido en las

ventanas operativas que se tienen en esta fase del tratamiento de las aguas residuales

industriales.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El análisis del caudal en aguas residuales es de suma importancia, debido a que el conocimiento

de este permite establecer la cantidad de agua que entra o sale del sistema, así como la eficiencia

y el aporte a la determinación de las remociones efectuadas en el tratamiento. En la entrada de

la PTAR se reportó un valor de caudal de 28,2 L/s.

32,127,6

2419,1

51,4

0

10

20

30

40

50

60

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Variación aceites y grasas

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43

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que necesitan los

microorganismos para degradar totalmente la materia orgánica biodegradable existente en el

agua. En aguas residuales la cantidad de materia orgánica es considerable, la DBO en la Entrada

de la PTAR dio como resultado 656,3 mg/L de O2.

La demanda química de oxigeno (DQO), consiste en determinar la cantidad total de materia

orgánica, en términos de la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de

carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia orgánica utilizando agentes

fuertemente oxidantes en un medio ácido. Debido a las condiciones tan drásticas empleadas en

la oxidación, prácticamente toda la materia orgánica es oxidada a dióxido de carbono y agua. De

acuerdo con lo anterior de DQO reportó una concentración 1470,6 mg/L O2, valor que es acorde

a la procedencia del agua.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

En cuanto a los resultados de hidrocarburos totales, el promedio que se obtuvo de las

concentraciones obtenidas durante los 5 días de monitoreo fue de <1,0 mg/L, valor

correspondiente al límite de la técnica analítica usada en el laboratorio.

El nitrógeno es un elemento abundante en la naturaleza, se puede encontrar en forma de

compuesto o en estado de oxidación. Los nitratos son un indicador de contaminación, su

concentración promedio fue de <0,1 mg/L, además el nitrógeno amoniacal es el estado de

oxidación más bajo del nitrógeno, es un indicador de contaminación y por tal razón se encuentra

en mayor concentración en aguas residuales domesticas e industriales. La concentración

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

DBO vs DQO

DBO DQO

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AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

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44

promedia obtenida fue de <0,100 mg/L, la cual es poco significativa teniendo en cuenta la

naturaleza de las aguas.

El potencial de hidrógeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas naturales

como aguas residuales, ya que el rango de pH en el cual pueden interactuar los ecosistemas y

sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido, por lo cual, si este valor

es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabo pueden ser perturbados

y las consecuencias son adversas. El resultado de pH fue de 6,99 unidades, evidenciando una

tendencia acida-neutra.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los sólidos en suspensión es el material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma de

coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el agua la propiedad de turbidez. Cuanto

mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez. A diferencia de

los sólidos disueltos, estos pueden separarse con mayor o menor grado de dificultad por

procesos mecánicos como son la sedimentación y la filtración. Durante el presente monitoreo la

concentración de los sólidos suspendidos es de 72,3 mg/L y los sólidos disueltos una

concentración de 597,8 mg/L.

8,46

6,38 6,62 6,427,06

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Un

idad

es

Comportamiento pH

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AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Y AGUAS RESIDUALES

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45

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

La temperatura del agua es un parámetro de análisis importante pues influye directamente en el

grado de saturación de oxígeno disuelto, la actividad biológica y el valor de saturación con

carbonato de calcio. De acuerdo a los resultados obtenidos en el monitoreo, se registró una

temperatura promedio de 40,1°C.

Registro fotográfico

0

50

100

150

200

250

0

200

400

600

800

1000

1200

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

SDT y SST

SDT SST

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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9.1.5 Salida Sistema de tratamiento ARI

Tabla 9. Resultados de laboratorio. Salida Sistema de tratamiento ARI

PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio 100878 100886 100894 100902 100910

ACEITES Y GRASAS

mg Aceites y Grasas /L

<1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

ACIDEZ TOTAL mg/L de CaCO3 185 33,2 141 85 105 109,8

ALCALINIDAD TOTAL

mg/L de CaCO3 554 843 603 606 565 634,2

ARSÉNICO mg/L de As 0,0255 0,0246 0,0232 0,0276 <0,001 0,0204

BARIO mg/L de Ba <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,0

BENCENO, TOLUENO, XILENO Y ETILBENCENO

mg/L <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010

CADMIO mg/L 455de Cd <0,050 <0,050 <0,050 <0,050 <0,050 <0,050

CAUDAL* L/s 1,892 79,86 69,3 78,85 78,85 61,75

CIANURO mg/L de CN- <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

COLIFORMES TOTALES

NMP/100 mL 180 210 160 200 180 186

COLOR REAL 1/m 3,10;1,20;0,60 18,0;14,1;11,0 0,85;0,30;0,15 2,70;0,90;0,30 3,20;1,50;0,90 N/A

COMPUESTO FENÓLICOS (2-CLOROFENOL, 2-METILFENOL, 3-METILFENOL, 4-METILFENOL, 2-NITROFENOL, 2,4-DIMET

mg/L <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007

CONDUCTIVIDAD** µS/cm 3299 3254 1924 3137 3044 2931,6

CROMO mg/L de Cr <0,200 <0,200 <0,200 <0,200 <0,200 <0,200

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 67,5 91,6 120 94,2 46,1 77,7

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 198 170 328 221 106 204,6

DETERGENTES (SAAM)

mg/L <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20

DUREZA CÁLCICA mg/L de CaCO3 220 240 261 203 196 224

DUREZA TOTAL mg/L de CaCO3 241 273 286 250 210 252

FENOLES mg/L <0,20 <0,20 0,616 0,361 0,728 0,421

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PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio 100878 100886 100894 100902 100910

HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HAP,S)

mg/L <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

HIDROCARBUROS TOTALES

mg/L <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

HIERRO mg/L de Fe 0,578 0,814 0,51 0,354 0,62 0,575

MATERIAL FLOTANTE

Presencia/Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia

MERCURIO mg/L de Hg <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001

NÍQUEL mg/L de Ni <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRATOS mg/L de NO3-N <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

NITRITOS mg/L de NO2-N <0,01 <0,01 0,807 0,704 <0,010 0,308

NITROGENO AMONIACAL

mg/L NH3-N <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

mg/L de N <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54

ORTOFOSFATOS mg/L 1,51 1,71 2,1 2,09 1,8 1,84

OXÍGENO DISUELTO**

mg/L de O2 6,7 6,8 4,5 6,9 5,8 6,1

PH** Unidades 6,59 6,41 7,86 6,4 6,81 6,8

PLOMO mg/L de Pb <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100

SÓLIDOS DISUELTOS

mg/L 909 1890 271 1830 2150 1410

SÓLIDOS SEDIMENTABLES**

mL/L 1,5 <0,1 0,6 <0,1 <0,1 0,48

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

mg/L 32,7 47,3 27,5 41,2 46,3 39,0

SULFUROS mg/L de S2- <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0

TEMPERATURA** ºC 31,6 32,7 30,9 33,5 33,9 32,5

VANADIO mg/L de V <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,0

* Dato obtenido del cuarto de control ** Parámetro Medido en campo (in situ) N.A: No Aplica

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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Análisis de Resultados

Como se evidencia en la tabla 9 para los parámetros citados a continuación se obtienen valores

poco significativos que en la mayoría de los casos se encuentran por debajo del límite de

cuantificación del método de análisis empleado en el laboratorio, indicando que no se detectaron

en la muestra o que las concentraciones para estos parámetros son mínimas o nulas: Bario,

BTEX, cadmio cianuro, compuestos fenólicos, cromo, fenoles, Hidrocarburos policíclicos

aromáticos (HAP’s), Hidrocarburos totales, mercurio, Níquel, Nitratos, Nitritos, Plomo, solidos

sedimentables, sulfuros y Vanadio.

