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• Jorge Diaz Vasquez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE ING. DE MINAS

TEMA: TRATAMIENTO FISICOQUÍMICO DE AGUAS RESIDUALES EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA. ALUMNOS: ABANTO JARA ,ALEX o DÍAZ VÁSQUEZ, JORGE N. o

DOCENTE: ING. HUGO MOSQUEIRA ESTRAVER CURSO: ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO: A1 AÑO: 2018

Cajamarca , febrero de 2018

I.

INTRODUCCION

El tratamiento de aguas residuales es una práctica que ,si bien se lleva realizando desde la antigüedad ,hoy por hoy resulta algo fundamental para mantener nuestra calidad de vida .son muchas las técnicas de tratamiento con larga tradición y, evidentemente, se ha mejorado mucho el conocimiento y diseño de las mismas a lo largo de los años .pero no por eso han dejado de ser técnicas imprescindibles a la hora de tratar aguas residuales. Las fuentes de agua potable requieren agua de una calidad especialmente alta .en muchas partes del mundo ,la introducción de contaminantes originados por la actividad humana ha degradado mucho la calidad de la misma , hasta el grado de convertir corrientes cristalinas en sucios canales a cielo abierto ,con pocas formas de vida y menos usos benéficos . Por tanto , es necesario controlar la contaminación que se origina por las actividades humanas de tal forma que se asegure que el liquido sea adecuado para los usos a los cuales se destina . Estos efectos dependen tanto de la naturaleza del contaminante como de las características particulares del cuerpo de agua. II.

OBJETIVOS

GENERAL 

Determinar las diferentes propiedades Tanto físicas como químicas que contienen las aguas residuales .

ESPECÍFICOS 

Diferenciar cada tipo de agua de acuerdo al origen de sus contaminantes



Saber diferenciar los cloruros y sulfuros residuales

en las muestras d aguas

III.

DEFINICION DE TERMINOS

Muestra: Es una o más porciones de un volumen de agua, colectadas en cuerpos receptores, descargas, efluentes o vertimientos industriales, redes de abastecimiento público, etc. Con el fin de determinar sus características físicas, químicas, físico químicas o biológicas. Muestreo: Es el proceso de tomar una porción representativa de agua, que permita medir los parámetros que representan la calidad de un cuerpo de agua. Contaminación: Es la presencia en el ambiente de una o más sustancias que perjudiquen o resulten nocivos a la vida y el bienestar humano, la flora, la fauna o que degrade la calidad del ambiente causando cambios indeseables en el ecosistema. Contaminación de muestra: Es la alteración involuntaria de la muestra, causada por agentes físicos, químicos o biológicos, que la invalidan para los fines analíticos y de medición que se recolecta. Monitoreo: Es la determinación continua o periódica de la cantidad de contaminantes, físicos, químicos, biológicos o su combinación en un recurso hídrico. Estación de muestreo: Es un lugar específico cerca de o en un cuerpo receptor agua, en la cual se recoge la muestra. Su ubicación es fundamental para el éxito del programa de muestreo. Cuerpo Receptor: Es el recurso que recibe o al que se arrojan directa o indirectamente los residuos de cualquier actividad humana. Es decir son los lagos, ríos, acequias, pozos, suelos, aire, etc. Parámetros: Son aquellas características físicas, químicas y biológicas, de calidad del agua, que puede ser sometido a medición.

Límite Máximo Permisible: Nivel de concentración o cantidad de uno o más contaminantes, por debajo del cual no se prevé riesgo para la salud, el bienestar humano y los ecosistemas, que es fijado por la Autoridad Competente y es legalmente exigible. Estándar de Calidad: Es el que reúne los requisitos mínimos en busca de la excelencia dentro de una organización institucional. (Sáenz, s.f.)

