caracterizacion de aguas residuales

CARACTERIZACIN DE AGUAS RESIDUALES

Lic Luis Jos La Rosa

UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL

LISANDRO ALVARADO

Abril, 2015.

1.- Entrada de aguas residuales a fosa de enfriamiento y sedimentacin.

Segunda parte:

CARACTERIZACIN

DE AGUAS RESIDUALES

Identificacin fotos

2.- Composicin fotogrfica que muestra varias descargas de aguas residuales.

Identificacin fotos

3- Descarga puntual de aguas residuales por tubera.

QU ES CARACTERIZAR ?

CMO SE CARACTERIZAN AGUAS RESIDUALES ?

PARA QU O POR QU SE CARACTERIZAN ESTAS AGUAS ?

QU PROBLEMAS SE PRESENTAN COMUNMENTE ?

CMO SE PRESENTAN LOS RESULTADOS ?

GUA PARA CARACTERIZACIN

DE AGUAS RESIDUALES

Paso 1: Establecer los objetivos de la caracterizacin

Paso 2: Ubicar los sitios y perodo de muestreo

Paso 3: Establecer los parmetros a determinar

Paso 4: Disear un programa de muestreo

Paso 5: Establecer los trminos de referencia

4.- Vista general de una fosa para enfriamiento y sedimentacin.

5.- Descarga de aguas residuales por tubera de concreto. Captacin de muestra.

Paso 6: Ejecutar el muestreo segn lo programado

Paso 7: Realizar anlisis

Paso 8: Analizar informacin y elaborar informe final

Paso 9: Mantener supervisin constante

GUA PARA LA CARACTERIZACIN

DE AGUAS RESIDUALES

Paso 1.- Establecer objetivos de la caracterizacin.

a) Cumplir con la normativa legal *

b) Evaluar eficiencia de un sistema o planta de tratamiento *

c) Detectar elementos particulares en efluentes lquidos

d) Estimar incidencia de vertido lquido sobre su receptor...

6.- Estero receptor de descargas de Estacin de Flujo.

f) Evaluar posibilidades de reutilizacin *

g) Llevar controles internos, realizar comparaciones o

desarrollar trabajo docente o de investigacin...

e) Establecer caudal de diseo de control, obtener datos

para diseo de sistemas o plantas de tratamiento

7.- Canal para conducir aguas residuales tratadas con fines de riego.

Paso 1.- Establecer objetivos de la caracterizacin.

Paso 2: Ubicar sitios y perodo de muestreo.

8.- Descarga puntual a travs de canal abierto.

?...

Barrera de contencin

Trampas de heno

Mantas oleoflicas

9.- Canal abierto con componentes para retencin de contaminantes.

Entrega a receptor

Donde...?

* Dificultades que pueden presentarse

* Ubicacin tentativa

** Inspeccin en sitio

** Escogencia de puntos y perodo por exceso

10.- Aguas residuales retenidas en fosas, pelcula contaminante sobre la superficie.

Estn referidos a la escogencia del lugar y momento ms adecuados

* Ubicacin definitiva

** Sealamiento en plano o croquis

** Demarcacin para seguimiento

** Identificacin clara en informe

11.- Identificacin provisional de un punto de muestreo.

12.- Identificacin indirecta de un punto de muestreo.

Identificar debidamente un punto de muestreo es particularmente importante

para realizar seguimiento o evaluaciones peridicas

Agua a tratar

Desbaste Medicin Desarenador Sedimentacin

primaria

Homogeneizador (opcional)

Tanque de aireacin (lodos activados)

Sedimentacin secundaria

Efluente

Residuo de

desbaste (basura) Lavado

con agua Disponer

arena

Recirculacin de lodos

Tratamiento

de lodos

Exceso de

lodos

Lodos

SISTEMA CONVENCIONAL DE TRATAMIENTO

DE AGUAS RESIDUALES

13.- Esquematizacin para efectos explicativos. Identificacin secuencial.

