Informe de Dbo5

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación“

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

2015

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA AMBIENTAL Y ECOTURISMO

DETERMINACIÓN DE DBO5 LABORATORIO DE CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS Y SUELOS PROFESORA: Ing. INTEGRANTES:     

MONTENEGRO PISFIL, JAIME. ROLDAN MORENO, CESAR. RUIZ MESIA, LLUNELI. SANTIVAÑEZ ORELLANA, STEVE. VASQUEZ RAMIREZ, JOSCELYN

TURNO:

TA

AULA:

B4-5

INDICE 1. INTRODUCCION..............................................................................................1 2. OBJETIVO........................................................................................................2 2.1. OBJETIVO GENERAL...............................................................................2 2.2. OBEJETIVOS ESPECIFICOS...................................................................2 3. MARCO TEÓRICO...........................................................................................3 4. MATERIALES Y EQUIPOS..............................................................................6 4.1. MATERIALES.............................................................................................6 4.2. Equipos......................................................................................................9 5. PROCEDIMIENTO.........................................................................................10 6. RESULTADOS Y DISCUSION........................................................................11 6.1. RESULTADOS..........................................................................................11 6.2. DISCUSION.............................................................................................11 7. CONCLUSIONES...........................................................................................12 8. RECOMENDACIONES..................................................................................12 9. BIBLIOGRAFIA...............................................................................................13

DETERMINACIÓN DE DBO5

1. INTRODUCCION La demanda bioquímica de oxígeno (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 representa en promedio un 65 a 70% del total de la materia orgánica oxidable. La DBO 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. El ensayo supone la medida de la cantidad de oxígeno requerido por los organismos en sus procesos metabólicos al consumir la materia orgánica presente en las aguas residuales o naturales, por lo que es necesario garantizar que durante todo el período del ensayo exista suficiente O.D. para ser utilizado por los organismos. Además, debe garantizarse que se suministran las condiciones ambientales adecuadas para el desarrollo y trabajo de los microorganismos, así que se deben proporcionar los nutrientes necesarios para el desarrollo bacterial tales como N y P y eliminar cualquier sustancia tóxica en la muestra. Es también necesario que exista una población de organismos suficiente en cantidad y variedad de especies, comúnmente llamada “simiente”, durante la realización del ensayo. Las condiciones estándar del ensayo incluyen incubación en la oscuridad a 20ºC por un tiempo determinado, generalmente cinco días. Las condiciones naturales de temperatura, población biológica, movimiento del agua, luz solar y la concentración de oxígeno no pueden ser reproducidas en el laboratorio. Los resultados obtenidos deben tomar en cuenta los factores anteriores para lograr una adecuada interpretación. Las muestras de agua residual o una dilución conveniente de las mismas, se incuban por cinco días a 20ºC en la oscuridad. La disminución de la concentración de oxígeno disuelto (OD), medida por el “método Winkler” o una modificación del mismo, durante el periodo de incubación, produce una medida de la DBO5.

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2. OBJETIVO 2.1. OBJETIVO GENERAL 

Determinar de DBO5 en la muestra de aguas naturales y residuales.

2.2. OBEJETIVOS ESPECIFICOS  

El alumno determinará la DBO5 de diferentes tipos de agua El alumno interpretará los resultados de la DBO5 dependiendo del



origen de la muestra, a la normatividad y el tratamiento aplicado El alumno determinará la concentración de Oxígeno Disuelto a diferentes tipos de muestras.

