Evaluación de la Calidad de los Efluentes
Introducción a los Tratamientos de
Efluentes Líquidos
Usos de Agua
•Consumo Humano
•Uso Industrial
•Recreativo
•Riego
•Cultivo de peces,
moluscos, crustáceos
Fuentes de
Contaminación
•Natural
•Antrópico
Urbano
Rural
Industrial
• Riesgos de Corto Plazo
Contaminación Microbiológica (bacterias, virus, parásitos)
Contaminación Química (metales pesados, plaguicidas,
subproductos de desinfección, nitratos)
Contaminación con Toxinas (toxinas producidas por algas, etc.)
• Riesgos de Mediano y Largo Plazo
Contaminación Química (metales pesados, sales)
Uso definido para el recurso
Agua de consumo, recreativo, cría de
peces, moluscos o crustáceos
Valores Guía de
Calidad
del Recurso
Normas de Control de
Contaminación
Normas de Calidad
de Agua
Tecnologías de
Tratamiento
Vulnerabilidad
de la Fuente
Objetivo de los niveles guía de calidad de agua ambiente
La elaboración de los niveles guía nacionales de calidad de agua ambiente
tiene como propósito esencial contar con pautas referenciales de calidad
asociadas a la salvaguardia de los componentes bióticos involucrados en los
siguientes destinos sustantivos asignados al agua ambiente:
· Fuente de provisión de agua para consumo humano
· Protección de la biota acuática
· Irrigación de cultivos
· Bebida de especies de producción animal
· Recreación humana
Subsecretaria de Recursos Hídricos de la Nación
Niveles Guía Nacionales de Calidad de Agua Ambiente Marco Conceptual
Las aguas destinadas a uso recreacional pertenecen a cuerpos superficiales que se
utilizan principalmente para baño y actividades deportivas.
Pueden señalarse los siguientes requerimientos generales para las aguas destinadas al
uso recreacional:
· Su calidad debe observar pautas microbiológicas y fisicoquímicas que no involucren
riesgo para la salud de las personas expuestas
· Deben estar libres de organismos vectores de enfermedades que aporten riesgo para la
salud de las personas antedichas
· Deben reunir condiciones que proveen a su calidad estética
El uso del agua con fines recreacionales puede revestir dos formas:
a) Con contacto directo o primario:
Este engloba a las actividades que involucran inmersión en agua con potencial ingestión de
la misma. El contacto primario incluye, entre otras actividades, natación, ski acuático,
buceo y surfing.
b) Con contacto indirecto o secundario:
Este no involucra inmersión e incluye, entre otras actividades, remo, boating, wading,
pesca, navegación, rafting y power boating.
Características principales de los niveles guía nacionales de
calidad de agua ambiente
Los niveles guía nacionales de calidad de agua ambiente presentan las siguientes
características distintivas:
· consideran el carácter esencial del agua para los seres vivos (característica
biológica)
· protegen la salud y la calidad de vida de la población humana (característica
sanitaria)
· protegen la supervivencia y la diversidad de la biota acuática (característica
ecológica)
· están derivados a partir de información proveniente de estudios toxicológicos,
ecotoxicológicos y epidemiológicos desarrollados en condiciones experimentales
estandarizadas (característica científica)
Objetivo de los niveles guía de calidad de agua ambiente
La elaboración de los niveles guía nacionales de calidad de agua ambiente
tiene como propósito esencial contar con pautas referenciales de calidad
asociadas a la salvaguardia de los componentes bióticos involucrados en los
siguientes destinos sustantivos asignados al agua ambiente:
· Fuente de provisión de agua para consumo humano
· Protección de la biota acuática
· Irrigación de cultivos
· Bebida de especies de producción animal
· Recreación humana
Subsecretaria de Recursos Hídricos de la Nación
Niveles Guía Nacionales de Calidad de Agua Ambiente Marco Conceptual
Las aguas destinadas a uso recreacional pertenecen a cuerpos superficiales que se
utilizan principalmente para baño y actividades deportivas.