IV. 4.1.

MARCO TEÓRICO

Agua Residual

Es el líquido de composición variada proveniente de usos municipal, industrial, comercial, agrícola, pecuario o de cualquier otra índole, ya sea pública o privada y que por tal motivo haya sufrido degradación o alteración en su calidad original. El término agua residual define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación. A las aguas residuales también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector. Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico y las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso, están constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno. De acuerdo con la procedencia del agua residual es posible hacer una predicción del tipo de contaminantes que contendrá el agua. Sin embargo, para poder caracterizar con precisión el tipo de contaminante descargada y más aún, la concentración con que se descarga, es necesario llevar a cabo muestreos y determinaciones analíticas. (muestreo de aguas)

4.2.

Ciclo Hidrológico del Agua

El ciclo hidrológico se define como el proceso por el cual las masas de agua cambian de estado y posición relativa en el planeta. Es un proceso continuo en el que una molécula de agua describe un ciclo cerrado pasando por varios estados de agregación de la materia diferentes. Las etapas que contempla el ciclo hidrológico del agua son 5: Evaporación, Condensación, Precipitación, Escorrentía y Transporte. Se definen de la siguiente manera: (Red Ambiental de Asturias)

4.3.

Agua como Recurso

El agua ingresa a una cuenca hidrográfica en forma de precipitación (lluvia, nieve, granizo), esta agua puede ingresar en el suelo y/o escurrir hasta alcanzar un flujo de agua que alimentará un cauce (río) cada vez mayor. El agua que se permanece temporalmente en el suelo, en las fuentes naturales de agua como ríos y lagunas y en la superficie de las plantas, es en parte evaporada y en parte usada por las plantas y demás organismos, para luego ser devuelta a la atmósfera en forma de transpiración. En los procesos de condensación de este vapor de agua se forman nubes, que precipitan e inician el “ciclo hidrológico”.

La problemática de este recurso tiene que ver con el uso ineficiente del agua, la contaminación, y las pérdidas de fuentes hídricas debido al cambio climático. (Ministerio de Agricultura y Riego)

4.4.

IMPORTANCIA DEL AGUA

• Es el elemento vital para la alimentación, higiene, agricultura, industria y otras actividades diarias. • Es esencial

para

las formas de vida conocidas en la tierra.

• Contribuye a mantener el equilibrio térmico en la tierra. • Disuelve

una

gran

cantidad

de sustancias que pueden llegar a ser

contaminantes 4.5.

CONTAMINACION DEL AGUA

La contaminación puede ser natural como también artificial 

Cualquier

alteración

perjudicial

en

las características físicas,

químicas y/o bacteriológicas de las aguas 

El agua se considera contaminado cuando su composición o estado no reúne las condiciones requeridas para su uso.

4.5.1. La contaminación del agua se produce por: 

Eliminación

de

desechos

de

las

áreas urbanas e

industriales. Aplicación 

descontrolada

de

productos químicos

Agregados de combustibles, aceites o insecticidas al recurso agua.

4.5.2. Principales contaminantes: 

Nutrientes vegetales



Productos químicos



Petróleo



Minerales inorgánicos y compuestos químicos



Sedimentos



Sustancias radiactivas



Calor

4.5.3. Efectos de la Contaminación: 

Destrucción de los limitados recursos hídricos.



Disminución de la calidad de agua para abastecimiento de la población, o uso para riegos o industria.



Supresión del poder auto depurado de los cauces con destrucción de su fauna y flora; imposibilitando, o dificultando al menos su utilización.



Exige un control riguroso y un tratamiento adecuado de la utilización de agua con cierto grado de contaminación.

V.

PARAMETROS DE CALIDAD DEL AGUA  La calidad del agua está determinada por un conjunto de valores límites de las propiedades físicas, químicas y biológicas, de acuerdo a la procedencia y uso. 

Los

componentes

contaminación

a

controlarse

para

la evaluación

de la

del recurso hídrico son los que pueden tener

repercusiones directas en la salud pública.