Los aceites y grasas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos

de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo, que se separan del agua por

diferentes densidades, debido a esta característica se forman películas y capas en la superficie.

Los aceites y grasas reportaron una concentración promedio en los 5 días de monitoreo de <1,0

mg/L (límite de la técnica analítica utilizada en el laboratorio), evidenciándose la remoción de

aceites y grasas en el proceso de tratamiento de aguas residuales industriales.

La acidez, se refiere a su capacidad para reaccionar con una base fuerte hasta un valor

determinado de pH. Al obtener su medida se permite cuantificar las sustancias acidas presentes

en un cuerpo de aguas o un residuo líquido, con el fin de neutralizar y adecuar el agua para un

determinado fin o aplicación. Las fuentes como el CO2 atmosférico, ácidos orgánicos,

descomposición de materia vegetal o animal y contenido de ácidos fúlvicos, dan lugar a

generación de acidez en el agua, la cual reportó una concentración promedio de 109,8 mg/L.

La alcalinidad puede definirse como la capacidad del agua para neutralizar ácido. La alcalinidad

es importante en los procesos de coagulación química, ablandamiento, corrosión, etc.

Generalmente la alcalinidad en aguas residuales es ligeramente mayor a las naturales, por las

descargas de químicos. De acuerdo a lo anterior, en la salida de ARI se reportó una

concentración promedio de 634,2 mg/L de CaCO3.

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50

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El arsénico es un elemento muy común, como impureza en muchos minerales. En aguas

residuales el arsénico se encuentra presente proveniente de procesos industriales

(especialmente metalúrgicos). La concentración promedio fue de 0,0204 mg/L en la salida de

ARI.

El análisis del caudal en aguas residuales es de suma importancia, debido a que el conocimiento

de este permite establecer la cantidad de agua que entra o sale del sistema, así como la eficiencia

y el aporte a la determinación de las remociones efectuadas en el tratamiento. Para la salida de

ARI se reportó un valor de caudal de 61,75 L/s.

Los coliformes totales, presentan poca utilidad como indicador de contaminación fecal, sin

embargo, pueden determinar la presencia de otras bacterias con potencial a causar

enfermedades cuando el uso del recurso sea para el consumo o en agricultura. Los coliformes

totales reportaron un valor promedio de 186 NMP/100mL.

La palabra "Color" se usa para indicar que la espectrometría de absorbancia no sólo trata con la

luz en rango visible (fotones con una longitud de onda de aproximadamente 400 a 700

nanómetros), sino también con longitudes de onda que están fuera del rango de la visión humana

(infrarrojo, ultravioleta, rayos X). Ésta técnica se basa en la absorción de fotones por una o más

sustancias presentes en una muestra (que puede ser un sólido, líquido, o gas), y la promoción

subsiguiente del electrón (o electrones) desde un nivel de energía a otro en esa sustancia,

reportando para el presente monitoreo valores correspondientes a 3,10; 1,20 y 0,60 1/m en los

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Acidez vs Alcalinidad

ACIDEZ TOTAL ALCALINIDAD TOTAL

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tres rangos respectivamente (día 1), 18,0; 14,1 y 11,0 1/m (día 2), 0,85; 0,30 y 0,15 1/m (día 3),

2,70; 0,90 y 0,30 1/m (día 4) y 3,20; 1,50; y 0,90 1/m (día 5), siendo posible evidenciar que la

mayor coloración en el agua analizada se presentó el día 2 y los resultados dependieron

directamente de la incidencia del haz de luz que entró en contacto con la muestra de agua.

La conductividad una medida indirecta de la concentración de sólidos disueltos y/o minerales en

el agua; los primeros comprenden las sales inorgánicas (principalmente de calcio, magnesio,

potasio y sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos) y pequeñas cantidades de materia orgánica

que están disueltas en el agua (Organización Mundial de la Salud OMS, 2003). Los valores de

conductividad en el punto salida sistema de tratamiento ARI, durante los cinco días de monitoreo

se encontraron entre 1924 μS/cm y 3299 μS/cm, siendo coherente con el comportamiento de los

sólidos disueltos en este punto los cuales se encontraron en un rango entre 271 mg/L y 2150

mg/L, lo anterior permite clasificar el agua con un grado de mineralización “elevada” (Rodier

2009). Relacionado con la conductividad se encuentran los sólidos disueltos que reportaron una

concentración promedio de 1410 mg/L.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que necesitan los

microorganismos para degradar totalmente la materia orgánica biodegradable existente en el

agua. En aguas residuales la cantidad de materia orgánica es considerable, la DBO para la salida

del tratamiento ARI fue de 77,7 mg/L de O2 (concentración promedio)

La demanda química de oxigeno (DQO), consiste en determinar la cantidad total de materia

orgánica, en términos de la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de

0

500

1000

1500

2000

2500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

µS/

cm

Salida tratamiento ARI

CONDUCTIVIDAD** SÓLIDOS DISUELTOS

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carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia orgánica utilizando agentes

fuertemente oxidantes en un medio ácido. Debido a las condiciones tan drásticas empleadas en

la oxidación, prácticamente toda la materia orgánica es oxidada a dióxido de carbono y agua. De

acuerdo con lo anterior de DQO reportó una concentración 204,6 mg/L O2, valor que es acorde

a la procedencia del agua.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Detergente es un compuesto químico con una estructura bastante compleja que tiene la

propiedad de disolverse fácilmente en el agua y de solubilizar sustancias insolubles; son un

excelente indicador de la calidad del agua (especialmente para consumo humano). La

concentración promedio de este parámetro fue de <0,20 mg/L (Limite de la técnica analítica

utilizada en el laboratorio).

La dureza está influenciada por diversos elementos presentes en la naturaleza y diversas

características físicas del agua. La dureza permite clasificar el agua como dura o blanda de

acuerdo a la cantidad de compuestos minerales. La dureza cálcica reporto una concentración

promedio de 210,9 mg/L de CaCO3, mientras que la dureza total una concentración de 211,8

mg/L de CaCO3 clasificando el agua como “dura” con una calidad media.

