Examen Gestion de La Calidad Del Agua, Marco Miranda 1

8/15/2019 Examen Gestion de La Calidad Del Agua, Marco Miranda 1

1/23

EXÁ MEN DEL CURSO DE GESTIO N DE

LÁ CÁLIDÁD DEL ÁGUÁ

GESTIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA

DIRIGIDO POR: Dr. ING. NORBERTO MIRANDA ZEA

Puno, Diciembre del 2013

Universidad Nacional del Altiplano – Puno

Escuela de Post Grado

Facultad de Ingeniería AgrícolaMención: Gestión y Auditoria Ambiental

Presentado por: Marco Rubén Miranda Vilca


2/23

ESCUELA DE POST GRADO - UNA PUNO ING. AGRICOLA

GESTION Y AUDITORIA AMBIENTAL | MARCO R. MIRANDA VILCA

2


3/23



3


4/23



4


5/23



5


6/23



6

1. A) Explique los resultados de los parámetros fisicoquímicos, según el ECA 002-2008MINAM, de su muestra de agua analizada en el laboratorio.

Muestra : Agua de Pozo del Mercado Bellavista – PunoCódigo : M2Laboratorio: Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Altiplano.

CÁLCULOS DE LA MUESTRALos cálculos realizados para los parámetros analizados son los siguientes:

Alcalinidad:

La fórmula para medir la alcalinidad es:

Para la prueba que se hizo en la muestra el resultado es:

Alcalinidad Total:

Fenolftaleína = F = 0

Heliantina = H = 2.2

Alcalinidad Total = F + H = 0 + 528

Alcalinidad Total Ca CO3 = 528 mg/L

Calcio:

La fórmula para medir la concentración de calcio es:

( ) Para la prueba que se hizo en la muestra el resultado es:

( ) Dureza Total:

La fórmula para medir la dureza total es:


Magnesio:

La fórmula para medir la concentración de magnesio es:


7/23



7

⌊ ⌋ Para la prueba que se hizo en la muestra el resultado es:

⌊ ⌋ Dióxido de Carbono

La fórmula para medir Dióxido de Carbono es:


() Acidez Total:

La fórmula para medir la acidez total es:


() Acidez Mineral:

La muestra resultante de Acidez Total + Heliantina y determinar el gasto, aplicar la fórmula:

La fórmula para medir la acidez mineral es:

()


() Cloruros:

La fórmula para medir los cloruros es:


( )


8/23



8

Los resultados de los análisis se encuentran en la tabla N° 01, se compara los datos obtenidos en ellaboratorio con los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para el Agua Categoría 1.

Tabla N° 01: Resultados del Análisis del Agua del pozo de Bellavista

PARAMETROS

PUNTO DE

MUESTREOBELLAVISTA

UNIDAD

ECA-AGUA

CATEGORIA 1DS 002-2008 MINAM

METODO DEANALISIS

Ph 6.5 Unidad de pH 6.5 – 8.5 pHmetro

Solidos DisueltosTotales (SDT)

809 mg/L 1000 Conductimetro

ConductividadEléctrica

1629 μS/cm 1500 Multiparamétrico

Temperatura 20.8 °C -- Multiparamétrico

Salinidad 0.8 % -- Multiparamétrico

Alcalinidad 528 mg/L -- Volumétrico

Oxígeno Disuelto 2.08 ppm >=6 Oxímetro

Calcio 114.24 mg/L -- Volumétrico

Dureza Total 375.36 mg/L 500 Volumétrico Magnesio 21.82 mg/L -- Volumétrico

Dióxido de Carbono 20.06 Mg/L -- Volumétrico

Acidez Total 14.14 mg/L -- Volumétrico Acidez Mineral 80.10 mg/L -- Volumétrico

Cloruros 273.35 mg/L 250 Volumétrico

Turbiedad 2 NTU 5 Colorimétrico

Graficos de los resultados de la muestra de Bellavista (M2), parámetros obtenidos con relación a losvalores máximos permisibles de la normativa vigente ECA-Agua Categoría 1.

GRAFICO N° 01

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

9

U n i d a d d e p H

Muestra de agua

Interpretacion Parametro -pH

MUESTRA

ECA-AGUA SUPERIOR

ECA-AGUA INFERIOR


9/23



9

GRAFICO N° 02

GRAFICO N° 03

GRAFICA N° 04

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

C o n d u c t i v i d a d e l e c t r i c a ( u S / c m )

Muestra de agua

Interpretacion Parametro - Conductividad Electrica

MUESTRA

ECA-AGUA

0

200

400

600

800

1000

1200

S D T ( M G / l )

Muestra de agua

Interpretacion Parametro - SDT

MUESTRA

ECA-AGUA

0

100

200

300

400

500

600

D u r e z a T o t a l ( m g / L )