Pueden señalarse los siguientes requerimientos generales para las aguas destinadas al
uso recreacional:
· Su calidad debe observar pautas microbiológicas y fisicoquímicas que no involucren
riesgo para la salud de las personas expuestas
· Deben estar libres de organismos vectores de enfermedades que aporten riesgo para la
salud de las personas antedichas
· Deben reunir condiciones que proveen a su calidad estética
El uso del agua con fines recreacionales puede revestir dos formas:
a) Con contacto directo o primario:
Este engloba a las actividades que involucran inmersión en agua con potencial ingestión de
la misma. El contacto primario incluye, entre otras actividades, natación, ski acuático,
buceo y surfing.
b) Con contacto indirecto o secundario:
Este no involucra inmersión e incluye, entre otras actividades, remo, boating, wading,
pesca, navegación, rafting y power boating.
Características principales de los niveles guía nacionales de
calidad de agua ambiente
Los niveles guía nacionales de calidad de agua ambiente presentan las siguientes
características distintivas:
· consideran el carácter esencial del agua para los seres vivos (característica
biológica)
· protegen la salud y la calidad de vida de la población humana (característica
sanitaria)
· protegen la supervivencia y la diversidad de la biota acuática (característica
ecológica)
· están derivados a partir de información proveniente de estudios toxicológicos,
ecotoxicológicos y epidemiológicos desarrollados en condiciones experimentales
estandarizadas (característica científica)
Características principales de los niveles guía nacionales decalidad de agua ambiente
Los niveles guía nacionales de calidad de agua ambiente presentan las siguientes características distintivas:
· contemplan eficiencias de remoción de contaminantes en la potabilización(característica tecnológica)
· son aplicables, a priori, a todos los cuerpos de agua del territorio argentino(característica universal), requiriendo su aplicación particular a un cuerpo deagua la contrastación de las condiciones naturales específicas de este último.
· consideran que los efectos de los parámetros de calidad de agua sobre losorganismos son independientes entre sí (característica paramétricaindependiente)
· protegen a los usos del agua que están relacionados con la supervivencia,desarrollo y bienestar de los seres vivos (característica utilitaria)
Características principales de los niveles guía nacionales de calidad de agua ambiente
Cabe destacar que en ningún caso las magnitudes de estos niveles guía constituyencupos admisibles de alteración de la calidad natural de los cuerpos de agua, ya queen cualquier consideración de destino para los mismos se adopta como premisabásica el principio de protección de suscondiciones cualitativas naturales.
Es conveniente también distinguir a los niveles guía nacionales de calidad de aguaambiente en virtud de aspectos que no cubren o no contemplan, a saber:· No consideran los efectos aditivos, sinérgicos ni antagónicos que loscomponentesdeletéreos del agua pueden ejercer sobre los seres vivos· No contemplan el carácter micronutriente que muchas sustancias tienen para losorganismos· No son objetivos ni estándares de calidad de agua ambiente.
Subsecretaria de Recursos Hídricos de la NaciónNiveles Guía Nacionales de Calidad de Agua Ambiente Marco Conceptual
El nivel guía de calidad es una expresión cuantitativa o narrativa emergente de unrequerimiento científico inherente a un parámetro de calidad respecto a un destinoespecífico asignado al agua ambiente.
El objetivo de calidad es una expresión cuantitativa o narrativa inherente a unparámetro de calidad en un programa de manejo del agua ambiente respecto a undestino específico asignado a la misma que resulta de considerar, además delrequerimiento científico antes mencionado, su calidad actual y las restriccionestecnológicas y socioeconómicas.
El estándar de calidad es una expresión cuantitativa o narrativa fijada concarácter de cumplimiento obligatorio para un parámetro de calidad con relación aun destino específico asignado al agua ambiente.
