DBO10 (1)

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE CIENCIAS CURSO: CONTAMINACIÓN DE AGUAS - LABORATORIO

Demanda Bioquímica de Oxígeno (Influente) Integrantes:

Fukunaga Anaya, Natsumi Hide Palacios Trujillo, Paula Natalia Pérez Pelaes, Joselin Torres Salazar, Fiorella Zarate Sulca, Reider Benigno

Profesor de Práctica:

Franz García Huazo

Fecha de la Práctica:

04/09/2018

Fecha Fecha de Entr Entreg egaa del del Info Inform rme: e:

18/0 18 /09/ 9/20 2018 18

Índice Introducción

2

Objetivos

3

Objetivos Generales

3

Objetivos Específicos

3

Marco Teórico

3

Metodología

5

Resultados

6

Discusiones

7

Conclusiones

8

Bibliografía

8

Anexo

9

1. Introducción Toda población o industria, es generadora de residuos ya sean sólidos, líquidos o gaseosos. La  porción que involucra lo líquido, es generalmente agua que es desechada una vez contaminada  por la variedad de usos para los que fue empleada. Se le denomina aguas residuales, y deben ser  gestionadas, implicando la ingeniería para eliminar la contaminación que presentan. La oxidación microbiana es una de las principales reacciones que ocurren en estos cuerpos de agua y constituye una de las demandas de oxígeno, ejercida por los microorganismos heterotróficos, que es prudente cuantificar. La DBO o demanda bioquímica de oxígeno, es una medida de la cantidad de oxígeno que utilizan dichos microorganismos en la estabilización de la materia orgánica oxidable, en condiciones aeróbicas, por ende, es un ensayo biológico que requiere cierto cuidado para su realización, así como condiciones iniciales necesarias que deben mantenerse a lo largo de toda la  práctica para obtener valores confiables y representativos. A su vez, existen variedades de DBO, dependiendo del tiempo de incubación al que se ha mantenido la muestra. Para la presente práctica se llevó a cabo el cálculo de la DBO10 por el método de DBOTrak, que experimentalmente nos permite obtener resultados graficados y tabulados de acuerdo con la variación de presión dentro del frasco.

2. Objetivos Objetivos Generales -

Hallar qué tipo de relación existe entre la concentración de materia orgánica susceptible a descomposición y la DBO.

Objetivos Específicos -

Determinar la demanda bioquímica de oxígeno para 10 días del influente obtenida de la granja de cerdos. Comparar el resultado obtenido con los límites máximos permisibles nacionales e internacionales para la actividad seleccionada.

3. Marco Teórico 3.1.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO): Es un parámetro que mide la cantidad

de oxígeno consumido al degradar la materia orgánica de una muestra líquida. Es la materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión. El método de ensayo se basa en medir el oxígeno consumido por una población microbiana en condiciones en las que se han inhibido los procesos fotosintéticos de producción de oxígeno en condiciones que favorecen el desarrollo de los microorganismos. (Sánchez,1994) 3.2.

Oxígeno Disuelto (OD): Es la concentración de oxígeno existente a determinadas

condiciones de presión y temperatura, en una muestra líquida proveniente de líquidos residuales o de un cuerpo de agua. 3.3.

Efectos de los parámetros en el cálculo de la DBO.

- Tiempo: A mayor tiempo de oxidación de la materia orgánica, menor será la concentración de oxígeno en la muestra. (Clemente, 2014) - Temperatura: Los cambios de temperatura producirán el aumento o reducción de la velocidad de reacción. La temperatura estándar es 20°C, acompañado de la constante de Henry, sin embargo para una temperatura diferente de esta, la constante para calcular el OD se hallará mediante la ecuación de Van’t Hoff. - Potencial de hidrógeno (pH): Antes de inocular el agua de dilución, se debe tener especial cuidado en ajustar el pH del agua residual al rango de 6.5 a 7.5 para obtener valores confiables de la DBO. Ya que los microorganismos se desarrollan o sobreviven mejor en condiciones de pH neutro. (Clemente, 2014) - Nutrientes: Las bacterias requieren de nutrientes orgánicos e inorgánicos para su metabolismo, en la prueba estándar de DBO es el agua de dilución al que incluye los nutrientes inorgánicos. De estos nutrientes el nitrógeno y el fósforo son los más importantes en la determinación de la DBO. La aclimatación de la siembra probablemente es el aspecto que mayormente se olvida. La mayor 

 parte de los desechos industriales no cuentan con organismos perfectamente aclimatados y mucho menos al agua de dilución que se utiliza. (Clemente, 2014) - Toxicidad: Las muestras que contienen sustancias altamente tóxicas tales como pesticidas, herbicidas, metales pesados, etc., presentan dificultades para las pruebas de DBO, debido a que dichos contaminantes inhiben el crecimiento bacteriano y dificultan por tanto el consumo de la materia orgánica. (Hanna, 2017)

4. Metodología Puesto que se trabajó con el influente obtenido de la Unidad Experimental de Cerdos de la Universidad Nacional Agraria La Molina, es decir, el efluente antes de ser tratado, es necesario que se realice una dilución previa a la indicada en el manual del instrumento DBO Trak utilizado en la presente práctica. En primer lugar, del envase que contiene el influente, se extraen 10 mL, se coloca en una  probeta, y esta se enrasa con agua destilada hasta los 100 mL. Posteriormente, siguiendo las instrucciones del manual, de la dilución elaborada en la probeta, extraemos un volumen de 45 mL y lo colocamos en la botella de seguridad color ámbar. Luego, se le añade a la botella, 50 mL de agua destilada para obtener un volumen de 95 mL, se utilizan estas cantidades para obtener  una dilución 2,11 como indica el manual de operación.