Muestra de agua

Interpretacion Parametro - Dureza Total

ECA-AGUA

MUESTRA


10/23



10

GRAFICO N° 05

GRAFICO N° 06

GRAFICA N° 07

0

50

100

150

200

250

300

C l o r u r o s ( m g / L )

Muestra de agua

Interpretacion Parametro - Cloruros

ECA-AGUA

MUESTRA

4.8

5

5.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

T

u r b i e d a d ( N T U )

Muestra de agua

Interpretacion Parametro - Turbiedad

ECA-AGUA

MUESTRA

0

1

2

3

4

5

6

7

O x i g e n o D i s u e l t o ( m g / L )

Muestra de agua

Interpretacion Parametro -Oxigeno Disuelto

ECA-AGUA

MUESTRA


11/23



11

EQUIPOS DE LABORATORIO EMPLEADOS:

MARCA MODELO OPERACIÓNFisher Science Education PE S96275A PHmetroHANNA HI 9828 Multiparamétrico

Hach Sension 5 ConductimetroCOLORIMETER DR/850 TurbidímetroHANNA HI 9146 Oxímetro

1. B) Explique la Calidad Ambiental de su muestra de agua (Utilice 14 parámetrosfisicoquímicos).

pH: No ejerce efectos directos en los consumidores, es uno de los parámetros indicadores dela calidad del agua. Para que la desinfección con cloro sea eficaz es preferible que sea unpH


12/23



12

sistemas enzimáticos y para la constitución de los huesos. En este parámetro tampoco setiene un ECA-AGUA, pero cumple que debe ser mucho menor que el calcio.

Acidez Total y Acidez Mineral: No se cuenta con un ECA-AGUA en el DS 002-2008MINAM.

Cloruros: No tienen un efecto nocivo en la salud, pero en concentraciones superiores a 250mg/L este valor está basado el sabor del agua el cual es percibido organolépticamente, y noen algún daño fisiológico conocido. El parámetro excede el ECA-AGUA ya que la muestratiene 273. mg/L.

Turbidez: Una alta turbidez suele asociarse a altos niveles de microorganismos como virus,parásitos y algunas bacterias. Estos organismos pueden provocar síntomas tales comonauseas, retortijones, diarreas y dolores de cabeza. Este parametro excede en un punto elECA-AGUA categoría 1.

Oxígeno Disuelto: Considerado como un indicador de la calidad del agua, si la fuente de

agua está contaminada contiene microorganismos, bacterias y materia orgánica, malos oloresla concentración de oxígeno disuelto disminuye lo que indica que el agua es de mala calidad,la presencia de microorganismos aumenta los riesgos a la salud. Según el DS 002-2008MINAM la muestra está por debajo del valor requerido.


13/23



13

2. A) Explique el nivel de corrosión: De agresividad e incrustación de su muestra deagua.

Para medir el nivel de corrosión, primero calcularemos el pH de saturación (pH s), con la formulasiguiente:

pH de saturación (I): () ( ) Según (Miranda, 2012), pág. 196: de la tabla B-I: Valores de A en función de la temperatura; y B-II:Valores de Ben función a los sólidos disueltos. Obtenemos el valor de A y B a una temperatura20.8°C y SDT = 809 mg/L.

pH de saturación (I):

() ()

Calculando el Índice de Saturación de Langlier (ISL):

Calculando el Índice de Ryznar (IR):

()

Aplicando la fórmula del Índice de Agresividad (IA):

() ()

La Tabla B-III: comparación y significado de los índices de estabilidad de la muestra de agua.

ISL IR IA Significado

>0.0 12.0 NO agresiva

-2.0 a 0.0 6.5 a 10.0 10.0 a 12.0 Moderadamente agresiva

10.0


14/23



14

2. B) Explique según los valores de DBO5 la pureza del agua: Puras- Intermedia-Contaminada y Urbanas.

Dado que la materia orgánica no sólo son carbohidratos, una manera más práctica de analizar elconsumo de oxígeno en la degradación de la materia orgánica en general, es medir los parámetrosDemanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5). La DBO5 expresan la materia orgánica en términos

generales, pero no indican su composición, la cual es muy variada. Como su origen proviene deorganismos, y sus productos de degradación o de metabolismo, se puede afirmar que la componenproteínas, carbohidratos y lípidos y/o sus productos de degradación: aminoácidos, monosacáridos,hidrocarburos, ácidos grasos, alcoholes, más otros componentes propios de los vegetales comopigmentos

La determinación de la DBO5 está relacionada con la medición del oxígeno disuelto que consumen losmicroorganismos en el proceso de oxidación bioquímica da la materia orgánica. Se define la DBO 5 como el monto de oxígeno consumido por microorganismos para oxidar biológicamente la materiaorgánica, cuando se incuba una muestra en la oscuridad durante 5 días a 20°C.