Los fenoles pueden encontrarse en toda clase de industrias (minería, hidrocarburos, etc.). En

aguas residuales industriales son muy comunes, razón por la cual su presencia es común, para

la salida del tratamiento ARI se presentó una concentración promedio de <0,20 mg/L, valores por

debajo del límite de cuantificación del método de análisis empleado en el laboratorio.

36,4

91,6120

94,2

46,1

198170

328

221

106

0

50

100

150

200

250

300

350

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

DBO vs DQO

DBO DQO

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Los ortofosfatos son una forma de fósforo presente en las aguas, siendo esta la forma más

fácilmente asimilable por los microorganismos por lo cual se utiliza como parámetro de control

en los procesos biológicos de eliminación de fósforo. La concentración promedio en la salida de

Tratamiento ARI fue de 1,84 mg/L.

El hierro es un elemento abundante en la corteza terrestre, razón por la cual su presencia en el

agua es común, sin embargo, una alta concentración de hierro puede generan coloración (rojiza)

indeseable. La concentración promedio de hierro fue de 0,575 mg/L.

La presencia de sustancias nitrogenadas es considerada como indicativo de contaminación

orgánica fecal y trófica, los valores evidenciados de nitratos (<,01 mg/L), nitritos (0,308 mg/L),

nitrógeno amoniacal (<0,100 mg/L) y nitrógeno total Kjeldahl (<0,54 mg/L), valores que descartan

que exista contaminación por compuestos nitrogenados.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El oxígeno disuelto es un indicador de contaminación del agua. Generalmente, un nivel más alto

de oxígeno disuelto indica agua de mejor calidad. Para la salida del tratamiento ARI se obtuvo

una concentración promedio de 6,1 mg/L, descartando que pueda existir gran carga de materia

orgánica o de otro tipo de sustancias que entorpezcan la disolución del gas en el recurso.

El potencial de hidrógeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas naturales

como aguas residuales, ya que el rango de pH en el cual pueden interactuar los ecosistemas y

sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido, por lo cual, si este valor

es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabo pueden ser perturbados

<0,1

<0,01 <0,01

0,8070,704

<0,01

<0,54

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Compuestos nitrogenados

NITRO. AMONIACAL NITRATOS

NITRITOS NITRO TOTAL KJELDAHL

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y las consecuencias son adversas. El resultado de pH fue de 6,81 unidades, evidenciando una

tendencia acida.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los sólidos en suspensión es el material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma de

coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el agua la propiedad de turbidez. Cuanto

mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez. A diferencia de

los sólidos disueltos, estos pueden separarse con mayor o menor grado de dificultad por

procesos mecánicos como son la sedimentación y la filtración. Durante el presente monitoreo la

concentración de los sólidos suspendidos es de 39,0 mg/L.

6,59 6,41

7,86

6,46,81

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Un

idad

esComportamiento pH

PH**

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

La temperatura del agua es un parámetro de análisis importante pues influye directamente en el

grado de saturación de oxígeno disuelto, la actividad biológica y el valor de saturación con

carbonato de calcio. De acuerdo a los resultados obtenidos en el monitoreo, se registró una

temperatura de promedio de 32,5°C.

Registro fotográfico

32,7

47,3

27,5

41,2

46,3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

SST

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

9.2 Monitoreo fisicoquímico y microbiológico de aguas residuales dome

sticas

A continuación, se indican los resultados obtenidos de las variables fisicoquímicas y

Microbiológicas evaluadas en las estaciones de agua residual domestica (Entrada De Efluentes

Domésticos A Tratamiento Biológico - Salida De Efluentes Sistema De Tratamiento ARD)

dispuestas en el área de estudio.

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9.2.1 Entrada Tratamiento biológico (ARD) y Salida Afluentes Domésticos (ARD)

Tabla 10. Resultados de laboratorio. Entrada Tratamiento biológico y Salida Afluentes Domésticos (ARD)

PARAMETRO UNIDADES

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5 Promedio

100875 100876 100883 100884 100891 100892 100899 100900 100908 100909

Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida

ACEITES Y GRASAS

mg Aceites y Grasas /L

14,5 <1,0 9,16 <1,0 21,6 <1,0 18,7 <1,0 19,2 <1,0 16,6 <1,0

ACIDEZ TOTAL mg/L de CaCO3

137 90,5 260 137 104 48 124 28,1 103 83,7 145,6 77,5

ALCALINIDAD TOTAL

mg/L de CaCO3

231 507 675 241 679 68,6 643 285 856 78,2 616,8 235,9

CAUDAL* L/s 100,9 2,239 1,836 1,836 8,2 8,2 9,46 9,462 9,462 9,462 25,97 6,24

COLIFORMES TOTALES

NMP/100 mL

310x10^3 186x10^2 517x10^4 228x10^2 457x10^4 192x10^2 866x10^4 148x10^2 613x10^4 210x10^2 4968x10^3 19280

COLOR REAL 1/m 13,0;9,00;7,00 16,0;11,6;9,20 18,0;14,8;11,7 1,20;0,50;0,20 16,2;11,7;9,30 13,4;7,30;4,30 12,5;8,50;6,50 1,30;0,40;0,10 14,8;10,2;7,70 0,80;0,10;0,10 N/A N/A

CONDUCTIVIDAD** µS/cm 1702,00 2497,00 1440,00 2163,00 1374,00 1815,00 1850,00 2178,00 1743,00 1828 1621,8 2096

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2

80,4 6,41 100 9,16 15,8 7,6 220 53 56,1 2,3 94,5 15,7

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2

230 330 268 103 36,3 <32,0 484 118 153 <32,0 234,3 49,2

DETERGENTES (SAAM)

mg/L 1,19 <0,200 2,24 <0,200 <0,200 <0,200 <0,20 <0,200 <0,20 <0,20 0,81 <0,200

DUREZA CÁLCICA mg/L de CaCO3

140 90 90 104 212 104 260 120 210 89,0 182,4 101

DUREZA TOTAL mg/L de CaCO3

180 130 120 210 260 130 310 204 241 151 222,2 165

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PARAMETRO UNIDADES

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5 Promedio

100875 100876 100883 100884 100891 100892 100899 100900 100908 100909

Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida

HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HAP,S)

mg/L <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

PH** Unidades 6,47 6,34 6,44 6,2 7,42 7,99 6,51 6,71 6,83 7,07 6,73 6,86

SÓLIDOS SEDIMENTABLES**

mL/L 2,3 4,4 2,1 4,4 0,7 2,3 1,5 0,8 2 <0,1 1,72 2,4

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

mg/L 84,5 80 111 60 96,2 280 98,5 38,4 60,3 21,5 90,1 95,9

TEMPERATURA** ºC 32,2 32,2 32,7 33,7 31,2 30,5 32 32 32,2 32,4 32,1 32,2

* Dato obtenido del cuarto de control ** Parámetro Medido en campo (in situ) N.A. No Aplica Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 201

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Análisis de Resultados

Los aceites y grasas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos

de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo, que se separan del agua por

diferentes densidades, debido a esta característica se forman películas y capas en la superficie,

que dificultan cualquier tipo de tratamiento físico o químico, es por esto que se deben eliminar

durante el tratamiento. Los aceites y grasas reportaron una concentración promedio en los 5 días

de monitoreo de 16,6 mg/L en la entrada y <1,0 mg/L en la salida (afluentes Domésticos).

