¿Qué debemos saber de las Aguas Negras antes de descargarlas a los cuerpos de agua?

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El papel fundamental que juega la composición de los líquidos cloacales en el campo del tratamiento de las aguas residuales hace necesario conocer e interpretar los ensayos que permiten al ingeniero sanitarista determinar la composición de estos líquidos y en consecuencia su grado de agresividad con respecto a la contaminación del medio ambiente donde son descargados, la capacidad de receptividad del cuerpo de agua donde son descargados, y la eficiencia del tratamiento que se aplicó para tratar el efluente.

Las aguas negras se deben tratar para la protección de la salud de las personas en contacto con estos efluentes, para preservar el medio ambiente y preservar los cuerpos receptores de estas aguas desde el punto de vista económico y estético.

El estudio e interpretación de los análisis físicos y químicos de las aguas negras, son necesarios para poder solventar los problemas relacionados con la disposición final de los efluentes provenientes de uso doméstico, comerciales, e industriales.

Muestreo

Tanto la cantidad como la composición de las aguas negras domesticas varia cada hora, cada día, es por esto que los resultados de los análisis varían de comunidad en comunidad, de acuerdo a la población y al sector industrial presente en la zona.

Es por esto que se deben tomar muestras representativas en periodos de 24 horas, cada 2 horas, o cada 4 horas según sea el caso.

Estas muestras deben comprender varios días de la semana o de los meses donde se espere mayor variación de flujo.

Las muestras se toman en volumen no inferior a 120 cc, se mezclaran al final del muestreo, un volumen final de 2 o 3 lts será suficiente, deben preservarse las muestras a una temperatura entre 3 y 4 grados centígrados.

Las muestras de oxígeno disuelto y cloro residual se deben tomar en sitio.

El muestreo frecuente permite establecer los valores medios y grado de fluctuación en la calidad del agua.

Un muestreo bien dirigido y confiable asegura la validez de los resultados del laboratorio.

Tipos de análisis

Los análisis requeridos para el conocimiento completo de las características de las aguas negras son los análisis físicos y análisis químicos.

Análisis físicos

Estos son de mucho interés para el laboratorio incluyen valores de temperatura, turbiedad, color y olor, cuando se trata de aguas negras industriales presentes en el líquido cloacal.

Temperatura: Conocer la temperatura es de particular interés para precisar la magnitud de los parámetros vinculados al campo de tratamiento de aguas y a los procesos naturales de autodepuración. La intensidad de las reacciones químicas y procesos biológicos dependen de la temperatura del ambiente o medio donde ellas se manifiesten, temperaturas más bajas que las que presentan las aguas provenientes del acueducto nos pueden estar indicando que a las aguas negras se están incorporando aguas superficiales o subterráneas, y en caso de presentar temperaturas elevadas nos indican la presencia de aguas calientes o residuos industriales. La temperatura influye en forma significativa en las especies acuáticas, determinando su metabolismo, respiración, reproducción, y su influencia en la descomposición de la materia orgánica.

Turbidez: Nos permite tener una idea de la cantidad de materias extrañas en suspensión que pueden estar presentes en las aguas residuales, tales como arcillas, limos, materia orgánica, plancton, u organismos microscópicos. Las aguas negras tienen un muy alto grado de turbidez.

Olor: Las aguas negras frescas no presentan olor, el olor a huevo podrido que le produce el ácido sulfhídrico u otro subproducto de la descomposición indica aguas negras viejas, o septificadas. El olor puede indicar la presencia de ciertos residuos de interés que deben ser tratados para su remoción.

Color: Las aguas negras son grisáceas, los colores obscuros indican septificacion sobre todo si tienen olor putrefacto. Esta variable refleja parcialmente la magnitud de su concentración, es importante en los efluentes de las plantas de tratamiento que son vertidas en cuerpos de agua que este parámetro cumpla con lo permitido por las normas para no modificar el aspecto estético del cuerpo receptor.

Sólidos: La determinación de los residuos en los líquidos cloacales es de gran valor y significación ya que los residuos presentes en las aguas usadas, son los que comunican las condiciones indeseables, agresivas, de los compuestos que se tratan de eliminar con las diferentes operaciones y procesos del tratamiento, permite determinar las modalidades de operaciones requeridas para el tratamiento de los lodos.

Sólidos totales: Los sólidos presentes en las aguas negras se encuentran en suspensión o en solución y pueden ser materia orgánica o inorgánica. Los sólidos totales abarcan tanto a los sólidos en suspensión como a los sólidos en solución.

El procedimiento para determinar sólidos totales es el siguiente:

Se pesa el recipiente, se colocan 100 ml de la muestra y se somete a 130 grados centígrados durante 1 hora, se evapora el líquido, se pesa nuevamente los sólidos totales los conoceremos por el aumento de peso en el recipiente completamente seco.

Sólidos volátiles u orgánicos y sólidos fijos o inorgánicos: Los sólidos totales son incinerados a 600 grados centígrados durante 1 hora tiempo en el cual la materia orgánica volátil se quemara, permaneciendo en el recipiente la materia inorgánica o fija, por diferencia de peso entre sólidos totales y sólidos fijos obtenemos sólidos volátiles.

Sólidos en suspensión, disueltos y coloidales: Haciendo pasar una porción del agua en estudio por un filtro de peso conocido de fibra de asbesto, se quedan allí retenidos los sólidos en suspensión, el aumento de peso en el filtro ya seco nos determina la cantidad de estos sólidos. Los sólidos coloidales se determinan a través de sustancias coagulantes, se les pueden aglutinar sus núcleos, que al flocular les permite crecer y poder ser removidos, los sólidos disueltos pueden ser parcialmente removidos mediante la acción biológica de microorganismos que los utilizan como sustratos solubles.