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3. MARCO TEÓRICO -

Demanda Química de oxigeno:

La demanda química de oxígeno, DQO, corresponde a la cantidad de oxigeno requerida para oxidar completamente por medios químicos los compuestos orgánicos a CO2 y H2O. En la práctica, la materia orgánica en agua es oxidada por K2Cr2O7 bajo condiciones estrictas (en medio de ácido sulfúrico concentrado, y a una temperatura de 160 ºC). La cantidad de oxígeno del dicromato usado, es determinada y expresada como DQO. En aquellos casos que la fórmula de los compuestos es conocida, la DQO puede ser derivada de la estequiometria. Se tiene que 1 g eq. de carbohidrato ó 1 g eq. de proteína corresponde 1 g eq. de CO2. Se debe destacar que la DQO no incluye el oxígeno que convierte el nitrógeno reducido a nitrato. En cuanto al sulfuro reducido (R-SH S2), sin embargo, es oxidado a sulfuro por los agentes químicos y por consiguiente se incluye en el valor de DQO. Una importante ventaja de este método es que cuantifica tanto la materia orgánica disuelta como la partículada. Considerando el hecho que el tratamiento de aguas residuales tiene que ver con la separación de ambos tipos de materia orgánica, la DQO medida es ampliamente usada como un parámetro cuantitativo.

-

Demanda bioquímica de oxigeno

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.

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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: o pH neutro o Presencia de un inoculo lo suficientemente aclimatado o Presencia de una cantidad adecuada de nutrientes minerales necesarios

para

el

crecimiento

microbiano

(de

particular

importancia son N, P, Ca, Mg, Fe, S). o Incubación en la oscuridad. -

DBO5

La DBO5 es el parámetro más usado para medir la calidad de aguas residuales y superficiales, determinar la cantidad de oxígeno requerido con el propósito de estabilizar biológicamente la materia orgánica del agua, diseñar unidades de tratamiento biológico, evaluar la eficiencia de los procesos de tratamiento y fijar cargas orgánicas permisibles en fuentes receptoras. La ecuación de cálculo es la siguiente:

Donde: y5 = DBO5 estándar – mg/L L = DBOUC – mg/L o DBO remanente pata un tiempo t – mg/L K = Constante de velocidad de reacción de la DBO 5, base natural – d-1 k = Constante de velocidad de reacción de la DBO 5, base decimal – d-1 CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS Y SUELOS

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Para calcula la DBO de 1 día, puede utilizarse la ecuación:

Donde: L1 = DBO de un día – mg/L L = DBOU – DBO última – mg/L (Esta DBO es aproximadamente el 80% del total) La oxidación bioquímica es un proceso lento que requiere, matemáticamente, un tiempo infinito para su culminación. A 20 °C, valores típicos de K y k son respectivamente 0.23 d-1 y 0.10 d-1. Otros valores típicos son los que se presentan en la tabla 1: Tabla N° 01: Valores típicos de k, K, L.

Fuente: Datos tomados de (Romero R., J., 2005, pág: 40)

Para determinar el valor de la constante de reacción K a una temperatura diferente de 20°C se utiliza la siguiente ecuación; deducida de la relación clásica de Van´t Hoff Arrhenius:

Donde: CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS Y SUELOS

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KT = Constante de reacción de la DBO para T°C – d -1 K20 = Constante de reacción de la DBO para 20°C - d -1 = 1,135 para T = 4 – 20°C 1,056 para T = 20 – 30°C 1,047 para T > 20°C

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4. MATERIALES Y EQUIPOS 4.1. MATERIALES Fiolas

Frascos de OD

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Embudo

4.2. Equipos Oximetro

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Incubadora

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5. PROCEDIMIENTO Procedimiento (Para efluentes) 1. Tomamos 20 ml de muestra y la llevamos a la fiola de 1 litro completando con agua de dilución 2. Llenamos los frascos de OD (320ml). Para el día cero 3. Llevar el frasco rotulado (OD)5 a incubar por 5 días. DBO5 ppm = OD0 ¿

- OD5 )/fd

Donde: OD0 = concentración de oxígeno disuelto y muestra, tiempo inicial OD5 Fd

= concentración de oxígeno de muestras tiempo 5 días = fracción de dilución

Fd = alícuota (20ml)/ volumen total 300ml Preparación de agua de dilución -

1 litro de agua destilada 1 ml de FeCl3 cloruro férrico

-

1 ml de

-

CaCl2 cloruro de calcio 1 ml de Mg( SO 4 ) sulfato de manganeso

- 1 ml de solución amortiguadora  Mover por 10 minutos.

