Tecnólogo Profesional en Procesos Químicos e Industriales
Módulo de Aprendizaje: Analisis de aguas
Elaboro: José Eduardo Olivares Cruz
Julia Mora Villagrana
Maria Guadalupe Cibrian Salas
Fecha: Enero 2020
Contenido:
Competencias
Genéricas
11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.
Atributos:
11.1 Asume una actitud que favorece la solución de problemas ambientales en los ámbitos local, nacional e internacional.
11.2 Reconoce y comprende las implicaciones biológicas, económicas, políticas y sociales del daño ambiental en un contexto global interdependiente. ambiente.
A principios del siglo XIX empezó a hacerse notar la polución y la contaminación acuática, como consecuencia del desarrollo de la población mundial, ya que empezaron a incrementarse las concentraciones urbanas y en desarrollo industrial.
El agua que se encuentra en la naturaleza ha ido adquiriendo, a lo largo de su ciclo hidrológico y como consecuencia de la actividad humana, diversas sustancias que definen sus características, y por tanto, sus posibles usos.
Aguas Residuales Urbanas (ARU)
Aguas Residuales Industriales
Aguas Mixtas
Son los vertidos que se generan en los núcleo de población urbana, como consecuencia de las actividades propias de estos, los aportes que se generan son:
- Aguas negras: fecales o aguas sanitarias, son las aguas mezcladas con las exoneraciones corporales. Es el agua que una vez ha sido utilizada por el nombre ha quedado polucionada, es una combinación de las aguas procedentes de los retretes de las viviendas, de los centros comerciales, de los hoteles, etc.
- Aguas de lavado doméstico, son las llamadas aguas grises, que según el Diccionario Técnico del Agua son “las procedentes de los usos domésticos antes de mezclarse con las aguas fecales. Proceden del lavado de ropa, limpieza de la casa, desperdicios de comida, etc.” Contienen materia en suspensión formadas por tierra, arena y diversas materias insolubles, materia orgánica, grasas, detergentes y sales diversas.
- Aguas de drenaje de calles. Estas aguas presentan, en general, un volumen muy pequeño, y su contaminación depende de las condiciones locales..
- Agua de lluvia y lixiviados. Es el agua que cae de las nubes en forma líquida o sólida. Es un agua que nunca es pura. Contiene disueltos distintos gases, además de determinados iones que se encuentran en la atmósfera en forma de polvo y que son resultado o consecuencia de diversos fenómenos que en ella se producen. Esto es, particularmente notable, en las zonas industriales y en las grandes aglomeraciones urbanas, en la que la atmósfera que los rodea está extraordinariamente polucionada.
Las aguas residuales urbanas presentan cierta homogeneidad cuanto a composición y carga contaminante, ya que sus aportes van a ser siempre los mismos, es decir, su composición varía muy poco de unas poblaciones a otras, tanto cuantitativa como cualitativamente.
Pero esta homogeneidad tiene unos márgenes amplios, ya que las características de cada vertido urbano van a depender del núcleo de población en que se genere, influyendo parámetros tales como el número de habitantes, la existencia de industrias dentro del núcleo, tipo de industria, etc.
Son aquellas que proceden de cualquier actividad o negocio en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utilice agua.
Presentan características muy distintas de las aguas residuales urbanas. Son enormemente variables en cuanto a caudal y composición, difiriendo las características de los vertidos, no sólo de una industria a otra, sino también dentro de un mismo tipo de industria.
A veces, las industrias no emiten vertidos de forma continua, sino únicamente en determinadas horas del día o incluso únicamente en determinadas épocas del año, dependiendo del tipo de producción y del proceso industrial. También son habituales las variaciones de caudal y carga a lo largo del día.
