DBO (5)
INTRODUCCIÓN La demanda química de oxígeno (DQO) del agua puede considerarse como una medida apro aproxi xima mada da de la dema demand ndaa teóric teóricaa de oxíg oxígen eno, o, es decir decir la canti cantida dad d de oxíg oxígen eno o cons consum umid ido o para para la oxid oxidaci ación ón tota totall de los los cons consti tituy tuyen ente tess orgá orgáni nico coss a prod produc ucto toss inorgánicos. La demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de sustan sustancias cias suscep susceptib tibles les de ser oxidadas por medios químicos que ay disueltas o en suspensión en suspensión en una muestra líquida. !e utili"a para medir el grado de contaminación contaminación y y se expresa expresa en miligramos de oxígeno diatómico diatómico por litro litro(mgO#$l). (mgO#$l). %unque este m&todo pretende medir principalmente la concentración de materia orgánica, su're orgánica, su're inter'erencias por la presencia de sustancias inorgánicas susceptibles de ser oxidadas(sul'uros, oxidadas(sul'uros, sul'itos, yoduros), yoduros ), que tambi&n se re'lean en la medida. s un m&to m&todo do apli aplicab cable le en agua aguass cont contin inen ental tales es (ríos (ríos,, lago lagoss o acuí' acuí'ero eros), s),aguas aguas negras, aguas plu*iales o plu*iales o agua de cualquier otra procedencia que pueda contener una cantidad apreciable de materia orgánica.
OBJETIVO OBJETIVO PRINCIPAL Determinar mediante el m&todo de Dilución la demanda bioquímica de oxigeno (D+O) en aguas dom&sticas, con alta concentración de detergentes.
OBJETIVO ESPECÍFICO mplear mplear el &todo &todo de Dilución Dilución para la cuanti'icación cuanti'icación de la demanda demanda química oxigeno disuelto en el agua. -nterpretar los resultados de la Demanda bioquímica de oxigeno (D+O) dependiendo de las concentraciones de agua residual. omparar los *alores reportados con los registrados de los estándares de calidad de la respecti*a categoría.
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MARCO TEORICO DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO) La demanda bioquímica de oxígeno (D+O) es un parámetro que mide la cantidad de oxígeno consumido al degradar la materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión. !e utili"a para medir el grado de contaminación/ normalmente se mide transcurridos cinc o días de reacción (D+O0) y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO#$l). l m&todo de ensayo se basa en medir el oxígeno consumido por una población microbiana en condiciones en las que se a inibido los procesos 'otosint&ticos de producción de oxígeno en condiciones que 'a*orecen el desarrollo de los microorganismos. La cur*a de consumo de oxígeno suele ser al principio d&bil y despu&s se ele*a rápidamente asta un máximo sostenido, bao la acción de la 'ase logarítmica de crecimiento de los microorganismos. s un m&todo aplicable en aguas continentales (ríos, lagos o acuí'eros), aguas negras, aguas plu*iales o agua de cualquier otra procedencia que pueda contener una cantidad apreciable de materia orgánica. ste ensayo es muy 1til para la apreciación del 'uncionamiento de las estaciones depuradoras. 2o es aplicable, sin embargo, a las aguas potables, ya que al tener un contenido tan bao de materia oxidable la precisión del m&todo no sería adecuada. n este caso se utili"a el m&todo de oxidabilidad con permanganato potásico. !eg1n c3inney (456#), 7l test de la D+O 'ue propuesto por el eco de que en -nglaterra ning1n curso de agua demora más de cinco días en desaguar (desde nacimiento a desembocadura). %sí la D+O es la demanda máxima de oxígeno que podrá ser necesario para un curso de agua ingl&s8. l m&todo pretende medir, en principio, exclusi*amente la concentración de contaminantes orgánicos. !in embargo, la oxidación de la materia orgánica no es la 1nica causa del 'enómeno, sino que tambi&n inter*ienen la oxidación de nitritos y de las sales amoniacales, susceptibles de ser tambi&n oxidadas por las bacterias en disolución. 9ara e*itar este eco se a:ade 2;aliltiourea como inibidor. %demás, in'luyen las necesidades de oxígeno originadas por los 'enómenos de asimilación y de 'ormación de nue*as c&lulas.