VI. 

GUIAS y PROTOCOLOS DE MUESTREO

Entidades de Normalización

Son entidades o agencias encargadas de editar normas, guías o protocolos de muestreo. Las entidades de normalización pueden ser: • Estatales • Plurinacionales En el Perú el organismo encargado de establecer normas nacionales es el INDECOPI 

Entidades Internacionales

•

Organización Internacional de Estandarización (ISO).

•

Agencia de Protección Ambiental (EPA)

•

Asociación Americana de Salud Pública (APHA)

VII.

LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES

Límite Máximo Permisible (LMP) Es la concentración o grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan

a un efluente o a una emisión,

que al ser excedido causa o puede causar daños a la salud, bienestar humano y al ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente.

Límite Máximo Permisible de Efluentes para Alcantarillado Nivel de concentración o cantidad de uno o más elementos o sustancias en los efluentes que se descargan al alcantarillado, que al ser excedido puede ocasionar daños a la a la Infraestructura del Sistema de Alcantarillado y procesos de tratamiento de las aguas servidas, y consecuentemente afectación a los ecosistemas acuáticos y salud de las personas.

Límite Máximo Permisible de Efluentes para Aguas Superficiales Nivel de concentración o cantidad de uno o más elementos o sustancias en los efluentes que se descargan a las aguas superficiales, que al ser excedido causa o puede causar daños a la salud, los ecosistemas acuáticos y la infraestructura de saneamiento, que es fijado por la Autoridad Competente y es legalmente exigible.

VIII. MUESTREO

8.1. TIPOS DE MUESTREO 8.1.1. MUESTREO SIMPLE • Son muestras representativas

de un punto de muestreo concreto en

un momento determinado y se toman para su análisis individual. • Es adecuado para matrices de composición estable en el tiempo, o bien para realizar el muestreo en distintos puntos o a distintos tiempos, obteniendo información sobre la naturaleza y amplitud de variaciones. • La frecuencia de muestreo deberá ser suficiente para mostrar la variación temporal que pueda producirse.

8.1.2. MUESTREO COMPUESTO •

Consisten en la mezcla y homogenización, realizada con suavidad, de

muestras puntuales recogidas en un mismo punto a lo largo de un período de tiempo. • Son apropiadas para evaluar la calidad media de matrices cuya composición presenta variabilidad temporal,

reduciendo

analizar, pero también la información obtenida.

el

número

de

muestras

a

•

La contribución de cada muestra a la mezcla debe, por lo general ser

proporcional al caudal; aunque existe otras modalidades tales como: 1. Fijando el intervalo de tiempo y manteniendo constante el volumen de muestra. 2. Fijando el intervalo de tiempo y obteniendo un volumen de muestra proporcional al caudal. 3.

Fijando el volumen de muestra y variando el tiempo

de

obtención proporcionalmente al caudal. •

Define la calidad promedio del constituyente en un determinado lapso de

tiempo. •

No indica las concentraciones máximas o mínimas del parámetro

investigado. • •

El intervalo de muestreo suele ser de 24 horas. El intervalo entre la toma de muestras simples fluctúan entre 15

minutos a dos horas o más. •

No es permitido hacer muestreo compuesto para todo los parámetros.

8.1.3. MUESTREO INTEGRADO

• Aplicable

cuando

la

masa

de

agua

presenta diferente composición

tanto en el ancho como en la profundidad. • Son recogidas simultáneamente en distintos puntos o profundidades de muestreo • Aplicable a lagos y ríos de gran caudal. • Son apropiadas para evaluar la calidad media de matrices en las que existe heterogeneidad en el espacio.

8.2. TÉCNICAS DE MUESTREO

8.2.1. Muestreo Automático • El muestreo automático se realiza por medio de un equipo de bombeo o al vacío

que succiona

el agua

y la deposita

automáticamente

en

uno o varios envases. 