Están más contaminadas que las aguas residuales urbanas, además, con una contaminación mucho más difícil de eliminar. Su alta carga unida a la enorme variabilidad que presentan, hace que el tratamiento de las aguas residuales sea complicado. Por esta razón, al querer adentrarse en el amplio mundo del conocimiento de las aguas residuales industriales, se corre el peligro de equivocarse al querer simplificar el problema, intentando generalizar e incluso querer extrapolar, aplicando las técnicas que se aplican en las aguas residuales urbanas. Por esta razón es necesario un estudio específico en cada caso.
Por otra parte, es muy interesante conocer la distribución del agua dentro de las distintas líneas de fabricación, así como su consumo, llevando los datos a gráficos que indiquen los caudales máximos y mínimos utilizados, relacionándolos con la fabricación, el personal, la hora del día o de la noche, ya que la calidad de las aguas residuales vendrá en muchos casos influenciada por
estos factores.
De todo lo anterior se deduce que nunca se podrá expresar la carga contaminante de una agua residual de una determinada industria por medio de una muestra media, ya que deben conocerse las concentraciones máximas y mínimas de los contaminantes que pueden influir en el correcto funcionamiento de la estación de tratamiento, así como con la frecuencia en que aparecen los valores significativos.
De todo lo anterior se deduce que nunca se podrá expresar la carga contaminante de una agua residual de una determinada industria por medio de una muestra media, ya que deben conocerse las concentraciones máximas y mínimas de los contaminantes que pueden influir en el correcto funcionamiento de la estación de tratamiento, así como con la frecuencia en que aparecen los valores significativos.
La complejidad de las aguas residuales industriales hace que sea difícil, por no decir imposible, encerrarlas dentro de una clasificación, por muy complicada que sea, y que existen prácticamente tantas aguas residuales industriales como industrias. Por esto, han sido muchas las clasificaciones que se han propuestos para éstas, ninguna totalmente aceptada. La más corriente hace referencia a la clase de industria que originó estas aguas, intentando agruparlas por su composición cualitativa más probable.
De acuerdo con la posibilidad de biodegradación de la materia orgánica presente, se pueden distinguir tres clases de aguas:
- Aguas residuales industriales que contienen materia orgánica
Con aporte de nitrógeno y fósforo
Sin aporte de nitrógeno y fósforo
- Aguas residuales industriales que sólo contienen sustancias minerales
Con sustancias tóxicas
Sin sustancias tóxicas
- Aguas residuales mixtas
Otra clasificación tiene en cuenta el grado de nocividad de determinadas sustancias contaminantes en relación con los organismos vivos presentes en el seno del agua.
La palabra concentración quiere expresar la cantidad de sustancias disueltas en un volumen determinado de disolvente. Es un concepto de nocividad de las sustancias orgánicas, concepto relativo, ya que por una parte se encuentra que habrá que medirlo para poder tener una referencia. En este caso la concentración expresará la medida de las sustancias disueltas contenidas en la unidad de volumen o peso de la disolución o del disolvente.
El conocer esta concentración ha sido la preocupación de muchos investigadores, ya que conocida ésta es posible optimizar el tratamiento biológico de aguas residuales en presencia de tóxicos más o menos energéticos para los microorganismos, tanto que su dosis letal medio (DL50 es la concentración de tóxico tal que al cabo de cierto tiempo, generalmente 24 horas, han muerto del 50% de los organismos objeto de experimentación), como en su dosis mínima mortal (dosis mínima de tóxico que provoca, al menos, la muerte aparente de determinada clase de organismos en el tiempo de duración de la experiencia).
El encontrar estas concentraciones es muy complicado, ya que por una parte se encuentra con una variedad grande de organismos y por otra las interacciones, tanto sinérgicas como antagónicas, que pueden ejercer las diversas sustancias presentes en las aguas.
En relación con la dilución, ésta consiste fundamentalmente en mezclar las aguas residuales con aguas limpias a fin de reducir la concentración de los tóxicos por debajo de sus valores nocivos, es decir, dilución límite, que referida a estos tóxicos, indica la concentración de los mismos que no provoca acción nociva, en un tiempo determinado, sobre los organismos que se consideran.
