Demanda Bioquimica De Oxigeno

1. INTRODUCCIÓN

El parámetro de contaminación orgánica más ampliamente utilizado, aplicable tanto para aguas residuales como a aguas superficiales, es la DBO a 5 días y 20C (DBO5,20). La DBO es ejercida por tres clases de sustancias: materia carbonácea, fuente nutriente para los organismos aerobios; materia nitrogenada oxidable, transformable por bacterias específicas; y, compuestos químicos inestables (sulfuro, sulfito, hierro ferroso, etc). La determinación de la misma está relacionada con la medición del oxígeno disuelto que consumen los microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica. A pesar de lo extendido del ensayo de la DBO, éste está sujeto a ciertas limitaciones.

Las limitaciones de la determinación de la DBO incluyen:

a. La necesidad de disponer de una elevada concentración de bacterias activas y aclimatadas que desarrollen el papel de inóculo.

b. La necesidad de un pretratamiento cuando haya residuos tóxicos.

c. La necesidad de reducir los efectos de los organismos nitrificantes.

d. El arbitrario y prolongado período de tiempo requerido para la obtención de resultados.

e. El hecho de que sólo se midan los productos orgánicos biodegradables.

f. El ensayo no tiene validez estequiométrica una vez haya sido utilizada la materia orgánica soluble presente en la muestra.

g. El arbitrario y prolongado período de tiempo requerido para la obtención de resultados.

h. El hecho de que sólo se midan los productos orgánicos biodegradables.

i. El ensayo no tiene validez estequiométrica una vez haya sido utilizada la materia orgánica soluble presente en la muestra.

Posiblemente, la mayor limitación la constituye el hecho de que el período de 5 días puede no corresponderse con el momento en el que se haya oxidado toda la materia orgánica soluble.

Los resultados de los ensayos de DBO se emplean para:

a. Determinar la cantidad aproximada de oxígeno que se requerirá para estabilizar biológicamente la materia orgánica presente.

b. Dimensionar las instalaciones de tratamiento de aguas residuales.

c. Medir la eficacia de algunos procesos de tratamiento.

d. Controlar el cumplimiento de las limitaciones a que están sujeto los vertidos.

Como se dijo anteriormente el resultado de la DBO se refiere a un período de incubación de la muestra por 5 días a una temperatura de 20C, aunque también se pueden adoptar diferentes períodos de tiempo y temperaturas. También se suelen emplear períodos mas largos (siete días), para acomodarse a los turnos de trabajo de la planta.

La oxidación bioquímica es un proceso lento, cuya duración es, en teoría, infinita. En un período de 20 días la oxidación se completa en el 95 al 99% de la materia carbonosa presente, y en los 5 días que dura el ensayo de la DBO se llega a oxidar entre el 60 y el 70%. Se asume la temperatura de 20C como un valor medio representativo de la temperatura que se da a los cursos de agua que circulan a baja velocidad en climas templados. Los resultados obtenidos a diferentes temperaturas serán distintos, debido a que las velocidades de las reacciones bioquímicas son función de la temperatura.

2. OBJETIVO

Determinar en condiciones aerobias, el oxígeno requerido por las bacterias para estabilizar la materia orgánica biodegradable, en aguas residuales de origen doméstico e industrial, así como en aguas superficiales contaminadas en un intérvalo comprendido entre la diferencia del máximo oxígeno disuelto inicial ( 7 mg/l a 9 mg/l ) y el mínimo oxígeno disuelto residual de 1 mg/l multiplicado por el factor de dilución correspondiente, aplicando un límite de detección de 2 mg/l, el cual se establece en base a que debe producirse una disminución de oxigeno disuelto al menos de 2 mg/l después de 5 días de incubación.

3.- MÉTODOS DE ENSAYO

3.1.- PRINCIPIO

El método consiste en llenar una botella de cierre hermético con una porción de muestra hasta rebosar, incubarla bajo condiciones específicas de temperatura ( 20 ° C ) durante 5 días. El Oxígeno disuelto ( OD ) se mide antes y después de la incubación y la DBO se calcula mediante la diferencia obtenida entre el OD inicial y el final . Debido a que el OD inicial se determina inmediatamente después de hacer la dilución, todo el consumo de oxígeno que ocurre después se incluye en la determinación de la DBO.

3.2.- MUESTREO Y CONSERVACIÓN DE LA MUESTRA

Las muestras para el análisis de DBO se alteran en forma significativa, durante el tiempo que transcurre entre la captación de la muestra y su análisis, resultando valores bajos de DBO. Esto se puede minimizar analizando la muestra tan pronto sea posible o refrigerarla a una temperatura cercana a la congelación durante su almacenamiento. Sin embargo incluso a bajas temperaturas el tiempo de almacenamiento se reduce al mínimo. . Antes de analizar las muestras refrigeradas, esperar a que las mismas alcancen la temperatura de 20 ° C .