Subsecretaria de Recursos Hídricos de la NaciónNiveles Guía Nacionales de Calidad de Agua Ambiente Marco Conceptual
ASIGNACIÓN DE
USOS Y
DEFINICIÓN DE
OBJETIVOS DE
CALIDAD
ESQUEMA DE
ACCIÓNEvaluación de la línea de base del
agua y sedimentos de
Consideración de usos actuales y de
los potenciales
Análisis de Factibilidad de alcanzar
los requerimientos de calidad
Asignación del uso
Estrategias para alcanzar los valores
guía del uso asignado
Definición de los objetivos y metas de
calidad
•Física
• Temperatura
• Materia en Suspensión
• Color….
•Microbiología
• Bacterias
• Protozoos
• Virus….
•Química
• Metales Pesados
• Sales
• Pesticidas, Hidrocarburos, etc.
•Materia Orgánica
Naturaleza
Los Recursos Hídricos y su Contaminación
Esta contaminación no responde al accionar del hombre, sino a las
formaciones hidrogeológicas de cada lugar o a eventos ambientales,
generalmente regionales (inundaciones, erupciones de volcanes, etc.)
Es frecuente que un evento natural de envergadura desencadene un proceso de
contaminación originada antrópicamente
Origen Natural
Origen Antrópico
Contaminación producida por las diferentes actividades del hombre, esta a
diferencia de la Natural es evitable o al menos minimizable, cambiando ciertas
practicas de producción y/o manejo.
Recursos Hídricos y su Contaminación
Origen
Los Recursos Hídricos y su Contaminación
•Natural
•Antrópica
•Urbano
•Industrial
•Rural
•Formaciones Geológicas
•Desastres Naturales
Resientes
Origen: Antrópico / Urbana
Los Recursos Hídricos y su Contaminación
•aguas de lluvia
•basura
Metales Pesados
Hidrocarburos
Otros Químicos
Materia Orgánica
Sólidos
Nitratos
Bacterias, Paràsitos, Virus
•Componentes de la
contaminación:
•aguas residuales
Origen: Antrópico
Los Recursos Hídricos y su Contaminación
•Industrial: efluentes líquidos,
residuos sólidos, extracción
(minas, canteras)
Metales Pesados
Cianuros
Hidrocarburos
Otros Químicos
Materia Orgánica
Grasas
Sólidos
Origen : Antrópico /Rural
Los Recursos Hídricos y su Contaminación
•Agricultura – Mal manejo del suelo
Fitosanitarios
• Ganadería – Cria Intensiva
Productos Veterinarios
Recursos Hídricos y su Contaminación
•Permanente
• Infiltración
lixiviados
procedente de
rellenos
•Accidental
• Ruptura de
tuberías, vuelco de
cisternas, etc.
•Temporal
• Productos
fitosanitarios, etc..
Distribución Temporal
•Difundido: origen agrícola,
saneamiento in situ (pozos
absorbentes), etc.
•Localizado: Almacenamiento de
residuos, industrias, vertidos
urbanos, etc.
• Lineal: rutas y caminos, vías
férreas, cursos de agua, etc.
Distribución Espacial
IndustriasUrbanos
Cursos de Agua
CaminosActividad Agrícola
Los Recursos Hídricos y su Contaminación
IRAM 29012-1:2002
Calidad ambiental. Calidad de agua. Muestreo. Parte 1: Directivas
generales para el diseño de programas de muestreo.
IRAM 29012-2:1996
Calidad del medio ambiente. Agua. Muestreo. Directivas generales sobre técnicas.
IRAM 29012-3:1998
Calidad ambiental. Calidad de agua. Muestreo. Parte 3: Guía para la preservación y
manipulación de las muestras.
IRAM 29012-4:1997
Calidad del medio ambiente. Calidad del agua. Muestreo. Parte 4: Directivas para el
muestreo de aguas de lagos naturales y artificiales.
IRAM 29012-5:1998
Calidad del medio ambiente. Calidad de agua. Muestreo. Parte 5: Guía sobre muestreo
de agua potable y de aguas utilizadas para el procesamiento de alimentos y bebidas.