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

En cuanto a la acidez y a la alcalinidad los resultados obtenidos son presentados en la

evidenciando el predominio de la presencia de carbonatos y bicarbonatos en el agua, donde los

valores para alcalinidad se encuentran entre 241 mg/L CaCO3 y 856 mg/L CaCO3 en la entrada

de los efluentes y entre 68,6 mg/L CaCO3 y 507 mg/L CaCO3 para la salida; por su parte la

acidez registró valores entre 103 mg/L y 260 mg/L, en la entrada del sistema, mientras que en la

salida del sistema de tratamiento el valor de 28,1 mg/L y 137 mg/L.

14,5

9,16

21,6

18,7 19,2

<1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0

0

5

10

15

20

25

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Aceites y grasas ARD

Entrada Salida

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El análisis del caudal en aguas residuales es de suma importancia, debido a que el conocimiento

de este permite establecer la cantidad de agua que entra o sale del sistema, así como la eficiencia

y el aporte a la determinación de las remociones efectuadas en el tratamiento. El resultado para

el tratamiento biológico fue de 25,97 L/s en la entrada y en la salida fue de 6,24 L/s.

Los coliformes totales, presentan poca utilidad como indicador de contaminación fecal, sin

embargo, pueden determinar la presencia de otras bacterias con potencial a causar

0

50

100

150

200

250

300

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Acidez

Entrada Salida

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Alcalinidad

Entrada Salida

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enfermedades cuando el uso del recurso sea para el consumo o en agricultura. Los coliformes

totales reportaron un valor promedio de 4968x10^3 NMP/100mL en la entrada del tratamiento

biológico y 19280 NMP/100mL en la salida del afluente doméstico.

La palabra "Color" se usa para indicar que la espectrometría de absorbancia no sólo trata con la

luz en rango visible (fotones con una longitud de onda de aproximadamente 400 a 700

nanómetros), sino también con longitudes de onda que están fuera del rango de la visión humana

(infrarrojo, ultravioleta, rayos X). Ésta técnica se basa en la absorción de fotones por una o más

sustancias presentes en una muestra (que puede ser un sólido, líquido, o gas), y la promoción

subsiguiente del electrón (o electrones) desde un nivel de energía a otro en esa sustancia,

reportando para el presente monitoreo valores correspondientes

En la entrada el color a tres longitudes (436, 525, 620) registro valores de 13,0;9,00;7,0 1/m (día

1), 18,0;14,8;11,7 1/m (día 2), 16,2;11,7;9,30 1/m (día 3), 12,5;8,50;6,50 1/m (día 4) y

14,8;10,2;7,70 1/m (día 5).

En la salida las tres longitudes reportaron valores durante el monitoreo de 16,0;11,6;9,20 1/m

(día 1), 1,20;0,50;0,20 1/m (día 2), 13,4;7,30;4,30 1/m (día 3), 1,30;0,40;0,10 1/m (día 4) y

0,80;0,10;0,10 1/m (día 5), resultados que evidencian que posterior al tratamiento realizado existe

una remoción en solidos que generan turbidez y color al agua, dado que dichos valores

dependieron directamente de la incidencia del haz de luz que entró en contacto con la muestra

de agua.

La conductividad permite determinar el grado de mineralización de un agua, dado que se ve

influenciada por la presencia de sales y sólidos disueltos. La conductividad presentó en cada uno

de los días de monitoreo una mineralización “elevada", comportamiento que puede estar

relacionado con la producción de sales en los procesos de oxidación de a materia orgánica. El

resultado promedio de conductividad en el tratamiento biológico fue de 1621,8 µS/cm y en la

salida fue de 2096,0 µS/cm.

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que necesitan los

microorganismos para degradar totalmente la materia orgánica biodegradable existente en el

agua. En aguas residuales la cantidad de materia orgánica es considerable, la DBO para La

entrada al tratamiento biológico reportó un valor de DBO de 94,5 mg/L de O2 y 15,7 mg/L de

O2 en la salida de los afluentes domésticos, evidenciando una disminución de entrada a salida.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

uS/

cm

Conductividad

Salida Entrada

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Entrada 80,4 100 15,8 220 56,1

Salida 6,41 9,16 7,6 53 2,3

0

50

100

150

200

250

mg/

L

DBO

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La demanda química de oxigeno (DQO), consiste en determinar la cantidad total de materia

orgánica, en términos de la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de

carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia orgánica utilizando agentes

fuertemente oxidantes en un medio ácido. Debido a las condiciones tan drásticas empleadas en

la oxidación, prácticamente toda la materia orgánica es oxidada a dióxido de carbono y agua. De

acuerdo con lo anterior de DQO reportó una concentración 234,3 mg/L O2 en la entrada y 49,2

mg/L O2 en la salida.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los detergentes determinados como sustancias activas de azul de metileno (SAAM). Un

detergente es un compuesto químico con una estructura bastante compleja que tiene la

propiedad de disolverse fácilmente en el agua y de solubilizar sustancias insolubles; son un

excelente indicador de la calidad del agua (especialmente para consumo humano). La

concentración promedio de este parámetro fue de 0,81 mg/L en la entrada y <0,20 mg/L en la

salida.

La dureza está influenciada por diversos elementos presentes en la naturaleza y diversas

características físicas del agua. La dureza permite clasificar el agua como dura o blanda de

acuerdo a la cantidad de compuestos minerales. La dureza cálcica reporto una concentración

promedio de 182,4 mg/L de CaCO3, mientras que la dureza total una concentración de 222,2

mg/L de CaCO3 en la entrada al tratamiento biológico. En la salida se reportó una dureza cálcica

promedio 101 mg/L, mientras que la dureza total reporto un valor en la salida de 165 mg/L de

CaCO3.

230268

36,3

484

153

<32,0 <32,0 <32,0

118

<32,0

0

100

200

300

400

500

600

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

DQO

Entrada Salida

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El potencial de hidrógeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas naturales

como aguas residuales, ya que el rango de pH en el cual pueden interactuar los ecosistemas y

sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido, por lo cual, si este valor

es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabo pueden ser perturbados

y las consecuencias son adversas. El resultado de pH fue de 6,73 unidades en la entrada y 6,86

unidades en la salida, evidenciando una tendencia ácida tanto en entrada como en salida

0

50

100

150

200

250

300

350

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L d

e C

aCO

3Comportamiento dureza

Dur. Cal. Entrada Dur. Total entrada

Dur. Cal. Salida Dur. Total salida

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los sólidos en suspensión es el material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma de

coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el agua la propiedad de turbidez. Cuanto

mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez. A diferencia de

los sólidos disueltos, estos pueden separarse con mayor o menor grado de dificultad por

procesos mecánicos como son la sedimentación y la filtración. Durante el presente monitoreo en

la entrada del tratamiento la concentración de solidos suspendidos es de 90,1 mg/L y los sólidos

sedimentables presentaron una concentración promedio de 1,72 mg/L, y en la salida valores de

2,4 mg/L y de 95,9 mg/L respectivamente.