Clorinacin

Agua a tratar


primaria




Efluente

Residuo de


con agua

Disponer

arena


Tratamiento

de lodos

Exceso de

lodos

Lodos

1

Punto Propsito

1 Caracterizacin de agua residual cruda.

Clorinacin

Agua a tratar


primaria




Efluente

Residuo de


con agua

Disponer

arena


Tratamiento

de lodos

Exceso de

lodos

Lodos

2

Punto Propsito

2 Eficiencia del desarenador.

Clorinacin

Agua a tratar


primaria




Efluente

Residuo de


con agua

Disponer

arena


Tratamiento

de lodos

Exceso de

lodos

Lodos

3

Punto Propsito

3 Caractersticas del agua residual homogenizada.

Clorinacin

Agua a tratar


primaria




Efluente

Residuo de


con agua

Disponer

arena


Tratamiento

de lodos

Exceso de

lodos

Lodos 4

Punto Propsito

4 Eficiencia del sedimentador primario.

Clorinacin

Agua a tratar


primaria




Efluente

Residuo de


con agua

Disponer

arena


Tratamiento

de lodos

Exceso de

lodos

Lodos

5

Punto Propsito

5 Eficiencia del tanque de aireacin.

Clorinacin

Agua a tratar


primaria




Efluente

Residuo de


con agua

Disponer

arena


Tratamiento

de lodos

Exceso de

lodos

Lodos

6

Punto Propsito

6 Caractersticas del agua residual tratada.

Clorinacin

* Los sitios escogidos deben garantizar:

** Facilidad para medicin de volumen o caudal

** Representatividad de las muestras

** Seguridad para personal y equipos...

14.- Punto ideal para captacin de muestra y medicin volumtrica de caudal.


La acertada escogencia del sitio facilitar la

captacin de muestras, lo qu a su vez depende de:

1.- Parmetros a determinar

2.- Procedimientos analticos empleados, y

3.- Objetivos del estudio

El xito de todo el proceso depende en gran medida

de la captacin de una muestra representativa

NO EXISTE UN PROCEDIMIENTO NICO

15.- Composicin fotogrfica, mtodos de captacin segn sitios seleccionados.

16.- Equipo utilizado para ingresar a una boca de visita.

Implementos

SEGURIDAD

17.- Equipo mnimo utilizado para proteger al tomamuestrista.

18.- Proteccin de personal durante captacin de muestras.

Aguas presuntamente contaminadas

Aguas presuntamente contaminadas

19.- Proteccin de personal durante medicin de caudal.

20.- Variante de medicin volumtrica de caudal.

Mtodos empleados para medicin de caudal

Volumtrico

Seccin velocidad

Qumico

Vertederos

Medidores Parshall

Pendiente-rea...

21.- Detalle de instalacin de sensor de caudalmetro.

SENSOR

EXTENSIBLE

CONECTOR

CAUDALMETRO

22.- Detalle de instalacin de sensor de caudalmetro.

Tensor para mantener en posicin el sensor

23.- Caudalmetro instalado en boca de visita.

24.- Medicin velocidad con correntmetro a la salida de tubera de concreto.

25.- Medicin de tirante de agua a la salida de tubera de concreto.

26.- Medicin de tirante de agua a la salida de tubera de concreto.

Paso 3:Establecer los parmetros a determinar.

* Esta relacionada con las caractersticas de cada actividad *

** Utilizar Clasificacin Industrial Internacional Uniforme *

** Discriminar segn su potencial contaminante *

27.- Determinacin de OD por el mtodo de Winkler.

* Se estima volumen mnimo de muestra y mtodos a utilizar*

Aspectos

a

considerar

Paso 4:Disear programa de muestreo.

28.- Aguas y sedimentos

29.- Muestra compuesta de tiempo 30.- Muestra compuesta de lugar...

Alcuota PAC

cada 30 min

Alcuotas idnticas en varios puntos

Y distintas profundidades

31.- Estimacin previa de variaciones en la descarga.

4 Pasos previos:

1.- Evaluar fuente de abastecimiento de agua

2.- Estimar volmenes utilizados y descargados

3.- Identificar etapas, descargas, retornos o reusos

4.- Determinar estabilidad o variabilidad del vertido

32.- Estimacin previa de variaciones en la descarga.

* Se precisan perodo y frecuencia de muestreo

** Se debe determinar la influencia de la fuente de abastecimiento *

** Se deben establecer los lapsos en que ocurren variaciones

* Seleccionar el tipo de muestra:

** Instantnea

** Compuesta (de lugar o de tiempo) *

** Continua...

33.- Levantamiento de seccin en el punto de captacin de muestras.

Atencin siguiente foto

34.- Ejemplo de alta concentracin de hierro en agua de abastecimiento.

35.- Levantamiento de seccin en el punto de captacin de muestras.

* Caso de muestras compuestas

** Ventajas

** Desventajas

36.- Captacin de muestra compuesta de lugar en fosa petrolera.

37.- Canal abierto escogido para elaborar muestra compuesta de tiempo.

* Por qu muestras compuestas ?