El DBO es el parámetro de contaminación orgánica, resultado de la degradación de tres tipos demateriales: orgánicos carbónicos (microorganismos aerobios), nitrógeno oxidable (nitrosomas ynitrobacter), compuestos químicos reductores (se oxidan con el OD).

Los resultados de los ensayos de DBO5 se emplean para determinar la cantidad aproximada deoxígeno que se requerirá para estabilizar biológicamente la materia orgánica presente, dimensionarlas instalaciones de tratamiento de aguas residuales y medir la eficacia de algunos procesos detratamiento.

Los valores de DBO5 que miden la pureza del agua, y que indican la concentración de materiaorgánica en la muestra.

Aguas muy puras: DBO5 < 3 ppm O2 Pureza intermedia: DBO5 entre 3 a 5 ppm O2 Agua contaminada: DBO5 > 8 ppm O2

Residuales urbanas: DBO5 entre 100 a 400 ppm O2

2. C) Cual es el nivel de contaminación del agua residual (A.R.) según la relaciónDBO5 /DQO.

La relación entre la DBO5 y la DQO da una idea de la naturaleza de los contaminados orgánicosexistentes en el agua residual. Según el nivel de contaminación, tenemos:

DBO5 /DQO < 0.2: Indican la presencia predominante de contaminación orgánica denaturaleza no biodegradable. DBO5 /DQO < 0.6: Indican la presencia predominante de contaminación orgánica de

naturaleza biodegradable.

La DQO de las aguas superficiales destinadas a abastecimiento debe ser menor a 30 mg O 2/L. En lasaguas potables, el límite tolerable de DQO es 5 ppm de O2.


15/23



15

3. La DBO de una muestra de agua residual se estima en 210 mg/L. ¿Qué volumen demuestra no diluida se debe agregar a una botella de 300 ml?, ¿Cuál es el tamaño demuestra y el factor de dilución al usar este volumen? Suponga que se puedenconsumir 4 mg/L en la botella de DBO.

Datos:DBO = 190 mg/LVolumen de la botella = 300 mlConsumo en la botella de DBO = 4 mg/L

Resolución:a) Calculando el Tamaño de muestra en porcentaje:

b) Estimando el volumen de la muestra c) Calculando el tamaño de la muestra: d) Calculando el factor de dilución:

4. En un frasco Winkler de 300 ml se prepara una muestra para determinar la DBO. Para

ello se vierten 7 ml del A.R., que se va a medir en 290 ml de agua de dilución y se ponea incubar junto con el blanco a 20°C durante 5 días. Los resultados obtenidos son lossiguientes:

ODi: 9.0 mg/L DBO

ODf : 2.0 mg/L DBOODbi: 9.0 mg/L DBOODbf : 8.0 mg/L DBOVb = 300 ml

Datos:Vb= 300 mlVierte A.R. = Va= 7 ml Agua de dilución= 290.ml

Resolución:Calculando Vm:

El DBO al 5 día es:

( ) ( )


16/23



16

5. Se tiene los siguientes reportes de análisis de muestras de A.R. Minero Metalúrgicos,interprete los resultados según el D.S. 002-2008 MINAM, R.M. 011-96 Y R.M. 010-2010.

ID MUESTRATSS

(mg/L)DBO

(mg/L)

CNWad

(mg/L)

CromoTotal

(mg/L)

CadmioTotal

(mg/L)

NiquelTotal

(mg/L)

PlomoTotal

(mg/L)

M-1-CW-01 134 221 0.12


17/23



17

Gráficos de los resultados de la muestra de Bellavista (M2), parámetros obtenidos con relación alos valores máximos permisibles de la normativa vigente ECA-Agua y LMP, Categoría 1.

GRAFICO N° 1

GRAFICO N° 2

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

T S S ( m g / L )

N° de muestra

Interpretacion Parametro (TSS)

TSS (mg/L)

LMP-RM-0.11-096

TSS (mg/L)

0

50

100

150

200

250

300

350

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

D B O ( m g / L )

N° de muestra

Interpretacion Parametro (DBO)

DBO (mg/L)

ECA-DS-002-2008

DBO (mg/L)


18/23



18

GRAFICO N° 3

GRAFICO N° 4

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

N C w a d ( m g / L )

N° de muestra

Interpretacion Parametro (NC wad)

CN wad (mg/L)

ECA-DS-002-2008 CN

wad (mg/L)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

C r o m o ( m g / L )

N° de muestra

Interpretacion Parametro (Cromo)

Cromo (mg/L)

ECA-DS-002-2008

Cromo (mg/L)


19/23



19

GRAFICA N° 5

GRAFICO N° 6

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

C a d m i o ( m g / L )

N° de muestra

Interpretacion Parametro (Cadmio)

Cadmio (mg/L)

ECA-DS-002-2008

Cadmio (mg/L)

0

0.10.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

N i q u l ( m g / L )

N° de muestra

Interpretacion Parametro (Niquel)

Niquel (mg/L)

ECA-DS-002-2008

Niquel (mg/L)


20/23



20

GRAFICO N° 7

C.INTERPRETAR LOS ARTÍCULOS 5,7,9,11,12 R.M.011-96-EM/VMM y R.M. 010-2010

Art 5. Indica que el valor promedio anual es el punto regulador por ende los parámetros con los quese trabajara no excederá se trabajara teniendo este como límite.