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APLICACIONES: •
!e usa para determinar el poder contaminante de los residuos dom&sticos e industriales, en t&rminos de la cantidad de oxígeno que requieren si son
•
• •
• •
descargados a las corrientes naturales de agua Determinar la cantidad aproximada de oxígeno que se requerirá para estabili"ar biológicamente la materia orgánica. !e usa para establecer criterios de regulación. 9ara reali"ar estudios que e*al1an la capacidad de puri'icación de cuerpos de aguas receptores. Dimensionar las instalaciones de tratamiento de agua residual edir la e'icacia de algunos procesos de trans'ormación.
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6<;=< 50;55
MEDICIÓN DE LA DBO 4.
M*+!$! $i,e&+! &! e-e&+,!$!:
!e austa la muestra a #<> y airearla por di'usión asta saturarla. !e llenan *arios recipientes con la muestra y se anali"an tres muestras inmediatamente OD. l resto de las muestras se incuban por cinco días a #<>. % los cinco días se determina el OD de las muestras y se calcula la D+O 0.
#.
M*+!$!
$e
$i-.&i':
!e considera que la *elocidad de degradación bioquímica de la materia orgánica es directamente proporcional a la cantidad de material no oxidado que existe en el momento. La *elocidad a la que se utili"a el oxígeno en las diluciones del residuo está
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en relación directa al porcentae de residuo en la dilución. ?na dilución al 4<@, utili"a el oxígeno a una d&cima parte de la *elocidad de una muestra al 4<<@.
a. C!+,!- $e /%&+!,e0 %m1ie+%-e0: %usencia de materiales tóxicos. pA y condiciones osmóticas 'a*orables. Disponibilidad de nutrientes. Bemperatura estándar. 9resencia de una población signi'icati*a de organismos mixtos del mismo origen. b. E-
%2.% $e $i-.&i': se reali"a con agua desminerali"ada o destilada ya
que cumple con los 'actores ambientales. c. I!&.-!: # mL de agua residual por litro de agua de dilución y airearla antes de su uso. d. B-%&!0: se deben tener mínimo tres por cada muestra y con la misma siembra del inoculo, #mL. e. Di-.&i!e0 $e- ,e0i$.!: mínimo tres di'erentes y deben cubrir un rango considerable. La D+O no es a'ectada por CO # baas como <.0 mg$L de OD. 2o es con'iable basar los *alores de la D+O en diluciones que producen una disminución de O# menor que #mg$L.
Me$i&i' $e -% DBO &! m.e0+,%0 $e $i/e,e+e0 $i-.&i!e0
9ara una D+O de 4.<<< mg$L. !e debe utili"ar una me"cla al <.0@, si se incluye un me"cla al <.#@ y otra al 4.<@ el inter*alo de la D+O se extiende desde #<< a E.0<< mg$L, que debe compensar cualquier error en el cálculo original.
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Re&iie+e $e i&.1%&i': de *idrio, con tapones esmerilados para e*itar el atrapamiento del aire al momento de insertarlos y con cierre idráulico que e*ite la entrada de aire durante la incubación. De color oscuro.
OD ii&i%-: el OD en D+O menores que #< y se airea asta saturar.
La DBO de las aguas residuales se debe a tres clases de materiales: •
ateria orgánica arbonosa usada como 'uente de alimentación por los
•
organismos aerobios. 2itrógeno oxidable deri*ado de nitritos, amoníaco y compuestos de nitrógeno orgánico, que sir*en de sustrato para bacterias especí'icas del g&nero 2itrosomas y 2itrobacter, que oxidan el 2itrógeno amoniacal en nitritos y
•
nitratos. ompuestos reductores químicos, como sul'itos, sul'uros y el ión 'erroso que son oxidados por Oxígeno disuelto.