Es esto se funda la evacuación de aguas residuales por dilución, operación que consiste en verter las aguas residuales, sin tratar, o tratadas de diverso grado, sobre cauces de agua sin polucionar. Esto, que antiguamente era usual en lo referente a aguas residuales de poblaciones sin tratar, debido a su pequeño volumen, hoy día no se realiza nada más que en casos muy excepcionales de fuerza mayor, aun siendo el coeficiente de dilución mayor 1:6 que es lo que se considera suficiente, en lo que a aguas negras se refiere. En general, incluso con aguas residuales urbanas depuradas, hay que contemplar el efecto de dilución al verterlas al cauce receptor.
La calidad y cantidad de las aguas residuales generadas por una población está muy influenciada por la incorporación a las mismas, periódica o accidental, de vertidos industriales.
En relación con la calidad, las variaciones de carga de las aguas residuales industriales, ya sea cualitativa o cuantitativamente, perturban el funcionamiento de las depuradoras y se produce cuando las industrias existentes varían su programa de fabricación. Una sobrecarga en materias orgánicas provoca una demanda mayor de oxígeno, generándose lodos voluminosos de escasa densidad que sedimenten difícilmente. Es una depuradora de lechos bacterianos provocan la aparición de una vegetación abundante que se refleja en colmataciones y producción de olores.
L
Las variaciones cualitativas de la carga orgánica, caracterizadas por cambios en la estructura química de las materias orgánicas contenidas en los efluentes, obligan a los microorganismos a desarrollar nuevos sistemas enzimáticos, lo que exige un periodo más o menos largo de maduración y adaptación a las condiciones ecológicas del medio: pH, temperatura, presión osmótica y elementos tóxicos.
Cuando aumente, durante un tiempo notable, el caudal de un vertido disminuye el tiempo de permanencia de las aguas residuales en la depuradora, reduciéndose la eficiencia de la misma.
El tratamiento en común de las aguas residuales urbanas e industriales constituye la solución más eficaz del problema de depuración de efluentes. Por esto, en el estudio de la depuración de las aguas residuales es muy importante conocer la acción tóxica de determinadas sustancias, ya que éstas puede ralentizar e incluso anular, la acción de los microorganismos que actúan en la
depuración de las aguas.
A pesar de los posibles inconvenientes que se pueden presentar en las aguas mixtas como consecuencia de determinados contaminantes, siempre que sea posible es aconsejable que la industria trate sus aguas residuales mezcladas con las urbanas, ya que entre otras ventajas se tiene:
- División de los costos de depuración. El mayor tamaño de la planta depuradora disminuye el costo de operación por unidad de carga polucionante.
- Las aguas residuales urbanas aportan nutrientes, como nitrógeno y fósforo, a las aguas residuales industriales que sean deficitarias de esos elementos.
- Garantiza una depuración más uniforme de las aguas residuales.
Ahora bien, el aporte de las aguas residuales industriales trae algunos perjuicios, por lo que deben controlarse:
- La homogeneidad de las aguas residuales
- La uniformidad del caudal
- El pH
- Que no existan inhibidores ni compuestos tóxicos
- Que el contenido en aceites y grasas no sea excesivo
El buen funcionamiento de una estación depuradora de aguas residuales mixtas exige, que las aguas residuales que llegan a ella, cumplan los requisitos siguientes:
- No tener una temperatura superior a 60 °C
- La concentración de grasas no debe ser superior a 100 mg/l
- No deben existir residuos tóxicos inflamables o explosivos
- El pH debe estar comprendido entre 5,5 y 9,0
- Las aguas no deben tener una DBO5 superior a la calculada para un correcto funcionamiento de la estación depuradora.
- Los sólidos en suspensión no deben superar los 350 mg/l
- Se deben establecer límites del volumen de admisión de las aguas residuales industriales.
En esta actividad deberás contestar si la frase es verdadera o falsa.
Falso
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https://agua.org.mx/contaminacion-del-agua-causas-consecuencias-soluciones/
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