DEMANDA BIOLOGICA DE OXIGENO TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES

“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ………………………………………………………................…...Pág. 3

1. HISTORIA DE LA DBO…………………………………………………………. Pág. 4
2. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)……………………...Pág. 5
3. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO 5 (DBO5)…………………..Pág. 6
4. LIMITACIONES E INTERFERENCIAS DE DBO………...……………….Pág. 8
5. DBO5 RAPIDO Y LENTAMENTE DEGRADABLE……….………………Pág. 9
6. RELACION ENTRE DBO5 Y DBOF…………………………………………..Pág. 9
7. RELACION ENTRE DBO Y DQO………………………………..……………Pág. 9
8. DETERMINACIÓN DE LA DBO……………………………………………….Pág. 10

1. PRINCIPIO…..……………………………………………………………..Pág. 10
2. METODO………..………………………………………………………….Pág. 10
3. FUNDAMENTO DEL METODO WINKER...…………………….Pág. 10

1. IMPORTANCIA DE LA DBO……………………………….……………………Pág.11

1. IMPORTANCIA SANITARIA ………………………………………….Pág. 11

1. CONCLUSION……………………………………………………………………….Pág. 12
2. BILBIOGRAFIA………………………………………………………………………Pág. 13

INTRODUCIÓN

La demanda bioquímica de oxigeno DBO5 es una prueba usada para la determinación de los requerimientos de oxígeno para la degradación bioquímica de la materia orgánica en las aguas municipales, industriales y en general aguas residuales, su aplicación permite calcular los efectos de las descargas de los efluentes domésticos e industriales sobre la calidad de las aguas de los cuerpos receptores. Los datos de la prueba de la DBO5 se utilizan en ingeniería para diseñar las plantas de tratamiento de aguas residuales. En aguas residuales domésticas, el valor de la DBO5 como todo ensayo biológico, requiere cuidado especial en su realización, así como conocimiento de las características esenciales que deben cumplirse, con el fin de obtener valores representativos confiables. La cantidad de oxigeno requerido por los organismos en sus procesos metabólicos al consumir la metería orgánica presente en las aguas residuales o naturales, incluyendo incubación en la oscuridad a 20°C por un tiempo determinado, generalmente cinco días, las condiciones naturales de temperatura, población biológica, movimiento del agua, luz solar y la concentración de oxígeno.

1. HISTORIA DE LA DBO

El ensayo de la DBO sólo apareció en el año de 1912 en el octavo reporte de la “ROYAL COMMISSION ON SEAWAGE DISPOSAL”. Es decir, apenas en esta época empezó entender la naturaleza de la remoción del oxígeno las masas de agua por acción de las bacterias aerobias sobre los compuestos biodegradables presentes en las aguas contaminadas. Como para obtener la degradación completa de la materia orgánica se requiere de al menos 20 ó 30 días, el método estándar de la DBO se efectuó originalmente a cinco días (es decir, el oxígeno consumido en cinco días) y a una temperatura constante de 18°C. La razón para ello fue que, en Inglaterra, donde se inventó este ensayo, el agua interior de lagos y ríos permanece un máximo de cinco días desde su nacimiento hasta su vertimiento en el mar. Así, para los ingleses solo interesaba el efecto de la contaminación en este lapso. Hoy dia se mantiene la duración del ensayo en los cinco días, pero efectuado a 20°C, lo que se representa como DBO5. Sin embargo, a menudo se efectúan estos ensayos con distinta duración, indicándola por el subíndice, por ejemplo, la DBO efectuada durante siete días se representa como DBO7, para aguas residuales domésticas, la DBO5 mide cerca del 70% de la DBO total o ultima.