La temperatura del agua es un parámetro de análisis importante pues influye directamente en el

grado de saturación de oxígeno disuelto, la actividad biológica y el valor de saturación con

carbonato de calcio. De acuerdo a los resultados obtenidos en el monitoreo, se registró una

temperatura de promedio de 32,1°C en la entrada y para la salida una temperatura 32,2°C.

6,47 6,44

7,42

6,516,83

6,34 6,2

7,99

6,717,07

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Un

idad

es

Comportamiento pH

Entrada Salida

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Registro fotográfico

Entrada tratamiento Biológico Salida afluentes domésticos

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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67

9.3 Monitoreo fisicoquímico y microbiológico de agua residual industrial – Punto de

Vertimiento

A continuación, se indican los resultados obtenidos de las variables fisicoquímicas y

microbiológicas evaluadas para el agua residual industrial en el punto de vertimiento de la

Refinería de Cartagena S.A. con su respectiva comparación con los límites permisibles

establecidos por el Decreto 1076 de 2015 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en

sus artículos 2.2.3.3.9.14 y 2.2.3.3.9.16.

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68

9.3.1 Punto de Vertimiento

Tabla 11. Resultados de laboratorio. Punto de Vertimiento

PARAMETRO UNIDADES Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Promedio Decreto 1076/2015

100879 100887 100895 100903 100911 Art.

2.2.3.3.9.14 Art.

2.2.3.3.9.16

ACEITES Y GRASAS

mg Aceites y Grasas /L

<1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 >80% N.E.

ACIDEZ TOTAL mg/L de CaCO3 102 33,2 118 32,3 51 67,3 N.E. N.E.

ALCALINIDAD TOTAL

mg/L de CaCO3 481 428 123 204 462 339,6 N.E. N.E.

ARSÉNICO mg/L de As 0,0135 0,0172 0,0099 <0,001 <0,001 0,0085 N.E. 0,5

BARIO mg/L de Ba <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,0 N.E. 5,0

BENCENO, TOLUENO, XILENO Y ETILBENCENO

mg/L <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 <0,010 N.E. N.E.

CADMIO mg/L de Cd <0,050 <0,050 <0,050 <0,050 <0,050 <0,050 N.E. 0,1

CAUDAL* L/s 78,22 86,17 75,7 78,85 78,85 79,56 N.E. N.E.

CIANURO mg/L de CN- <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 N.E. N.E.

COLIFORMES TOTALES

NMP/100 mL 689x10^1 601x10^1 488x10^1 501x10^1 344x10^1 524x10^1 N.E. N.E.

COLOR REAL 1/m 2,40;1,20;0,90 2,50;1,60;1,20 3,40;1,40;0,70 0,60;0,20;0,15 2,20;0,70;0,30 N/A N.E. N.E.

COMPUESTO FENÓLICOS (2-CLOROFENOL, 2-METILFENOL, 3-METILFENOL, 4-

mg/L <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 <0,007 N.E. 0,2

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METILFENOL, 2-NITROFENOL, 2,4-DIMET

CONDUCTIVIDAD** µS/cm 1023 944 3743 1276 1972 1791,6 N.E. N.E.

CROMO mg/L de Cr <0,200 <0,200 <0,200 <0,200 <0,200 <0,200 N.E. 0,5

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 30,5 32,3 180,2 51,3 64,7 71,8 >80% N.E.

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

mg/L de O2 125 78,6 447 126 135,5 182,4 N.E. N.E.

DETERGENTES (SAAM)

mg/L <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 N.E. N.E.

DUREZA CÁLCICA mg/L de CaCO3 236 292 331 410 370 327,8 N.E. N.E.

DUREZA TOTAL mg/L de CaCO3 251 310 356 451 391 351,8 N.E. N.E

FENOLES mg/L <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 N.E. N.E.

HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HAP,S)

mg/L <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 N.E. N.E.

HIDROCARBUROS TOTALES

mg/L <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 N.E. N.E.

HIERRO mg/L de Fe 0,468 1,01 0,657 0,466 0,194 0,559 N.E. N.E.

MATERIAL FLOTANTE

Presencia/Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausente N.E.

MERCURIO mg/L de Hg <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 N.E. 0,02

NÍQUEL mg/L de Ni <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 N.E. 2,0

NITRATOS mg/L de NO3-N <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 N.E. N.E.

NITRITOS mg/L de NO2-N <0,01 <0,01 0,704 <0,010 <0,010 0,149 N.E. N.E.

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70

* Dato obtenido del cuarto de control ** Parámetro Medido en campo (in situ) N.A: No Aplica

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

NITROGENO AMONIACAL

mg/L NH3-N <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 N.E. N.E.

NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

mg/L de N <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 <0,54 N.E. N.E.

ORTOFOSFATOS mg/L 0,236 0,151 0,222 0,451 1,01 0,414 N.E. N.E.

OXÍGENO DISUELTO**

mg/L de O2 5,5 4,7 6,9 6,4 5,7 5,84 N.E. N.E.

PH** Unidades 8,35 7,43 8,14 6,72 7,16 7,56 5,0 a 9,0 N.E.

PLOMO mg/L de Pb <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 <0,100 N.E. 0,5

SÓLIDOS DISUELTOS

mg/L 210 2165 1060 1520 1852 1361,4 N.E. N.E.

SÓLIDOS SEDIMENTABLES**

mL/L <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 N.E. N.E.

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

mg/L 20,5 86 41 32,5 36,8 43,4 >80% N.E.

SULFUROS mg/L de S2- <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 <4,0 N.E. N.E.

TEMPERATURA** ºC 33,6 34,5 33,2 32,2 32,5 33,2 <40°C N.E.

VANADIO mg/L de V <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,0 N.E. N.E.

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71

Análisis de Resultados

Como se evidencia en la tabla 11 para los parámetros citados a continuación se obtienen valores

poco significativos que en la mayoría de los casos se encuentran por debajo del límite de

cuantificación del método de análisis empleado en el laboratorio, indicando que no se detectaron

en la muestra o que las concentraciones para estos parámetros son mínimas o nulas: Bario,

BTEX, cadmio cianuro, compuestos fenólicos, cromo, fenoles, hidrocarburos policíclicos

aromáticos (HAP’s), hidrocarburos totales, mercurio, níquel, Plomo, solidos sedimentables,

sulfuros y Vanadio. Es importante destacar que, para los parámetros en los cuales la norma es

aplicable se cumple a cabalidad lo estipulado en la misma.