EVALUACIONES
Físico-químicas
pH
• Sólidos
• Grasas y Aceites
• Carga Orgánica
• Nutrientes
• Tóxicos
•Metales Pesados
•Orgánicos
• Sulfuros
• Demanda de Cloro
• Cloro libre
• Otros s/ Industria
•EVALUACIONES Microbiológicas
•Recuento de Bacterias - Parásitos - Plancton - Bioensayos
¿Que buscamos?
Mediciones in situ y observación
• pH
• Conductividad
• Potencial Redox
• Temperatura
• Turbiedad
• Oxigeno Disuelto
• Color
• Olor
• Aspecto
500
400
300
200
100
0
-100
-200
-300
-400
-500
6 6,5 7 7,5 8
Medio oxidante con
liberación de O2Condiciones Aeróbias
Condiciones Anóxicass
Area de cambio del azul de metileno
Condiciones Anaeróbias
Area reductora con
liberación de H2
Area de optima
digestión
anaerobia
EH mV
pH
rH = EH /0.029 + 2 pH
Fe +2
Fe OH+
Fe +3
Fe (OH)3
corrosión
corrosión
Fe (OH)2+
Fe (OH)2
EH (V)
pH0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-0,2
-0,4
-0,6
Evaluación de la Calidad de los Efluentes
Líquido Mezcla
Ma
teri
as
Só
lid
as
Filtro
(fibra de vidrio)Mufla 550
ºC
Cono Imhoff Evaporación STSólidos
Sedimentables
SFT
SSF SSV
SVT
SSol.F SSol.V
Evaporación
TSS
Evaporación
SSol.T
Mufla 550
ºC
Mufla 550
ºC
Coloidal
y
Disuelto
Evaluación de Carga Orgánica
Formas de Medición
• Demanda Química de Oxígeno (DQO)
• Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
• Demanda Teórica de Oxígeno (DTeO)
• Oxígeno Consumido (OC)
• Materia Orgánica Carbonosa Total (TOC)
Evaluación Materia OrgánicaDemanda Bioquímica de Oxígeno
La Demanda Bioquímica de Oxígeno es uno de los parámetros para la
medición de contaminación orgánica más utilizado, este mide la
cantidad de materia orgánica en forma indirecta como la cantidad de
oxígeno necesaria para la transformación bioquímica de la misma.
MO (Ca Hb Oc) + O2
bacterias MO resid. + CO2 + H2O + tejido celular
NH3 + 3/2O2
Nitrosobacterias HNO2. + H2O + tejido celular
HNO2 + 1/2O2
Nitro bacterias HNO3 + tejido celular
NH3 + 2O2 HNO3 + H2O + tejido
celular
DBO Carbonosa
DBO Nitrogenada
Dem
anda
de
Oxíg
eno (
mg/l
)
Tiempo en días
Demanda Bioquímica
Carbonosa de Oxígeno
(DBCO)
Demanda Bioquímica
Nitrogenada de
Oxígeno (DBNO)
Demanda
Bioquímica
Oxígeno cinco días
(DBO5)
Evaluación Materia OrgánicaDemanda Bioquímica de Oxígeno
DBO
residual
Oxígeno Consumido
(e.d DBO eliminada)
Demanda Bioquímica Oxígeno Carbonosa Ultima
(DBOu)Cantidad Total
Residual de Materia
Orgánica)
Cantidad de
Residuo
Orgánico
residual
Res
iduo O
rgán
ico;
nas
a bac
teri
ana,
mat
eria
org
ánic
a to
tal
y O
xíg
eno
Consu
mid
o
Tiempo en días
Masa Bacteriana
(tejido Celular)
Evaluación Materia Orgánica
Demanda Bioquímica de Oxígeno
Si bien la DBO es un ensayo muy utilizado y prácticamente el único sobre el
cual se confeccionan las normas, en vistas que evalúa la materia orgánica
biodegradable, tiene importantes limitaciones:
• Requiere presencia de un inóculo aclimatado
•Se utiliza una importante cantidad de material de vidrio
•El tiempo de ensayo es muy prolongado
•Se debe pretratar la muestra para inhibir la organismos nitrificantes
•Se debe pretratar la muestra cuando se sospecha presencia de tóxicos
•Gran dispersión de resultados
Evaluación Materia OrgánicaDemanda Bioquímica de Oxígeno
Si bien la DBO es un ensayo muy utilizado y prácticamente el único sobre el
