3.4.2.1. Demanda bioquímica de oxígeno
(Tecsup, 2012) El parámetro de contaminación orgánica más utilizado y aplicable a las aguas residuales y superficiales es la DBO a los 5 días (DBO5). Supone esta determinación la medida del oxígeno disuelto utilizado por los microorganismos en la oxidación bioquímica de materia orgánica. La medida de la DBO es importante en el tratamiento de aguas residuales y para la gestión técnica de la calidad del agua porque se utiliza para determinar la cantidad aproximada de oxígeno que se requerirá para estabilizar biológicamente la materia orgánica presente. A pesar del uso extendido del análisis de la DBO, este tiene un gran número de limitaciones. Se espera que, gracias a los continuos esfuerzos de los especialistas en este campo, se pueda utilizar algunas de las otras medidas del contenido orgánico, o tal vez una nueva medida, en lugar de la DBO.
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3.4.2.2. pH
(Tecsup, 2012) La concentración del ion hidrógeno es un importante parámetro de calidad tanto de las aguas naturales como de las residuales. El intervalo de concentración idóneo para la existencia de la mayoría de la vida biológica es muy estrecho y crítico. El agua residual con una concentración adversa de ion hidrógeno es difícil de tratar por medios biológicos y si la concentración no se altera antes de la evacuación, el efluente puede modificar la concentración de las aguas naturales.
El pH de los sistemas acuosos puede medirse convenientemente con un pH-metro. Del mismo modo, se utilizan distintas soluciones indicadoras que cambian de color a determinados valores de pH. El color de la solución se compara con el color de discos o tubos normalizados. Se usa este método solamente para líquidos relativamente claros.
3.4.2.3. Cloruros
(Tecsup, 2012) Otro parámetro de calidad importante es la concentración de cloruros. Los cloruros que se encuentran en el agua natural proceden de la disolución de suelos y rocas que los contienen y que están en contacto con el agua, y, en las regiones costeras, de la intrusión del agua salada. Otra fuente de cloruros es la descarga de aguas residuales domésticas, agrícolas e industriales.
En lugares donde la dureza del agua sea elevada, los ablandadores del agua aportaran igualmente grandes cantidades de cloruros. Puesto que los métodos convencionales de tratamiento no eliminan los cloruros en cantidades significativas, las concentraciones de cloruro superiores a las normales pueden interpretarse como una señal de que la masa de agua se utiliza para el vertido de aguas residuales. La infiltración de agua subterránea en las alcantarillas contiguas a aguas saladas es también una fuente potencial de cloruro y sulfatos.
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3.4.2.4. Oxígeno disuelto
(Tecsup, 2012) El oxígeno disuelto es necesario para la respiración de los microorganismos aerobios, así como para otras formas de vida. No obstante, el oxígeno es solo ligeramente soluble en el agua. La cantidad real de oxígeno (también de otros gases) que pueden estar presente en la solución viene regida por: 1) la solubilidad del gas; 2) la presión parcial del gas en la atmósfera; 3) la temperatura, y 4) la pureza del agua (salinidad, sólidos suspendidos, etc.), donde se presenta el efecto de la temperatura y la salinidad sobre la concentración del oxígeno disuelto.
Puesto que la velocidad de las reacciones bioquímicas que utiliza el oxígeno se incrementa al aumentar la temperatura, los niveles de oxígeno disuelto tienden a ser más críticos en los meses de verano. La presencia de oxígeno disuelto en el agua residual es deseable porque evita la formación de olores desagradables.
3.4.3. Caracterización microbiológica:
(Carrillo y Lozano, 2008) Desde hace tiempo, se reconoce que los organismos del grupo coliforme son un buen indicador microbiano de la calidad del agua potable, debido principalmente a que son fáciles de detectar y enumerar en el agua.
Las bacterias coliformes, son el principal indicador de la adecuación del agua para uso doméstico, industrial, o de otro tipo. La experiencia ha demostrado que la densidad del grupo de los coliformes es un indicador del grado de contaminación y por tanto, de la calidad sanitaria.
3.4.3.1. Coliformes totales
(Carrillo y Lozano, 2008) El grupo coliforme se define como todas las bacterias Gram Negativas en forma bacilar que fermentan la lactosa a temperatura de 35 a 37 °C,
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oxidasa negativa, no forman esporas y presentan actividad enzimática de la Bgalactosidasa. Entre ellos se encuentran los diferentes Escherichia Coli, Citrobacter, Enterobacter y Klebsiella.
3.4.3.2. Coliformes termotolerantes
(Carrillo y Lozano, 2008) Los Coliformes fecales también denominados Coliformes Termotolerantes, llamados así porque soportan temperaturas de hasta 45°C, comprenden un grupo muy reducido de microorganismos los cuales son indicadores de calidad, ya que son de origen fecal. En su mayoría están representados por el microorganismo E. Coli, pero se pueden encontrar, entre otros más frecuentes, Citrobacter freundii y Klebsiella pneumoniae estos últimos hacen partede los Coliformes Termotolerantes, pero su origen se asocia normalmente con la vegetación y solo ocasionalmente aparecen en el intestino.
Los Coliformes fecales integran el grupo de los Coliformes totales, pero se diferencian de los demás microorganismos que hacen parte de este grupo, en que son indol positivo, su rango de temperatura óptima de crecimiento es muy amplio (hasta 45 °C) y son mejores indicadores de higiene en alimentos y en aguas, la presencia de estos indica presencia de contaminación fecal de origen humano o animal, ya que las heces contienen dichos microorganismos, presentes en la flora intestinal y de ellos entre un
90% y un 100% son E. Coli mientras que en aguas residuales y muestras de agua
contaminadas este porcentaje disminuye en un 59%.
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3.5. Sedimentación
(Maldonado, 2004) Se entiende por sedimentación la remoción por efecto gravitacional de las partículas en suspensión presentes en el agua. Estas partículas deberán tener un peso específico mayor que el fluido.
La remoción de partículas en suspensión en el agua puede conseguirse por sedimentación o filtración. De allí que ambos procesos se consideren como complementarios. La sedimentación remueve las partículas más densas, mientras que la filtración remueve aquellas partículas que tienen una densidad muy cercana a la del agua o que han sido resuspendidas y, por lo tanto, no pudieron ser removidas en el proceso anterior.
La sedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico y constituye uno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su clarificación. Está relacionada exclusivamente con las propiedades de caída de las partículas en el agua. Cuando se produce sedimentación de una suspensión de partículas, el resultado final será siempre un fluido clarificado y una suspensión más concentrada. A menudo se utilizan
para designar la sedimentación los términos de clarificación y espesamiento. Se habla de
clarificación cuando hay un especial interés en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el interés está puesto en la suspensión concentrada.
Las partículas en suspensión sedimentan en diferente forma, dependiendo de las características de las partículas, así como de su concentración. Es así que podemos referirnos a la sedimentación de partículas discretas, sedimentación de partículas floculentas y sedimentación de partículas por caída libre e interferida.