Los aceites y grasas son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos

de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo, que se separan del agua por

diferentes densidades, debido a esta característica se forman películas y capas en la superficie.

Los aceites y grasas reportaron una concentración promedio en los 5 días de monitoreo de <1,0

mg/L (límite de la técnica analítica), evidenciándose la remoción de aceites y grasas en el proceso

de tratamiento de aguas residuales industriales.

La acidez, se refiere a su capacidad para reaccionar con una base fuerte hasta un valor

determinado de pH. Al obtener su medida se permite cuantificar las sustancias acidas presentes

en un cuerpo de aguas o un residuo líquido, con el fin de neutralizar y adecuar el agua para un

determinado fin o aplicación. Las fuentes como el CO2 atmosférico, ácidos orgánicos,

descomposición de materia vegetal o animal y contenido de ácidos fúlvicos, dan lugar a

generación de acidez en el agua, la cual reportó una concentración promedio de 67,3 mg/L.

La alcalinidad puede definirse como la capacidad del agua para neutralizar ácido. La alcalinidad

es importante en los procesos de coagulación química, ablandamiento, corrosión, etc.

Generalmente la alcalinidad en aguas residuales es ligeramente mayor a las naturales, por las

descargas de químicos. De acuerdo a lo anterior, en el punto de vertimiento se reportó una

concentración promedio de 339,6 mg/L de CaCO3. En concordancia con lo anterior, los

resultados obtenidos para acidez y alcalinidad corroboran la presencia en el agua del punto de

vertimiento de compuestos como los bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. Respecto a la

normatividad comparativa el Decreto 1076 de 2015 en sus artículos 2.2.3.3.9.14 y 2.2.3.3.9.16

no establece límites permisibles para estos parámetros.

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El arsénico es un elemento muy común, como impureza en muchos minerales. En aguas

residuales el arsénico se encuentra presente proveniente de procesos industriales

(especialmente metalúrgicos). La concentración promedio fue de 0,0085 mg/L en el punto de

vertimiento, valor que una vez comparado con la norma evidencia cumplimiento al no superar el

límite establecido.

El análisis del caudal en aguas residuales es de suma importancia, debido a que el conocimiento

de este permite establecer la cantidad de agua que entra o sale del sistema, así como la eficiencia

y el aporte a la determinación de las remociones efectuadas en el tratamiento. Para el punto de

vertimiento se reportó un valor de caudal de 79,56 L/s.

Los coliformes totales, presentan poca utilidad como indicador de contaminación fecal, sin

embargo, pueden determinar la presencia de otras bacterias con potencial a causar

enfermedades cuando el uso del recurso sea para el consumo o en agricultura. Los coliformes

totales reportaron un valor promedio de 524x10^1 NMP/100mL.

La palabra "Color" se usa para indicar que la espectrometría de absorbancia no sólo trata con la

luz en rango visible (fotones con una longitud de onda de aproximadamente 400 a 700

nanómetros), sino también con longitudes de onda que están fuera del rango de la visión humana

(infrarrojo, ultravioleta, rayos X). Ésta técnica se basa en la absorción de fotones por una o más

sustancias presentes en una muestra (que puede ser un sólido, líquido, o gas), y la promoción

102

33,2

118

32,3

51

481

428

123

204

462

0

100

200

300

400

500

600

0

20

40

60

80

100

120

140

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Acidez vs Alcalinidad

ACIDEZ TOTAL ALCALINIDAD TOTAL

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73

subsiguiente del electrón (o electrones) desde un nivel de energía a otro en esa sustancia,

reportando para el presente monitoreo valores correspondientes a las tres longitudes en los 5

días de monitoreo 2,40;1,20;0,90 1/m (día 1), 2,50;1,60;1,20 1/m (día 2), 3,40;1,40;0,70 1/m (día

3), 0,60;0,20;0,15 1/m (día 4) y 2,20;0,70;0,30 1/m (día 5), cuales dependieron directamente de

la incidencia del haz de luz que entró en contacto con la muestra de agua.

Respecto a la conductividad para el punto de vertimiento, se registraron valores durante los cinco

días de monitoreo entre 944 μS/cm y 3743 μS/cm, valores coherentes con el contenido de sólidos

disueltos presentes en el agua, es de resaltar que estos valores tanto para la conductividad como

para los sólidos disueltos responden a las características del tipo de agua analizada teniendo en

cuenta que el punto de vertimiento de las aguas residuales provenientes de la refinería se

mezclan con el agua marina de la bahía de Cartagena; respecto a la normatividad esta no

establece límites permisibles para estos parámetros.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que necesitan los

microorganismos para degradar totalmente la materia orgánica biodegradable existente en el

agua. En aguas residuales la cantidad de materia orgánica es considerable, la DBO reporta para

el punto de vertimiento un valor de 71,8 mg/L de O2.

La demanda química de oxigeno (DQO), consiste en determinar la cantidad total de materia

orgánica, en términos de la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar ésta a dióxido de

carbono y agua. Para esto se efectúa la oxidación de dicha materia orgánica utilizando agentes

fuertemente oxidantes en un medio ácido. Debido a las condiciones tan drásticas empleadas en

0

500

1000

1500

2000

2500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

uS/

cm

Conductividad vs SDT

CONDUCTIVIDAD** SÓLIDOS DISUELTOS

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la oxidación, prácticamente toda la materia orgánica es oxidada a dióxido de carbono y agua. De

acuerdo con lo anterior de DQO reportó una concentración 182,4 mg/L O2, valor acorde a la

procedencia del agua.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los detergentes determinados como sustancias activas de azul de metileno (SAAM). Un

detergente es un compuesto químico con una estructura bastante compleja que tiene la

propiedad de disolverse fácilmente en el agua y de solubilizar sustancias insolubles; son un

excelente indicador de la calidad del agua (especialmente para consumo humano). La

concentración promedio de este parámetro fue de <0,20 mg/L.

La dureza está influenciada por diversos elementos presentes en la naturaleza y diversas

características físicas del agua. La dureza permite clasificar el agua como dura o blanda de

acuerdo a la cantidad de compuestos minerales. Para el punto de vertimiento la dureza cálcica

reporto una concentración promedio de 327,8 mg/L de CaCO3, mientras que la dureza total una

concentración de 351,8 mg/L de CaCO3 clasificando el agua como “muy dura” con una

característica de calidad “media”.

30,5 32,3

180,2

51,3 64,7

12578,6

447

126 135,5

0

100

200

300

400

500

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

DBO vs DQO

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO

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Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Los fenoles pueden encontrarse en toda clase de industrias (minería, hidrocarburos, etc.). En

aguas residuales industriales son muy comunes, razón por la cual su presencia es común, para

el punto de monitoreo registraron para la mayoría de los días de monitoreo el límite de la

respectiva técnica analítica empleada en el laboratorio para el análisis de cada uno de estos,

permitiendo descartar la alteración de las características fisicoquímicas del ecosistema receptor

de las aguas residuales de la Refinería de Cartagena a causa de este tipo de compuestos.