3.2.1.- Muestras al azar

Si se va iniciar el análisis dentro de las 2 horas después de la captación de la muestra no es necesario el almacenamiento en frío; de lo contrario mantener la muestra a una temperatura de 4 ° C o menos desde el momento de su captación . Comenzar el análisis en el plazo de 6 horas a partir de la captación de la muestra, Cuando esto no es posible debido a que el lugar de captación está lejos del laboratorio, almacenar la muestra a 4° C o menos y al presentar el resultado indicar la duración y temperatura de almacenamiento . En ningún caso comenzar el análisis después de haber transcurrido las 24 horas desde el momento de captación de la muestra. Cuando estas muestras van a ser utilizadas para fines de regulación, realizar todos los esfuerzos posibles por enviar las muestras para su análisis en el plazo de las 6 horas después de su captación . Indicar como parte de los resultados el tiempo y las condiciones de almacenamiento.

3.2.2.- Muestras compuestas

Mantener las sub-muestras constitutivas de las muestras compuestas refrigeradas a una temperatura de 4 ° C o menos. Limitar el período de composición de la muestra de la muestra a 24 Horas. Seguir los mismos criterios de almacenamiento descritos para la muestras tomadas al azar , comenzar la medición el tiempo de almacenamiento a partir el momento de la mezcla de la muestra . Indicar como parte de los resultados el tiempo y las condiciones de almacenamiento.

4.- EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

4.1.- EQUIPOS Y MATERIALES

4.1.1.- .- Botella de incubación ( Winkler) de capacidad de 250 á 300 ml , con tapa de vidrio esmerilada, lavadas con detergente y bien enjuagadas con agua destilada y escurridas hasta que se sequen, antes de usar. Para impedir la entrada de aire a al botella durante la incubación utilizar un cierre hidráulico, coloque agua en la boca ensanchada de la botella winckler y adicionalmente coloque una caperuza de un plástico o papel aluminio sobre la boca de la botella para reducir la evaporación del cierre hidraúlico durante la incubación.

4.1.2.- Incubadora controlada termostáticamente a 20 ± 1 ° C , eliminando toda luz para evitar la posibilidad de producción fotosintética de OD.

4.1.3.- Botella de 20 litros para el agua de dilución.

4.1.4.- Bombas de aireación, mangueras y difusores

4.1.5.- Cilindros graduados de 100, 250 y 500 ml

4.1.6.- Pipetas graduadas de 1, 5 y 10 ml.

4.1.7.- Bureta de 50 ml con apreciación de 0,01 ml

4.1.8.- Balones volumétricos de 100, 500 y 1000 ml

4.1.9.- Agitador magnético

4.1.10 .- Papel de Aluminio

4.2.- REACTIVOS

4.2.1.- Solución amortiguadora de Fosfatos: Disuelva 8,5 g de KH2PO4.; 21,75 g de K2HPO4 ; 33,44 g de Na2HPO4.7H2O y 1,7 g de NH4Cl en 500 mL de agua destilada. El pH final debe ser aproximadamente 7.2. Ajuste si es necesario con las soluciones 3.2.6. ó 3.2.7 y diluya a un litro.

4.2.2.-Solución de Sulfato de Magnesio: Disuelva 22,5 g de MgSO4.7H2O en agua destilada y diluya a 1 litro

4.2..3.- Solución de Cloruro de Calcio: Disuelva 27,5 g de cloruro de calcio anhidro en agua destilada y diluya a 1 litro.

4.2..4.- Solución de Cloruro Férrico: Disuelva 0,25 g de FeCl3.6H2O en agua destilada y diluya a 1 litro.

4.2..5.- Solución de sulfito de sodio 0,025 N: disuelva 0,15-0,17 g de Na2SO3 en 100 mL de agua destilada (esta solución es inestable preparar diariamente)

4.2..6.- Solución Ácida (H2SO4 1N): Lentamente y con agitación adicione 28 mL de H2SO4 concentrado a 100 mL de agua destilada y diluya a 1 litro.

4.2..7.- Solución Alcalina (NaOH 1N): Disuelva 40 g de NaOH en agua destilada y diluya a 1 l.

4.2..8.- Inhibidor de Nitrificación 2-cloro-6-triclorometil piridina .

4.2..9.-Solución de glucosa-ácido glutámico. Secar a 103 °C, durante 1 hora suficiente glucosa y ácido glutámico de grado analítico. disolver 150 mg de ácido Glutámico y 150 mg de glucosa en agua destilada y diluir a 1 litro. Preparar inmediatamente antes de su uso o se puede conservar por 2 meses si se almacena en botella oscura y refrigerada.

4.2.10.- Solución de Cloruro de amonio. Disolver 1,15 g de NH4Cl en aproximadamente 500 ml de agua destilada, ajustar el pH a 7,2 con solución de NaOH y diluir a 1 l. Esta solución contiene 0,3 mg N/ml .

4.2..11.- Inóculo siembra: En una botella de vidrio tome una muestra de agua residual o doméstica asentada incube a 20°C entre 24 y 36 horas se usa solo para el tipo

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