Ventajas > Desventajas

37.- Canal abierto escogido para elaborar muestra compuesta de tiempo

...El objetivo de la toma de muestras es la

obtencin de una porcin de material cuyo

volumen sea lo suficientemente pequeo como

para que pueda ser transportado con facilidad y

manipulado en el laboratorio sin que por ello

deje de representar con exactitud al material de

donde procede

Resultados de anlisis en sitio y medicin de caudal.

Hora

pH Temperatura

(C)

Caudal

(lps)

6:00 am 7,65 37,00 5,51

7:00 am 7,66 37,50 5,65

8:00 am 7,68 38,00 5,50

9:00 am 7,65 37,50 4,20

10:00 am 5,65 37,50 4,10 min.

11:00 am 7,65 37,50 5,30

12:00 m 7,67 38,00 7,00

1:00 pm 7,67 58,00 8,20 mx.

2:00 pm 7,66 38,00 6,00

Total horas (8) min. 5,65 Promedio 7,67 Prom. = 5,72

max. 7,68 min. 37 mx. 58 = 51,51

Cmo elaborar una muestra compuesta de tiempo ?



A

Q

Formula:

F =

Donde:

A = Cantidad de muestra requerida para los anlisis (l)

Q = Sumatoria de los Caudales(lps)

= = 97

51,51 lps

5 litros X 1000


Clculo de alcuotas proporcionales al caudal requeridas

para preparacin 5 litros de muestra.

Hora

pH Temperatura

(C)

Caudal

(lps)

Vol. Alcuota

(ml)

6:00 am 7,65 37,00 5,51 535

7:00 am 7,66 37,50 5,65 550

8:00 am 7,68 38,00 5,50 535

9:00 am 7,65 37,50 4,20 400

10:00 am 7,65 37,50 4,10 400

11:00 am 7,65 37,50 5,30 515

12:00 m 7,67 38,00 7,00 680

1:00 pm 7,67 38,00 8,20 800

2:00 pm 7,66 38,00 6,00 580

Total horas (8) min.7,65 Promedio 7,6 Prom. = 5,72 5.000

max. 7,68 min. 37 mx. 38 = 51,51 5 litros

Paso 5:Establecer los trminos de referencia.

Demanda Qumica de Oxigeno (DQO): Medida de la cantidad de

oxgeno requerida para oxidacin qumica de la materia orgnica,

muy empleada en la caracterizacin de aguas residuales, usando

como oxidante sales inorgnicas de Permanganato o Dicromato de

Potasio en un ambiente cido y a altas temperaturas. Se establece

un valor mximo de 350 mg/l para descargas directas al suelo o

a cuerpos de agua.

39.- Preparacin de muestra para ensayo de DQO por Reflujo Abierto.

Paso 5:Establecer los trminos de referencia.

39.- Preparacin de muestra para ensayo de DQO por Reflujo Abierto.

Demanda Bioqumica de Oxgeno (mg/l DBO5,20): Es la cantidad de

oxgeno requerido para la degradacin bioqumica del material

orgnico presente en un agua residual (demanda carboncea), as

como tambin la cantidad de oxgeno necesario para oxidar el

material inorgnico (sulfuros, iones ferrosos, etc.). El ensayo puede

medir el oxgeno empleado en oxidar formas reducidas de

nitrgeno (demanda nitrogenosa) a menos que su oxidacin sea

inhibida. El lmite mximo permisible es: Descargas directas al

suelo, cuerpos de agua y medio costero marino 60 mg/l. Redes

cloacales es de 350 mg/l.

Carga msica ? Poblacin Equivalente... ?

40.- Composicin fotogrfica mostrando medicin de caudales y anlisis

Qu es y cmo se determina la Carga Msica ?

40.- Composicin fotogrfica mostrando medicin de caudales y anlisis

Carga Msica de un Efluente:

Cantidad total de contaminante descargado por unidad de

tiempo (kg/da de DBO5,20), pudiendo tambin expresarse en

referencia a Unidades de Produccin (kg de DBO5,20 x UP).

Clculo:

Multiplicar DBO5,20 x caudal (lps) x factor de conversin Kg/da de DBO5,20 = (DBO5,20 en mg/l) x (Caudal en l/s) x 0,0864

41.- Composicin fotogrfica mostrando descargas diversas

1

3

2

4

En cul de estas descargas hay ms carga contaminante ?


Ejemplo: La caracterizacin de un efluente arroja los siguientes resultados:

Caudal (Q) = 50 l/s

DBO5,20 = 2.370 mg/l

DQ0 = 2.615 mg/l

SST = 122 mg/l

La carga msica sera la siguiente:

De DBO5,20

1.350 mg/l x 29 l/s x 0,0864 = 10.238,4 Kg/da

73.- Composicin fotogrfica mostrando descargas diversas.