Los ortofosfatos, provienen de fertilizantes eliminados del suelo por el agua o el viento,

detergentes o productos de limpieza. Una alta concentración de fosfatos en el agua puede causar

eutrofización. La concentración promedio en el punto de monitoreo fue de 0,414 mg/L.

El hierro es un elemento abundante en la corteza terrestre, razón por la cual su presencia en el

agua es común, sin embargo, una alta concentración de hierro puede generan coloración (rojiza)

indeseable. La concentración promedio de hierro fue de 0,559 mg/L.

El nitrógeno es un elemento abundante en la naturaleza, se puede encontrar en forma de

compuesto o en estado de oxidación. Las sustancias nitrogenadas (nitratos y nitritos) son

indicativos de contaminación de orgánica fecal y trófica, la concentración promedio de estos

parámetros fue de <0,1 mg/L para nitratos y de 0,149 para nitritos, valores que una vez

comparados con la norma evidencian cumplimiento. El Nitrógeno total Kjeldahl determina el

nitrógeno en estado trinegativo, es el mismo método que permite determinar el nitrógeno

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

DUREZA TOTAL 251 310 356 451 391

DUREZA CÁLCICA 236 292 331 410 370

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

mg/

LDureza calcica y total

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orgánico, la concentración obtenida para este parámetro fue de <0,54 mg/L. El nitrógeno

amoniacal es el estado de oxidación más bajo del nitrógeno, es un indicador de contaminación y

por tal razón se encuentra en mayor concentración en aguas residuales domesticas e

industriales. La concentración promedia obtenida fue de <0,100 mg/L. Las concentraciones

obtenidas son mínimas y acordes a la etapa del tratamiento (punto de vertimiento).

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

El oxígeno disuelto es un indicador de contaminación del agua. Generalmente, un nivel más alto

de oxígeno disuelto indica agua de mejor calidad. Para el punto de vertimiento se obtuvo una

concentración promedio de 5,84 mg/L, valor que puede generar afectaciones en el cuerpo de

agua receptor.

El potencial de hidrógeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas naturales

como aguas residuales, ya que el rango de pH en el cual pueden interactuar los ecosistemas y

sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido, por lo cual, si este valor

es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan a cabo pueden ser perturbados

y las consecuencias son adversas. El resultado de pH fue de 7,56 unidades, evidenciando una

tendencia alcalina, resultado que una vez comparado con el rango del artículo 2.2.3.3.9.14

evidencia cumplimiento.

Los sólidos en suspensión es el material que se encuentra en fase sólida en el agua en forma de

coloides o partículas sumamente finas, y que causa en el agua la propiedad de turbidez. Cuanto

mayor es el contenido de sólidos en suspensión, mayor es el grado de turbidez. A diferencia de

<0,01 <0,01

0,704

<0,01 <0,01

<0,54

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Compuestos nitrogenados

NITRITOS NITROGENO AMONIACAL

NITRATOS NITRÓGENO TOTAL KJELDAHL

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los sólidos disueltos, estos pueden separarse con mayor o menor grado de dificultad por

procesos mecánicos como son la sedimentación y la filtración. Durante el presente monitoreo la

concentración de los sólidos suspendidos es de 43,4 mg/L.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

La temperatura del agua es un parámetro de análisis importante pues influye directamente en el

grado de saturación de oxígeno disuelto, la actividad biológica y el valor de saturación con

carbonato de calcio. De acuerdo a los resultados obtenidos en el monitoreo, se registró una

temperatura de promedio de 33,2°C, valor que cumple con lo establecido en la normatividad

ambiental vigente (<40°C).

20,5

86

4132,5

36,8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

SST

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Comparación Normativa Metales y pH.

Imagen 2. Comparación de temperatura

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

Imagen 3. Comparación Normativa pH.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

40

33,6 34,5 33,2 32,2 32,5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Temperatura

TEMPERATURA** Art. 2.2.3.3.9.14

8,35

7,438,14

6,727,16

5

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Un

idad

es

Comportamiento de pH

PH** Art. 2.2.3.3.9.14 min Art. 2.2.3.3.9.14 max

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Imagen 4. Comparación Normativa Arsénico.

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

De acuerdo a las gráficas de las concentraciones dadas durante el monitoreo los 5 días, es

posible evidenciar que la totalidad de los metales cumplen con la norma al estar por debajo del

límite establecido.

9.3.2 Calculo Porcentaje de Remoción

Finalmente, con el fin de estimar la eficiencia del sistema de tratamiento de las aguas residuales

provenientes de la Refinería de Cartagena S.A., y de acuerdo con lo establecido en los artículos

2.2.3.3.9.14 y 2.2.3.3.9.17, a continuación, en la Tabla 12, se presenta el cálculo de remoción en

carga, teniendo en cuenta los caudales suministrados por el operador del sistema de la refinería

en el momento del monitoreo y la carga de entrada obtenida de la sumatoria de las

concentraciones promedio de los cinco días de monitoreo registradas en los puntos entrada

PTAR y entrada de efluentes domésticos a tratamiento biológico; de tal manera que se evidencia

el cumplimiento con la normatividad de referencia al presentarse porcentajes de remoción

superiores al 80% establecido para los parámetros (DBO, aceites y grasas). Para el presente

monitoreo se suman todas las entradas de la planta para mirar las concentraciones en cada

punto y de esta manera ver la concentración al final en el vertimiento.

0,0135 0,0172 0,0099 <0,001 <0,001

0,5

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

mg/

L

Arsenico

ARSÉNICO Art. 2.2.3.3.9.16

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Para realizar el cálculo de la remoción se debe establecer el caudal de entrada del sistema, que

para este caso es la suma del caudal de entrada de efluentes domésticos (25,97 L/s) sumado al

caudal en la entrada PTAR (28,2 L/s); luego al conocer las concentraciones de los dos puntos de

entrada para los parámetros de interés ambiental se enfrentan al caudal de entrada para conocer

la carga (contaminante). De igual manera se hace a la salida del sistema (punto de vertimiento),

en el cual se establece el caudal de salida (79,56 L/s) se contrasta con los parámetros de interés

ambiental y se obtiene la carga (contaminante) en la salida.

Constante para calcular la carga contaminante (Kg/día).

