MARCO CONCEPTUAL

Características físicas, químicas y biológicas de aguas residuales

Los constituyentes físicos, químicos y biológicos de las aguas residuales, y los contaminantes importantes de las aguas residuales se caracterizan por su composición física, química y biológica. Es conveniente observar que muchos de los parámetros queaparecen en la tabla están relacionados entre ellos. Por ejemplo, una propiedad física como la temperatura afecta tanto a la actividad biológica como a la cantidad de gases disueltos en el agua residual (5).

Tabla 1. Características físicas, químicas y biológicas del agua residual y sus procedencias

  CARACTERISTICAS PROCEDENCIA
Propiedades físicas Color Aguas residuales domésticas e industriales, degradación natural de materia orgánica
Olor Agua residual en descomposición, residuos industriales
Sólidos Agua de suministro, aguas residuales domésticas e industriales, erosión del suelo, infiltración y conexiones incontroladas
Temperatura Aguas residuales domésticas e industriales
Constituyentes químicos

Orgánicos

Carbohidratos Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales
Grasas animales, aceites Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales y grasas
Pesticidas Residuos agrícolas Fenoles Vertidos industriales
Proteínas Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales
Contaminantes prioritarios Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales
Agentes tensoactivos Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales
Compuestos orgánicos volátiles Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales
Otros Degradación natural de materia orgánica
Inorgánicos Alcalinidad Aguas residuales domésticas, agua de suministro, infiltración de agua subterránea
Cloruros Aguas residuales domésticas, agua de suministro, infiltración de agua subterránea
Metales pesados Vertidos industriales
Nitrógeno Residuos agrícolas y aguas residuales domésticas
PH Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales
Fósforo Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales; aguas de Escorrentía
Contaminantes prioritarios Aguas residuales domésticas, industriales y comerciales
Azufre Agua de suministro; aguas residuales domésticas, comerciales e industriales
Gases Sulfuro de hidrógeno Descomposición de residuos domésticos
Metano Descomposición de residuos domésticos
Oxígeno Agua de suministro; infiltración de agua superficial
Constituyentes biológicos Animales Cursos de agua y plantas de tratamiento
Plantas Cursos de agua y plantas de tratamiento
Protistas
Eubacterias Aguas residuales domésticas, infiltración de agua superficial, plantas de tratamiento
Eubacterias.- Arqueobacterias Aguas residuales domésticas, infiltración de agua superficial, plantas de tratamiento Virus Aguas residuales domésticas

Medición de caudales
El caudal (Q) de un fluido es el volumen de fluido que atraviesa por segundo una superficie dada. Generalmente se utiliza la siguiente ecuación para el cálculo del caudal:

Dónde:
V= Volumen del líquido
t= tiempo del flujo (33).

Esto de manera directa en donde se vierte el agua que llega a un tanque y se emplea la fórmula anteriormente establecida indirectamente conociendo la sección de la acequia y la velocidad del agua, con la fórmula detallada a continuación. (33).

Dónde:
S= Sección o superficie
v= velocidad del agua

Para medir la velocidad del agua se toma una determinada longitud de la acequia (30 a 100 m) de superficie uniforme, señalando extremos con estacas, se coloca un corcho o trozo de madera y toma el tiempo en que tarde en recorrer esa longitud (34).

El valor obtenido corresponde a la velocidad superficial del agua, sin embargo lo que se requiere es la velocidad media que es menor por el rozamiento con las paredes de la acequia, para obtener se multiplica por el coeficiente =0,7 a 0,85 de acuerdo a la rugosidad que tengan las paredes, a mayor rugosidad menor velocidad media; obteniendo el valor de la sección que se multiplica por la velocidad media y nos da el caudal (34).

La medición de caudales se las realiza para facilitar los muestreos, ya que permiten obtener una concentración promedio de los contaminantes presentes en el agua residual, dota información para el ajuste del pronóstico de la disponibilidad de agua, determina la eficiencia en el sistema de riego (34).

Los métodos de aforo más empleados son generalizados en la práctica los que son los de velocidad y sección mojada (), estructuras hidráulicas [(], método volumétrico (), método químico (consiste en la incorporación a la corriente de cierta sustancia química durante un tiempo dado) y método combinado (compuerta de orificio cuadrangular o circular, donde se establece el caudal con respecto a la abertura medida en el vástago de la compuerta) (34,35).

2.1.11. Muestreos de aguas
Las estaciones de muestreo y aforo se fijan de acuerdo a los criterios que corresponde al muestreo de todas las descargas de aguas residuales y afluentes que se recepten al cuerpo de agua en estudio y fijación sobre la corriente de estaciones de muestreo, antes y después de las descargas de agua residual, entrada de corrientes, salida del canal, sitio de descarga, cambios de sección, caídas, zonas cubiertas de lirio (36).

El monitoreo ambiental recurre a una terna de técnicas de diagnóstico, el muestreo permite colectar una porción la cual represente la composición real de la muestra; dependiendo la calidad de los datos de las siguientes actividades a fin de que tengan validez y calidad la formulación de objetivos del programa de monitoreo, la colección de muestras representativas, el manejo y preservación de las muestras así como la realización del programa de análisis (37).

Considerando las actividades el diseño del muestreo dependerá de objetivos específicos y de: rutina, caracterización, establecimiento de una estación de monitoreo y especial. Definiendo posteriormente tipo de muestra (puntual, compuesta, duplicada, de control), la forma de colección (automático o manual), equipo de muestreo (bombas, recipientes, preservantes) y procedimientos especiales a seguir, según el tipo de análisis (37).

2.1.12. Obtención de muestras, traslado y conservación
En los ensayos biológicos se considera en pruebas con aguas y aguas residuales el trasladó, conservación, preparación de la muestra y tratamiento del ensayo. Por lo tanto si son varias muestras, estas pueden combinarse para obtener una mayor representatividad; el volumen, forma y material de los recipientes dependen de la naturaleza de la misma, en caso de ser congelada la muestra debe disminuir el tiempo en ese estado (37).

La duración de almacenamiento no deberá ser mayor a 12 horas a temperatura ambiente (Máxima a 25ºC), se mantendrán las muestras en la oscuridad a fin de evitar el desarrollo de algas, si la muestra se congela lo recomendable es enfriar entre 0 a 5ºC, no por más de 24 horas. Un enfriado a -20º permite una conservación de pocas semanas hasta dos meses, esto claramente dependiendo de la estabilidad de la muestra, sin embargo la experiencia ha demostrado que en aguas servidas la calidad puede ser afectada al momento de congelamiento como en su descongelamiento (37).

2.1.13. Volumen de la muestra
El volumen de la muestra no debe ser inferior a 100 mL, será la cantidad suficiente como para realizar los análisis físico-químicos y biológicos requeridos; es decir, dependerá del número de parámetros que se desea analizar. Por lo general el volumen de muestras simple comprende un volumen de 2 L, mientras que para muestras compuestas será de 3 y 4L con volúmenes individuales aproximados de 120 mL (22).

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