Imagen 1: Botella de seguridad ámbar para DBO Trak

Fuente:Labor-material-para-laboratorio.

Una vez añadida el agua destilada, se añade un inóculo a la botella, el cual, en términos sencillos,  posee nutrientes que serán consumidos por las bacterias para que estas puedan realizar su actividad degradativa apropiadamente. El siguiente paso, es añadir tres pastillas de hidróxido de  potasio en la tapa de la botella, mas no de manera directa sobre la muestra. Finalmente, se añade a la botella, un agitador magnético, y se cierra. Una vez hecho todo esto, se lleva la muestra al DBO Trak. Al colocarla en este instrumento registrador, debemos asegurarnos de que el agitador magnético, se encuentre girando justo en el medio de la botella ámbar. Imagen 2: DBO Track

Fuente: https://galeriamedica.mx/producto/bod-trak-ii-aparato-de-dbo-respirometrico/

Condiciones ➢

Dilución previa de la muestra en agua: 1/10. Por lo tanto, la DBO se multiplicará por el factor 10 para obtener su valor real.

➢

Se eliminarán los resultados que no cumplan con el parámetro ya establecido que indica que la depleción debe ser menor a 0.2.

➢

La muestra se conserva a una temperatura de 20°C.

5. Resultados Figura . Gráfico DBO Trak.

Fuente: Elaboración

propia.

6. Discusiones Como menciona (Sanchez, 1994) la DBO es la medida de la cantidad de oxígeno utilizado por  los microorganismos para degradar la materia orgánica susceptible al consumo u oxidación. De esta definición se puede determinar la relación entre DBO y materia orgánica la cual es: mientras más materia orgánica esté presente en la muestra, se observará una mayor DBO. Esta deducción,  permite interpretar y entender la variación del DBO. Debido a la alta concentración de materia orgánica presente en las muestra obtenida del influente industrial de la “Granja de Cerdos”, era necesaria una dilución para asegurar que el oxígeno disuelto esté presente en el rango de detección para la realización de la prueba. En la muestra del influente la dilución se hizo de 1/10 para asegurar que la DBO última sea menor de 700 mg/L. Al sobrepasar la DBO5 estamos asegurándonos que casi la totalidad de Materia Orgánica carbonácea se ha oxidado y que posiblemente esté empezando la oxidación de la materia orgánica nitrogenácea, además que el valor se acerca a la DBO final . Por lo que se observa en la

gráfica, el comportamiento de la curva indica que su tendencia a aumentar se debe a la naturaleza de la materia orgánica, los tipos de microorganismos, la temperatura y especialmente a que este tipo de muestras no ha pasado aún por un tratamiento como el caso de las aguas del efluente. Finalmente, como es sabido, el Perú no posee un límite máximo permisible para efluentes de  plantas de tratamientos para la industria de los puercos, hecho que sí se da en los países aledaños. Por lo tanto, para poder hacer una interpretación del DBO que se obtuvo en la presente práctica, se utilizaron las tablas de las normas colombianas extraídas del trabajo de Tesis del Ingeniero Agrícola Diego Enrique Suero Sánchez. La norma colombiana presenta límites máximos  permisibles para el vertido de efluentes de granjas de cerdos en aguas superficiales y el valor  límite máximo permisible de la DBO es de 450 mg/L. Al hacer la comparación de esta norma colombiana con el valor de la DBO de ……., se observó que se ha superado por mucho los límites máximos permisibles. El hecho de que se haya superado los límites máximos permisibles nos da a entender que estas aguas pueden generar de alguna manera afectaciones a las plantas, animales y seres humanos en general. Por otra parte, cabe señalar que en la universidad se suelen utilizar estas aguas residuales “tratadas” para el riego de las áreas verdes, por lo que según el ECA de categoría 3 titulado “para el riego y bebida de animales” se debería tener un valor de DBO menor a 15mg/L llegando a la conclusión de que estas aguas verdaderamente están de alguna manera llenando de materia orgánica las áreas verdes y posiblemente afectando a las aguas del subsuelo al momento de infiltrarse con un exceso de compuestos como los nitritos.

7. Conclusiones -

La relación que existe entre el DBO y la materia orgánica susceptible a descomposición es directamente proporcional. El resultado de la determinación de DBO en el día diez fue El resultado de la DBO sobrepasa los estándares tanto nacionales como internacionales.

8. Bibliografía ●

Hanna Instruments. DBO5. Publicado el 01/01/2018. Visitado el 7/04/2018. Disponible en: http://www.hannainst.es/blog/dbo5/

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María Magdalena del Ángel Sánchez. UANL. Contribución al estudio de Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO). Monterrey.1994. Visitado el 07/04/2018. Disponible en: http://eprints.uanl.mx/7204/1/1020091184.PDF

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Clemente Egusquiza, Elvis. Determinación de DBO. Visitado el 07/04/2018. Disponible en : http://www.infojardin.net/glosario/o2/oxigeno-disuelto.htm

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Suero, D. 2016. Evaluación de opciones tecnológicas para el tratamiento de efluentes de la unidad experimental de cerdos de la UNALM. Trabajo final para optar el título de: Ingeniero Agrícola. Perú, Universidad Nacional Agraria de La Molina. 22p

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Gil, M. 1998 Demanda bioquímica de oxígeno de efluentes con productos xenobióticos. Revista Ingeniería del Agua 5(4): p.53.

9. Anexo Anexo 1 : ECA de agua.

Fuente: El Peruano,2017.