Tabla 12. Calculo Porcentaje de Remoción Punto Vertimiento

DETERMINACIÓN DE CARGA Y EFICIENCIA CON EL DECRETO 1076/2015

EFICIENCIA DEL SISTEMA EN CARGA

Caudal Prom. ARI (L/s) 28,2 Caudal Prom. ARD (L/s) 25,97 Caudal Entrada

(L/s) 54,17

Caudal Salida (L/s) Punto Vertimiento 79,56

PARAMETRO Promedio Entrada

PTAR mg/L

Promedio

Entrada de

Efluentes

Domésticos a

tratamiento

Biológico

Concentración Entradas mg/L

Concentración Punto de

Vertimiento

CARGA A (Kg/día)

CARGA B (Kg/día)

% REMOCION

EN CARGA

GRASAS Y ACEITES 30,8 16,60 47,4 <1,0 221,85 6,874 96,9

DBO 656,3 94,5 750,8 71,8 3513,96 493,55 86,0

SOLIDOS SUSPENDIDOS

72,3 90,1 162,40 43,40 760,08 298,33 60,8

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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Registro fotográfico

Fuente: Instituto de Higiene Ambiental 2018.

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10. CONCLUSIONES

De acuerdo con los resultados obtenidos de las caracterizaciones fisicoquímicas y

microbiológicas realizadas a las muestras de agua residual industrial y domésticas, tomadas en

los puntos de monitoreo ubicados en La Refinería de Cartagena, de la empresa Ecopetrol S.A.,

se puede concluir que:

Puntos de aguas residuales industriales

La temperatura del agua en los puntos Tanque de almacenamiento de aguas aceitosas –

Entrada Separadores API – Entrada Tanque de Igualación – Entrada PTAR – Salida

sistema de Tratamiento ARI registró valores acordes al tipo de agua analizada, que

responden a las condiciones climáticas de la zona de influencia y a la dinámica propia de

los procesos, descartando cualquier afectación de tipo térmico, favoreciendo las

concentraciones de oxigeno las cuales presentan un comportamiento inversamente

proporcional a la temperatura.

Los valores de pH en cada una de las unidades evaluadas presentaron tendencia a la

alcalinidad, indicando la presencia de compuestos minerales principalmente carbonatos

y bicarbonatos, siendo valores coherentes con los resultados reportados para la acidez y

la alcalinidad, siendo este último el factor predominante en las aguas residuales

industriales analizadas.

Acorde a los valores de conductividad, el agua en la salida del sistema de tratamiento

ARI se caracterizó por presentar un grado de mineralización “elevada” siendo

consecuente las concentraciones de sólidos disueltos, cuyos resultados para los demás

puntos evaluados se presentan también en concentraciones significativas, en

comparación con los sólidos suspendidos que presentan concentraciones bajas.

Los resultados del análisis de dureza total y dureza cálcica permiten clasificar las aguas

residuales industriales como “duras”, aunque las aguas con durezas elevadas no

presentan ningún problema de tipo sanitario, altos valores de dureza pueden provocar

que el agua genere incrustaciones en tuberías.

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La presencia de cianuros, nitrógeno amoniacal, fosfatos, PAH´s y sulfuros es mínima

durante los cinco días del monitoreo, de tal manera que es posible descartar niveles de

contaminación asociados a la presencia de estos en el vertimiento.

En cuanto al DBO5 y DQO se evidencia remoción de estos contaminantes durante la

finalización del proceso de tratamiento de las aguas residuales.

Los resultados de los análisis para la determinación de metales, permiten establecer que

las concentraciones son bajas o no superan el límite de la técnica analítica empleada en

el laboratorio para su detección, según corresponda a cada parámetro; indicando así que

no representan riesgo en las aguas.

Puntos de Aguas residuales domesticas

La temperatura del agua registrada en los puntos entrada de efluentes domésticos a

tratamiento biológico y salida de efluentes sistema de tratamiento ARD, se encontró

dentro del rango óptimo para el desarrollo de la actividad biológica favoreciendo los

procesos de oxidación de la materia orgánica.

El pH en las aguas residuales domesticas reportó valores con tendencia a la alcalinidad,

influenciado por compuestos como los carbonatos y los bicarbonatos, lo cual es

corroborado con los resultados para la alcalinidad que en todo caso son superiores a los

obtenidos en el análisis de acidez de las aguas.

La conductividad presenta un comportamiento estable al no presentarse variaciones

significativas durante los cinco días de monitoreo, y sus valores tanto para la entrada de

los efluentes como para la salida del sistema de tratamiento indican que el agua presenta

un grado de mineralización “elevada”; mientras que respecto a la dureza de las aguas en

la salida del sistema de tratamiento los resultados obtenidos permiten clasificar las aguas

como “duras”.

En cuanto a la carga orgánica, determinada de manera indirecta mediante el análisis de

la demanda biológica (DBO) y química de oxígeno (DQO), es posible establecer que en

la salida del sistema de tratamiento de ARD, son menores los valores registrados

respecto a la entrada de los efluentes domésticos a tratamiento biológico, evidenciando

una remoción de la carga orgánica presenta en las ARD, comportamiento que también

se presenta para el contenido de grasas y aceites y solidos suspendidos totales.

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Los coliformes totales presentan un contenido moderado evidenciado que las

Concentraciones más altas se registran durante los primeros tres días de monitoreo, sus

presencias se relacionan a diferentes factores como los antropogénicos (actividades

industriales desarrolladas en la refinería) y las condiciones ambientales como el clima, la

presencia de lluvias o el incremento del movimiento del agua ocasionado por los vientos,

lo cual puede facilitar la movilización de estos microrganismos que se encuentran como

organismos independientes en los suelos.

Punto de Vertimiento

La temperatura del agua en el punto de vertimiento durante los cinco días de monitoreo

fue inferior al límite máximo permisible contenido en el Decreto 1076 de 2015, por lo cual

es posible inferir que no hay alteración de las características fisicoquímicas del

ecosistema receptor del vertimiento a causa de alteraciones térmicas del agua.

El agua residual se caracterizó por registrar valores de potencial de hidrógeno tendientes

a la alcalinidad, que se encuentran dentro del rango establecido en el Decreto 1076 de

2015.

La conductividad registrada es coherente con el contenido de sólidos disueltos y sus

concentraciones responden a las características del tipo de agua analizada teniendo en

cuenta que el punto de vertimiento de las aguas residuales provenientes de la refinería

se mezcla con el agua marina de la bahía de Cartagena.

El agua residual industrial en el punto de vertimiento se caracterizó por presentar un grado

de dureza con clasificación “muy dura”, según la clasificación establecida por (Romero,

2009) Comportamiento que indica alta presencia de calcio y magnesio en relación a los

demás cationes del agua residual.

En cuanto al análisis de metales en las muestras de ARnD, reportaron bajas

concentraciones llegando en su mayoría a registrar el correspondiente límite de la técnica

analítica, además de cumplir con lo establecido normativamente.

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11. BIBLIOGRAFÍA

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Anexos

Anexo 1. Reporte de Resultados

Anexo 2. Históricos

Anexo 3. Verificación de Equipos

Anexo 4. Acreditación del Instituto de Higiene Ambiental

Anexo 5. Cadena de Custodia