Art 7. Se establecerá puntos de control con el fin de obtener su EIA y/o PAMA que permita regular laconcentración de cada parámetro y por ende el volumen de descarga.

Art 9. De acuerdo al volumen de descarga nos permitirá ver la frecuencia con la cual se realizara losmuestreos.

Art.11. El número de muestreos químicos se regiran al tamaño de efluente y la descargas emitidasestas pueden ser semanales, quincenales, mensuales y trimestrales.

Art12. Los muestreos serán llevados por los representantes legales de las minas los cuales seencargaran que cada muestreo se cumpla a cabalidad los cuales serán presentados a un Auditor Ambiental cuando se han requeridos para monitorear los vertimientos no excedan los parámetrosestablecidos.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

P l o m o

( m g / L )

N° de muestra

Interpretacion Parametro (Plomo)

Plomo (mg/L)

ECA-DS-002-2008

Plomo (mg/L)

LMP-RM-0.11-096

Plomo (mg/L) EM


21/23



21

6. Diseñar un floculador hidráulico, de flujo horizontal si se tienen los datos siguientes: Caudal de agua de Q = 40 L/s

Diseño en 02 secciones iguales con gradientes de velocidad 50 y 30 s-1

respectivamente. Tiempo de floculación = 20 minutos

Tiempo de agua =15°C Pantallas cemento coeficiente de función f=0.3 Longitud del floculador = 10 m

Profundidad del floculador = 1 m

Datos:

Resolución: Calculando el Volumen de Floculador Ancho de Floculador

W = 4.8 m.

Dos cámaras dividimos entre 2 el ancho de floculador: Numero de tabique y Pantallas

Distancia entre pantallas y tabiques

Perdida de energía en la primera sección del floculador

Velocidad de flujo

A=e *H =0.20m2

( )

=0.20 m


22/23



22

Distancia libre entre el extremo de cada pantalla y la pared de cmara de floculación 7. Hallar las dimensiones del mezclador rápido, equipado con una turbina de 6 aletas

planas, para una planta de purificación que trata 500 L/s. La dosis optima de alumbrese determina para la alcalinidad del agua CaCO3 de 250 mg/L; la temperatura media delagua de 10°C, t=20s.Se adopta:

Datos:

Resolución:

El volumen de la cámara es: Tomando en cuenta Dt = H y por tanto es:

Dt =

La turbina es:

Las demás dimensiones son:

8. Para un caudal Q de 80 L/s, determinar las características del sedimentador de placas

planas, si tiene una carga superficial de 160 m/d, placas planas de 2.80m*1.20m*0.006m, separadas cada 0.08 m, instaladas con un ángulo de inclinación de 60° conla horizontal, ancho del sedimentador de 5m, viscosidad cinemática 1.17*10-6 m2 /s.

Datos:

= 5 m Resolución: Calculando el Área de Sedimentador

3

4 =0.78m

43.2 m2


23/23


GESTION Y AUDITORIA AMBIENTAL | MARCO R MIRANDA VILCA

23

Determinando Ls para un sedimentador de 5m

Calculando la Velocidad de flujo Vo

Rendimiento inversamente proporcional al Nre

Longitud Relativa de Sedimentación Longitud Relativa del Sedimentador Como L' ˂ L longitud relativa de sedimentación Lo Velocidad Critica de Sedimentación con Sc = 1 para placas planas

Valor apropiado para el floculo Volumen V = Q*T Profundidad del Reactor

Número de placas N por fila de 2.8m de ancho

Altura de Acomodamiento Entonces la longitud de reactor rectangular

BIBLIOGRAFÍA

Miranda, N. (2012). Tecnologia de aguas tratamiento y control de calidad (U. P. O. d. investigación

Ed. centro papelero del norte sa. ed.) Puno - Perú.

=8.64m

=184.76 m/día =0.00214 m/s = 0.21 cm/s

++ =87.9356

Examen Gestion de La Calidad Del Agua, Marco Miranda 1

Documents

Transcript of Examen Gestion de La Calidad Del Agua, Marco Miranda 1