Análisis químicos

Los análisis o exámenes químicos en las aguas negras sirven para determinar la presencia de los elementos que generan contaminación en los efluentes, sirven para determinar las sustancias que afectan al medio ambiente donde serán dispuestas, determinan también la etapa que ha alcanzado el proceso de estabilización. Son una guía para el diseño del proceso a usar en la planta de tratamiento.

Nitrógeno: La determinación del nitrógeno en sus diferentes formas (orgánico, amoniacal, nitritos y nitratos) nos dará una idea precisa del avance del proceso de estabilización de la materia orgánica. En los líquidos residuales que llegan a las plantas de tratamiento se les determina el nitrógeno para conocer su concentración y poder estimar el grado de transformación que sufren a través de las distintas etapas del acondicionamiento y para conocer si su concentración es capaz de satisfacer los requerimientos mínimos normalmente reportados para este elemento.

En los líquidos residuales que salen de las plantas de tratamiento (efluentes) se mide este elemento con el objeto de conocer el grado de disminución que pueda presentar

el parámetro en el efluente ya tratado, también es importante para predecir de acuerdo a la cantidad y concentración de los compuestos nitrogenados el grado de eutrofización a que puedan estar expuestos los receptores finales.

Los nitritos representan una forma intermedia en el proceso de transformación que sufre la materia orgánica a estados más estables.

Los nitratos representan estas formas estables y resultan de la oxidación de los nitritos.

En las aguas negras viejas predominan nitritos y si ellas son oxidadas suficientemente para hacerlas estables encontraremos nitratos.

Cloruros: Están presentes en los líquidos cloacales en la forma de ion CL, proviene de una de las sales más frecuentemente utilizadas en la dieta del hombre (cloruro de sodio) y son excretadas por el hombre a través de la orina.

Su cantidad en las aguas negras se asume sea una indicación de la concentración de las mismas, en las aguas receptoras de los líquidos cloacales con o sin tratamiento, nos indican el grado de contaminación, pues entre otros daños que causan es que afectan la solubilidad del oxígeno en las aguas negras.

En las zonas costeras es común la presencia de cloruros, por el paso de aguas del mar al sistema de aguas negras por las alcantarillas, la presencia de cloruros puede dañar las tuberías, estructuras metálicas e interferir con el crecimiento vegetal.

Ácido sulfhídrico: Se puede detectar la presencia de este acido en las aguas negras por presentar un fuerte y desagradable olor en las aguas donde se está produciendo la estabilización de forma anaeróbica, requiriéndose en este caso oxígeno disuelto para compensar la demanda.

Oxígeno disuelto: La presencia de oxígeno disuelto en las aguas crudas es una indicación de frescura, y su presencia en un efluente de una planta de tratamiento nos puede evidenciar que se ha logrado el proceso de oxidación con las etapas del tratamiento. Lo más recomendable es tomar las muestras y medir en el sitio este parámetro, debido a la fácil y rápida absorción del oxígeno en la atmosfera. Si hay oxígeno disuelto en un rio o cuerpo receptor es un indicativo que no hay peligro para la vida acuática.

DBO (Demanda Bioquímica de Oxigeno): La DBO es el parámetro más usado para determinar la eficiencia de un tratamiento aplicado a un líquido residual. Cualquier disminución del valor inicial conocido, indica una eliminación parcial de la materia orgánica que estaba en las aguas negras y por lo tanto una reducción de su potencial grado de contaminación.

La DBO representa la cantidad de oxigeno requerido por las bacterias para alcanzar la estabilización de la materia orgánica en condiciones aeróbicas, indica la concentración de materia orgánica biodegradable presente en las aguas negras.

Para su determinación en el laboratorio se toma una muestra y se diluye con agua que contenga oxígeno en una cantidad conocida, se incuba durante 5 días a una temperatura de 20 grados centígrados, se mide luego la cantidad de oxigeno que se ha perdido, esta disminución en oxígeno disuelto, es proporcional a la cantidad de materia orgánica presente en las aguas en estudio.

DQO (Demanda Química de Oxigeno): La DQO está basada en el hecho de que la mayoría de los compuestos orgánicos pueden ser oxidados a dióxido de carbono y agua mediante la acción en medio acido de agentes oxidantes.

Los valores de DQO son mayores a los valores de DBO de una muestra, y están en proporción a la mayor o menor cantidad de materia orgánica biológicamente resistente a ser oxidada. Esta prueba se hace a las aguas industriales, o cuando las aguas negras industriales se han mesclado con aguas negras domésticas. Con este parámetro se mide la cantidad de materia carbonosa biodegradable o no, presente en las aguas y nos indica el grado de contaminación.

Acidez: Este parámetro se debe determinar en los casos de aguas provenientes de industrias, o de aéreas mineras, o también donde las aguas domesticas han recibido aguas industriales que se presume presenten cierto grado de acidez.

Se debe conocer el grado de acidez para determinar la influencia que puede tener sobre los procesos biológicos utilizados en el tratamiento de aguas residuales.

Alcalinidad: Las aguas negras domesticas mantienen un grado de alcalinidad similar a las aguas blancas de consumo humano, de donde ellas provienen, la presencia de valores altos en este parámetro indica su mezclado con aguas negras industriales.

PH: La determinación del pH en aguas residuales, es importante para mantener las condiciones favorables a los microorganismos encargados de la estabilización de la materia orgánica.

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