cual se confeccionan las normas, en vistas que evalúa la materia orgánica
biodegradable, tiene importantes limitaciones:
• Requiere presencia de un inóculo aclimatado
•Se utiliza una importante cantidad de material de vidrio
•El tiempo de ensayo es muy prolongado
•Se debe pretratar la muestra para inhibir la organismos nitrificantes
•Se debe pretratar la muestra cuando se sospecha presencia de tóxicos
•Gran dispersión de resultados
Demanda Bioquímica de Oxígeno
Evaluación Materia Orgánica
Evaluación Materia OrgánicaDemanda Química de Oxígeno
La Demanda Química es otra forma de medir la materia orgánica presente en un
efluente o en agua, este ensayo consiste en someter a la muestra a una oxidación
violente con dicromato de potasio en medio ácido a alta temperatura,
estableciendo cual sería el equivalente de oxígeno necesario para la oxidación de
la materia orgánica presente.
MO (Ca Hb Oc) + Cr2O7-2 + H+ Cr+3 + CO2 + H2O
A diferencia de lo que ocurre con la DBO, este ensayo tiene una duración de solo
3hs. Lo que lo hace útil para el control de procesos, por otra parte la dispersión de
los resultados es menor por tratarse de un ensayo netamente químico.
Como regla general la DQO es mayor que la DBO debido a que es mayor el
número de compuestos que pueden oxidarse por esta vía, no obstante para un
mismo tipo de líquido es posible establecer una relación entre la DQO y la DBO
Evaluación Materia Orgánica
Demanda Química de Oxígeno
Se debe tener en cuenta que el dicromato de potasio en las condiciones del
ensayo puede oxidar compuestos inorgánicos presentes en el material de
estudio, por lo que el resultado de la DQO no solo contempla la materia
orgánica presente sino además especies inorgánicas reducidas (ej. Ión
ferroso 0 sulfuro).
Por otra parte siendo la DBO una expresión de la materia orgánica
fácilmente biodegradable y la DQO contemplar compuestos no tan
biodegradables, la relación entre ambos me da una idea del grado de
tratamiento del líquido o de la presencia de compuestos tóxicos o materia
orgánica refractaria a los tratamientos biológicos
Evaluación Materia Orgánica
Carbono Orgánico Total (COT)
Este ensayo se esta utilizando para líquidos con pequeñas cantidades de materia
orgánica, el mismo consiste en inyectar en un horno a alta temperatura o en un
medio químicamente oxidante, una cantidad conocida de muestra previamente
acidificada y leer el CO2 desprendido con un analizador infrarrojo. (no obstante
se debe tener en cuenta que algunos compuestos orgánicos pueden no oxidarse)
El carbono inorgánico es eliminado por acidificación y aireación (no usar en caso
de volátiles).
E ensayo es muy rápido y tiene una gran reproducibilidad en contrapartida el
equipamiento es muy costoso
Evaluación de la Calidad de los Efluentes
Muestra Filtrada
DBO
DQODBO/DQO
DBO filtrable
DQO filtrable
DBOf/DQOf
Sólidos
Suspendidos y
Grasas
Materia
Orgánica
Filtrable
Materia
Orgánica
Líquido Mezcla
Filtro
(fibra de vidrio)
Materia Retenida
• pH
• Nutrientes
•Tóxicos
• Metales Pesados
• Sulfuros
• Cloruros
• Otros s/ Industria
Evaluación de Contaminantes Inorgánicos
• Tóxicos
• Pesticidas
• Otros Químicos de uso agrícola e industrial
• VOC`s
• Otros s/ Industria
Evaluación de Contaminantes Orgánicos
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