Ventajas del Muestreo Automático • Efectivos. • Confiables. •

Aumentar

significativamente

la frecuencia del

muestreo. 8.2.2. Muestreo Manual • Se aplican para breves períodos de tiempo de muestreo • Se aplican para muestreos puntuales. • El equipo debe estar fabricado a partir de materiales inertes que no afecten la composición transferir

del

agua

el contenido

extraída, del

fácil

de limpiar

muestreador

al

y

envase

además

fácil

de

y sin alterar su

composición. • También es posible recolectar la muestra directamente con el envase de muestreo.

IX.

TRABAJO DE CAMPO

1. UBICACION Y PUNTOS DE MUESTREO:

2. MEDICION DE CAUDALES: El caudal es la cantidad, o volumen, de agua que pasa por una sección determinada en un tiempo dado. El caudal, pues, está en función de la sección a atravesar por la velocidad del agua. Se expresa en litros o metros cúbicos por segundo (l/seg o m3/seg). Para la medición de caudales es muy importante conocer la fuente de agua (manantial, río, etc.; según descripción del cliente), lo cual nos permitirá escoger el método más adecuado de los muchos que hay los que a continuación se detallan, siendo los más utilizados el método del correntómetro y el método del flotador.

3. Material:        

1 Recipientes de polietileno o vidrio que contenga tapa hermética con una capacidad de 1/2 litro. Hielera. Etiquetas pH –metro. Guantes y Mascarillas. Termómetro. Recipiente Muestreador.

1. Equipo de protección personal (EPP):  

Bata de algodón manga larga, zapatos cerrados. Botas.

4. DESARROLLO: 1. El recipiente muestreador se debe enjuagar repetidas veces antes de efectuar el muestreo. 2. Se introduce el recipiente muestreador en la descarga o de ser posible, se toma directamente la muestra en su recipiente. 3. La tapa o cierre de los recipientes deben fijarse de tal forma que se evite el derrame de la muestra. 4. Realice el etiquetado de la muestra que contenga la siguiente información: a) Fecha y hora de muestreo. b) Punto de muestreo. c) Temperatura de la muestra. d) Profundidad del muestreo. e) Nombre y firma del analista que realiza el muestreo. 5. Preservar la muestra durante el transporte por medio de un baño de hielo y conservar las muestras en refrigeración a una temperatura de 277K (4°C).



Una vez que se recibe la muestra al laboratorio eliminar interferencias y realizarle una digestión para su preservación.

5. Digestión de la muestra: 1. Llene el vaso de 200 ml con la muestra obtenida. 2. Filtre la muestra de aguas residuales utilizando un embudo con papel filtro colocado encima de su recipiente de vidrio. 3. Se repite el paso anterior una vez más, esto para eliminar la presencia de sólidos en la muestra. Se le agrega 10 ml de ácido nítrico y se somete a calentamiento hasta que la muestra haya disminuido 15 ml aproximadamente. Se deja enfriar la muestra y se le agrega nuevamente 10 ml del ácido, se pone a calentamiento colocándole un vidrio de reloj encima hasta que se observe que no hay desprendimiento de vapores, se enfría la muestra y se almacena (Red Ambiental de Asturias)

X.

XI.

CONCLUSIONES 

Para poder llevar a cabo el tratamiento de aguas residuales de manera eficiente ,es necesario mantener un control y así proporcionar un producto final de calidad.



Mediante el desarrollo de la presente práctica se alcanzó el objetivo general que fue tratar física y químicamente a las aguas residuales.

SUGERENCIAS 

Se sugiere que se deba hacer todos los pasos al pie de la letra.



Tener precauciones al momento de sacarlas muestras de agua residuales ya que puede ser perjudicial para la salud.

XII.

ANEXOS

XIII.

BIBLIOGRAFIA



Fiscalización ambiental en aguas http\\www.oefa.gob.pe\?wpfb_dl=7827

reciduales