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VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL ENSAYO DE DQO RESPECTO DE LA DBO
VENTAJAS
Tiempo, manipulación y costos de equipos son menores para ensayos de DQO. Condiciones de oidación por DQO son e!ecti"os para m#s compuestos qu$micos. Condiciones de ensayos de DQO pueden ser estandari%ados con m#s !acilidad para dar resultados precisos. &esultados de DQO son utili%a'les mientras que el desec(o este en la planta. &esultados de DQO son )tiles para indicar el da*o potencial a+uas a'ao en la !ormación de depósitos de lodos. -l resultado de DQO mas el equi"alente de o$+eno para amoniaco y nitró+eno or+#nico es una 'uena estimación de la DO /nal para muc(as a+uas residuales dom0sticas. DQO es )til para determinar las diluciones necesarias en ensayos de DO. LIMITACIONES
Ciertos compuestos no son oidados 'ao las condiciones qu$micas del ensayo, o 'ien, se escapan como compuestos "ol#tiles antes de ser oidados e. amoniaco, (idrocar'uros arom#ticos, (idrocar'uros saturados, piridina son eemplos de materiales cuyos resultados eperimental es menor que el teórico.
-l empleo de dicromato con 2O4 ei+e cuidados de manipulación para e"itar accidente. a oidación del on cloruro o cloro puede a!ectar los resultados de la DQO, aunque no a!ecta la DO. o es aconsea'le esperar resultados precisos en a+uas saladas.
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1.
MATERIALES
a89:-T&;
Fuente: Elaboración propia.
'8&-;CT
loruro de calcio (F;-). !ul'ato de magnesio (F;--). !ol. %mortiguadora (F;---).
7
loruro '&rrico (F;-G).
Fuente: Elaboración propia.
%gua destilada
Fuente: Elaboración propia.
c8 -Q:>O
Oxímetro de mesa. -ncubadora.
=
Fuente: Elaboración propia/ Oximetro.
Fuente: Elaboración propia /Incubadora.
d8 T&:9-TO D- ;O&;TO&O
Hrascos 9robeta Hiolas de 4 L Hrasco de agitación 9ipetas +ombilla Iradilla
?
Fuente: Elaboración propia.
Fuente: Elaboración propia.
PROCEDIMIENTO: 4; 9rimero 9reparar el agua de diluciónJ A edir 4 L de agua destilada y lle*ar al 'rasco de agitación.
1@
A
Fuente: Propia %:adir un 4 ml del reacti*o 4 (g!O K), reacti*o # (al #), reacti*o E
(HelE) y reacti*o K (sal tampón), por cada 4 litro de solución.
A
%gitar el 'rasco y omogeni"ar alrededor de 4< minutos aproximadamente.
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Fuente: Propia
#; ?na *e" preparado el agua de dilución, se medirá un *olumen de muestra a considerar (#<$4<<< y 0<$4<<<) y se lle*ara a una 'iola de 4 litro.
Fuente: Propia
E; Luego se completara el *olumen restante de la 'iola con el agua de dilución preparada al inicio.
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Fuente: Propia
K; 9asaremos a pasar la solución preparada de la 'iola a nuestros 'rascos de OD (# 'rasco para #<$4<<< y 0<$4<<< respecti*amente), asta al ras, tratando de que no se 'ormen burbuas de aire, los 'rascos tienen capacidad de E<< ml.
Fuente: Propia
0; 9or 1ltimo, pasaremos a medir los OD< con el oximetro, de uno de los 'rascos de la muestra de #<$4<<< y uno de la muestra 0<$4<<<, los otros dos 'rascos restantes pasaremos a lle*arlos a la incubadora a una temperatura de #< para la determinación del OD0 (al 0to día se ace la determinación de este D+O0).
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Fuente: Propia
RESULTADOS: l resultado de D+O 0 (Demanda +ioquímica de oxigeno) en una muestra de agua se determinara con la siguiente 'ormulaJ
DBO53 (OD4 OD5) # F $i0!-.&i' A A
D+O0 H disolución
M Demanda +ioquímica de Oxigeno de la muestra. M Hactor de disolución de la muestra
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A A
OD< OD0
M Oxígeno Disuelto del día cero M Oxígeno Disuelto del día cinco
%ora pasaremos a calcular los D+O0 de las muestra de #<$4<<< y 0<$4<<< (oncentraciones de D+O mg$L).