Poblacin Equivalente (PE): Poblacin estimada que

contribuira con una cantidad determinada de un

parmetro especfico, indicador de contaminacin

(DBO5,20 en el caso de contaminacin orgnica,

microorganismos coliformes en contaminacin

microbiana). Las conversiones de carga orgnica a PE

se basarn en una contribucin de 54 g de

DBO5,20/persona/da, las de carga microbiana en Nmero

Mas Probable /per cpita/da de 200 x 109 Coliformes.

Clculo de Poblacin Equivalente:

DBO5,20 = 10.238,4 Kg/da = 189.600 PE

0,054 Kg/persona/da

42.- Punto de descarga para seguimiento de Ley.

Resultados de Evaluaciones Trimestrales.

Primer trimestre:

Caudal = 11.6 l/s

DQO = 522 mg O2/l

Lmite Permisible = 350 mg O2/l

Segundo trimestre:

Caudal = 19,87 l/s

DQO = 320 mg O2/l

Carga Msica = 523,17 kg/da

Carga Msica = 549,37 kg/da


En cul de estas descargas hay ms carga contaminante ?

5 lps

DBO5,20= 1.590 mg/l

8 lps

DBO5,20= 978 mg/l

15 lps

DBO5,20= 489 mg/l

3 lps

DBO5,20= 3.323 mg/l

CM=686,88 CM=675,99

CM=633,74 CM=861,32

Paso 6: Ejecutar el muestreo segn lo programado.

* Situaciones que deben reportarse

** Interrupciones en el proceso

** Cambios climticos

** Fallas en medicin de caudal y captacin

** Cualquier otra que...

42.- Ejecucin de muestreo en aguas estancadas a distintas alturas.

Paso 7: Realizar anlisis.

43.- Determinacin de pH, Temperatura y Conductividad Elctrica en sitio.

Se inicia durante la captacin de muestras *

En sitio se preservan y fijan las muestras *

Se inicia el proceso de conservacin para enviar muestras al Laboratorio

Se recaba informacin til para interpretar resultados...

44.- Levantamiento de informacin en sitio.

PLANILLA DE CAMPO:

Identificacin de la muestra

Fecha y hora de la captacin

Lugar, origen de la muestra

Identificacin del punto de muestreo

Tipo y cantidad de preservativos agregados

Resultados de las pruebas de campo

Observaciones

Identificacin del tomamuestrista

45.- Composicin fotogrfica mostrando preservacin de muestras.

45.- Composicin fotogrfica mostrando preservacin de muestras.

Es prcticamente imposible la preservacin completa e

indefinida de las muestras, ya que nunca podr lograrse

la completa estabilidad de todos sus constituyentes.

Las tcnicas de preservacin pueden retardar los

cambios, qumicos y biolgicos, que continan

inevitablemente despus de que la muestra se retira de

su fuente.

46.- Punto de descarga.

Es decir

47.- Captacin de muestra instantnea.

48.- Preparacin de muestra compuesta.

49.- Preservacin de muestras.

50.- Identificacin adecuada de muestras.

51.- Organizacin de muestras para envo al laboratorio.

52.- Conservacin de muestras.

53.- Traslado al laboratorio.

54.- Composicin que recoge actividades realizadas en 12 horas.

Paso 8: Analizar informacin y elaborar

informe final.

* Incorporar informacin recabada en cuestionario ambiental

* Estructurar informe de acuerdo a los objetivos

Estructura general del informe final

* Evaluacin de la actividad generadora de aguas residuales.

** Descripcin de la actividad

*** Nombre de la empresa o institucin

*** Naturaleza de la actividad que realiza

*** Ubicacin de la actividad

*** Perodo de funcionamiento u operacin

*** Nmero de empleados y obreros

*** Diversificaciones y/o ampliaciones previstas

*** Representante legal de la empresa

*** Nombre de la (s) persona (s) que aporta (n) la

informacin

Estructura general del informe final (Cont)

* Datos sobre el proceso de produccin.

** Identificacin y cuantificacin de:

*** Materias primas.

*** Productos

**** Intermedios.

**** Auxiliares.

**** Finales.

**** De Desecho.

** Descripcin de operaciones y/o procesos.

** Condiciones de operacin durante el periodo de caracterizacin.

** Informacin sobre el agua utilizada y desechada.


* PROGRAMA DE MUESTREO

* RESULTADOS


* COMENTARIOS.

Paso 9: Mantener supervisin constante.

caracterizacion de aguas residuales

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