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6. RESULTADOS Y DISCUSION 6.1. RESULTADOS Para obtener el resultado de oxígeno disuelto (OD) de nuestra muestra Chancay: 1. Usando el oximetro se midó el oxígeno disuelto e la muestra en el día 0, obteniendo como resultado 7.53 ml. 2. Después de realizada la medición se encubó el frasco por cinco días (previamente rotulado), al cabo de los cinco días se obtuvo un resultado de 6.69 ml. 3. Para el cálculo de DBO5 se usó la siguiente fórmula: DBO5 (ppm)= (OD0-OD5)/fd Entonces: DBO5 = (7,53ml – 6,69ml)/(20ml/300ml) DBO5 = 0,84/0,067 DBO5 = 12,54 ppm 6.2. DISCUSION De acuerdo a los ECAs de agua tenemos:

Fuente: www.minem.gob.pe

Como observamos nuestra muestra de agua de Chancay tiene un valor de 12,54 ppm o 12,54 mg/L supera el valor que nos muestran en el cuadro, por lo que se está afectando la calidad del agua

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7. CONCLUSIONES 

Se logró determinar el DB5 de las muestras escogidas en la práctica de laboratorio, logrando una destreza en el uso del instrumento para hallar



el oxígeno de las muestras. Logramos aplicar la formulas e interpretar el resultado de las muestras.

8. RECOMENDACIONES 

Como el ensayo de la DBO5 es muy importante para el análisis de aguas residuales, se recomienda que sea realizada la validación para este ensayo utilizando dos métodos para la determinación de oxígeno



disuelto (titulación manual y automática). Es preferible utilizar muestras con una concentración exacta para no tener que diluir con agua destilada y así no perder el tiempo.

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9. BIBLIOGRAFIA  APHA, AWWA, APLF. Métodos normalizados para análisis de aguas y aguas residuales. 17 edition. American Public Health Association Enc. New York 1992.  Metcalf & Eddy. 1996 “Ingeniería de Aguas Residuales. Tratamiento Vertido y Utilización. Vol. 1 Ed. Mc Graw Hill. México 250 p.  Romero, JA. 1996. Acuiquímica. Escuela Colombiana de Ingeniería. Santafé de Bogotá. Páginas 226.  NMX-AA-012-SCFI-2001. “Análisis de agua.- Determinación de la Demanda Bioquímica de Oxígeno en aguas naturales, residuales y residuales tratadas.- Método de Prueba  TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. LA DBO EN EL CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS EDARs. Disponible en la página web:  http://www.infohoreco.es/html/files/pdf/amb/iq/358/05articulo.pdf  DÁVILA LÓPEZ, Martha Nereyda. Validación de los métodos DQO, DBO5 y sólidos suspendidos totales en el análisis de aguas residuales para el Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira. Trabajo de Grado (Tecnóloga Química) Pereira: 2009, Universidad Tecnológica de Pereira.Tecnología. Tecnología Química.  Rodríguez Delgado, Karla María. Biomasa del estado de Durango aplicada para el tratamiento de aguas residuales municipales e industriales. Instituto Tecnológico de Durango. Ingeniería Química, 2008  SIERRA, JORGE HUMBERTO. Análisis de Aguas y Aguas Residuales. Universidad de Antioquia Facultad de Ingeniería, 1985.  NUTRIENTES Y GASES: OXIGENO DISUELTO. Disponible en la página web: www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p3-oxigeno.pdf  REPETO JIMENEZ, MANUEL GUILLERMO. Toxicología Fundamental 4 edición pág. 49.  Universidad Tec. Fed. Sta María, “Determinación de la relación DQO/DBO5 en aguas residuales de comunas con población menor a 25.000 habitantes en la VIII región”; pag. 5 -7.

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