MESA 6 $e 7486444 OD (<)M =.=K/ OD (0)M E.=# H
disolución
M #<$E<< M4$40 por lo tanto es 40
DBO5 3 (99;97) # 65 3 <4; m28L MESA 7 $e 5486444 OD (<)M=.64/ OD (0)ME.0 H
disolución
M 0<$E<< M 4$6 por lo tanto es 6
DBO53 (9<6;5) # < 3 7<< m28 L
Benemos como % ! de Demanda +ioquímica de Oxigeno (D+O 0) seg1n el cuadro de abao
%lexis O2L?!-O2! La demanda bioquímica de oxigeno (D+O 0), nos permite medir el consumo de oxígeno en 0 días por organismos aeróbicos que alteran la calidad de agua.
MUESTRA
RESULTADO
M6
6<.E mg$L
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M7
#K.66 mg$L
n el cuadro comparati*o de la Demanda bioquímica de oxígeno de la muestra
de agua residual con el % ; categoría KJ Nonser*ación del edio %mbiente %cuático. l resultado nos indica que la concentración de la Demanda bioquímica de oxígeno en las muestras es de 6<,E mg$ L y #K.66 mg$L la cual supera los stándares de alidad del %gua ya que esta por encima 4< mg$l, re'lea una alta contaminación de origen orgánico.
RECOMENDACIONES: •
La lectura de D+O se registra 0 días despu&s de incubación. sto se ace porque despu&s de este periodo ocurre la nitri'icación que requiere de oxigeno por lo que la disminución de oxígeno disuelto o incremento de D+O, ya no se debe a la oxidación del carbono orgánico que es lo que se desea medir en este
•
tipo de prueba. !e requiere tiempo y paciencia para el t&rmino del análisis.
APORTE AMBIENTAL La Demanda +ioquímica de Oxigeno (D+O) es una medida de oxigeno que usan los microorganismos para descomponer la materia orgánica. n un e'luente ay una mayor cantidad de materia orgánica, probablemente abrá mucas bacterias presentes trabaando para descomponerla. n este caso la demanda oxigeno será alta, asi que el ni*el de D+O será alta. on'orme el e'luente es dispersado con el agua o cuerpo receptor, los ni*eles de D+O comen"aran a baar. uando los ni*eles de D+O son altos, los ni*eles de oxigeno disuelto (OD) disminuyen porque el oxigeno que está disponible en el agua es consumida por las bacterias. 9uesto que ay menos oxigeno disponible en el agua, los peces y otros organismos acuáticos tienen menos posibilidades de sobre*i*ir. Los nitratos y 'os'atos son nutrientes que están asociados a los altos ni*eles de D+O. Los nitratos y 'os'atos son nutrientes para las plantas que 'a*orecen el desarrollo de la *ida *egetal, en esencial al 'itoplancton. uando las plantas crecen rápidamente, tambi&n mueren rápidamente. sto contribuye a incrementar el contenido de materia orgánica en el agua, insumo que es descompuesto por las bacterias, por lo tanto ocasiona un incremento de D+O. 9or eemplo, si el agua tiene una temperatura alta entonces el D+O será mayor dado que 'a*orecerá a la producti*idad microbiana y la *elocidad de la 'otosíntesis aumenta,
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como consecuencia disminuirá el oxigeno disuelto del cuerpo receptor o agua y tambi&n morirán mas rápido las plantas. uando esto sucede todo cuerpo caerá en el 'ondo donde al 'inal será descompuesta por las bacterias. 9or lo expuesto anteriormente se concluye que a mayor temperatura del agua o cuerpo receptor se acelera la descomposición bacteriana, por lo tanto ocasionaran ni*eles de D+O altos. +-+L-OIF%H-%
D-;9. Demanda de bioquímica de oxígeno .Recuperado el 18 de 09 del 2015: (ttpB.ideam.+o".codocuments146?13=155DemandaE ioquiomica
9F &odr$+ue% A 1??= &ecuperado el 1= de @? del 2@15B(ttpBes.slides(are.net demandaA'ioAqu$micaAdeA oi+eno
(ttpB.a+uascolom'ia.comequiposAanalisisAdeA a+uaanalisisAd'oAdemandaA'ioquimicaA'iolo+ica
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