En el año de 19122 H.W. CLARKE de la Estación Experimental de Lawrence estaba ensayando la remoción de DBO mediante la insuflación de aire a las aguas contaminadas. El Dr. Fowler de la Corporación de Manchester observo estos experimentos y se los sugirió a Edward Arden y William Lochett de la dicha Corporación, quienes descubrieron los lodos activados. Aquí ocurrió uno de los casos más interesante de serendipity en la historia de la ingeniería. Arden y Lockett efectuaban sus experimentos en diversos recipientes, con muy poco éxito, como que solo obtenían reducciones de DBO del orden del 10% con 24 horas de oxigenación, quedando al final del experimento unos loditos que se sedimentaban en el fondo.

Una noche un gato trasnochador irrumpió en el laboratorio con tal suerte que derramó varios de los recipientes, cayendo el contenido de uno de ellos dentro de otro, Después de limpiar el accidente, los investigadores midieron el oxígeno removiendo en los recipientes intactos y para su sorpresa encontraron que la remoción de DBO fue mucho mayor en el vaso que había recibido la descarga de uno de los accidentados. Por este motivo había acumulado más “loditos” que los otros, estos lodos, que no eran otra cosa que las bacterias que crecían durante la oxidación de la materia orgánica de las aguas residuales, parecían ser la causa de la mayor remoción, de modo que se dedicaron a acumularlos, hasta logarlo en cantidades tales que se obtuvo una disminución muy importante en la DBO. El secreto consistía en concentrar los microorganismos descomponedores en cantidades suficientes para que metabolizaran la materia orgánica de las aguas residuales en un corto tiempo.

Dese entonces el tratamiento aerobio se desarrolló plenamente, a través de los procesos de lodos activados, aireación extendida, zanjones de oxidación, lagunas de estabilización, filtros percoladores, bio-discos rotatorios, etc.

1. DEMANDA BIOLÓGICA DE OXIGENO (DBO)

La DBO mide la cantidad de oxigeno necesaria para que los microorganismos aerobios presentes en un agua oxiden la materia orgánica biodegradable. Se mide en mg O2/L , para determinar la DBO se incuba una muestra a una dilución apropiada de la misma, durante un tiempo dado y una temperatura determinada. Esta muestra se inocula previamente con un cultivo microbiano, aunque este paso se puede obviar si existen evidencias de que el residual trae consigo microorganismos.

La demanda bioquímica de oxígeno, DBO, se define como la cantidad de oxígeno usado por los microorganismos no fotosintéticos a una temperatura de 20ºC, para metabolizar los compuestos orgánicos degradables biológicamente.

             Carbohidratos microorganismos CO2 + H2O + NH4 + + minerales

             Proteinas           -------------------------->                                    +

Hidrocarburos                 O2                                      Biomasa microbiana

             Grasas y aceites

Se tiene que el nitrógeno está libre en la forma de hidróxido de amonio y es susceptible de oxidación en presencia de oxígeno, pasando a nitrato. La nitrificación de este compuesto es inhibida si se utiliza un inhibidor selectivo, tal como Allylthiourea o nitrapyrin  (2- cloro-6-tricloro metil- piridina). Para obtener un resultado estable y reproducible, el oxígeno consumido es medido durante un periodo de cinco días.

Durante los primeros dos días, los microorganismos rápidamente metabolizan los compuestos orgánicos disponibles y viables de degradar biológicamente. Tales cinéticas son obtenidas siempre que las condiciones medioambientales apropiadas para el ensayo estén aseguradas, tales como:

• pH neutro
• Presencia de un inóculo lo suficientemente aclimatado
• Presencia de una cantidad adecuada de nutrientes minerales necesarios para el crecimiento microbiano (de particular importancia son N, P, Ca, Mg, Fe, S).
• Incubación en la oscuridad.

En una investigación previa se ha demostrado que gran parte de los microorganismos metabolizan aeróbicamente los sustratos orgánicos, tales como lípidos, azúcares, alcoholes o proteínas, tal que alcanzan un máximo rendimiento de producción celular de 0.4 g de células en peso seco por gramo de DQO eliminada. Este valor es de gran importancia ya que se relaciona con la cantidad de energía oxidable en el sustrato el cual es microbiológicamente usable por las células para sus requerimientos de energía y su posterior síntesis. Por otra parte, se tiene que

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