Efluentes líquidos. Contribución del laboratorio ambiental a su control
Escrito por LADIAC
El agua potable es un bien muy preciado porque en forma natural se encuentra en muy pequeñas cantidades en todo el planeta. El agua presente en arroyos, ríos, lagos y mares contiene concentraciones de substancias que pueden afectar la salud de los seres humanos. La contaminación que puede sufrir el agua se clasifica en:
1) contaminación natural: es la que existe en forma habitual fruto de la presencia de restos animales y vegetales o por minerales y substancias que se disuelven cuando el agua se pone en contacto con diferentes terrenos.
2) contaminación artificial: se hace presente cuando el hombre interactúa con el ambiente y es causada por la inadecuada aglomeración de los asentamientos poblacionales y como consecuencia del crecimiento desmesurado y descontrolado incremento de la actividad industrial
COMPOSICION DE LAS AGUAS RESIDUALES
Las aguas residuales se componen, básicamente de un 99.9% de agua y un 0.1% de impurezas; algunas son gases disueltos como (oxígeno, dióxido de carbono, sulfídrico, nitrógeno, etc), seres vivos como bacterias, micro y macroorganismos, virus, etc y numerosos compuestos sólidos.
Sólidos
Los sólidos pueden ser inorgánicos ( cloruros, carbonatos, bicarbonatos, arsénico, cianuros, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo, zinc, etc) u orgánicos.
Los sólidos orgánicos pueden ser nitrogenados (proteínas, ureas, aminas, aminoácidos, etc) o no nitrogenados como la celulosa, grasas y jabones
Los sólidos, además de clasificarse por su origen, se pueden ordenar de la siguiente manera:
Sólidos totales: es todo material residual que se pesa después de evaporar el agua a 105ºC
Sólidos fijos: son los sólidos que permanecen cuando se calienta el residuo anterior a 600ºC durante 1 hora. Este dato se asocia a la presencia de substancias inorgánicas
Sólidos volátiles: se denominan con este término a la diferencia de sólidos totales menos los fijos
Sólidos en suspensión: son aquéllos con un tamaño de partícula de 1 micrón o más
Sólidos coloidales: el tamaño de partícula es entre 0.001 u y 1. Estos sólidos se eliminan por coagulación y floculación Los de partículas inferiores a 0.001 u se eliminan por oxidaciones biológica y física
Estas determinaciones gravimétricas y la determinación de pH cumplen un rol muy importante en orientar la pesquisa de un agua residual o efluente líquido.
El laboratorio cuenta con otros dos análisis que permiten establecer la concentración de materia orgánica: DBO y DQO.
De modo similar el DQO es la cantidad de oxigeno necesaria para oxidar la materia orgánica por medio de dicromato en medio ácido y convertirla en dióxido de carbono y agua
La demanda biológica de oxígeno (DBO5) se basa en medir el oxígeno consumido por una población microbiana en condiciones en las que se han inhibido los procesos fotosíntéticos de producción de oxígeno y que favorecen el crecimiento de los microorganismos. Normalmente se mide en 5 días y se expresa en mg O2/litro
La determinación consiste en medir la diferencia entre el oxígeno disuelto inicial y el oxígeno disuelto al cabo de 5 días de incubación a 20ºC
Resultados de DBO por encima de 30 mg O2/litro pueden ser indicativos de aguas contaminadas. Mientras en aguas potables el valor del DBO es inferior a 5 mg/100 ml, en aguas residuales los valores del DBO pueden alcanzar los miles de mg O2/litro
El procedimiento se basa en la oxidación de la materia orgánica( también puede incluir substancias inorgánicas susceptibles de ser oxidadas, como sulfuros, sulfitos, ioduros) usando dicromato como oxidante en presencia de ácido sulfúrico. La solución acuosa se incuba 2 horas a 148ºC
La diferencia entre el dicromato inicial y el dicromato encontrado tras la oxidación establece la demanda química de oxígeno de la muestra analizada.
El valor obtenido es siempre superior a la demanda biológica de oxígeno, DBO,(aproximadamente el doble) ya que también se oxidan por este método las substancias no biodegradables.
La contaminación biológica produce un estado de peligro para la salud de la población. La proliferación de microorganismos produce enfermedades como el cólera, la fiebre tifoidea, hepatitis, etc, las que se adquieren principalmente por beber agua contaminada, o por consumo de frutas y verduras regadas con aguas contaminadas.
Las algas presentes en los cuerpos de agua tienen un acelerado crecimiento gracias a la presencia de aportantes de nitrógeno y fósforo como son los excrementos, fertilizantes y detergentes. Las algas depositadas a su muerte en el fondo de las vías de agua, a su vez son aportantes de nutrientes de las bacterias. Toda esta abundancia de organismos vivientes disminuye la cantidad de oxígeno presente dificultando la vida de insectos y peces.
Los microorganismos que están presentes en las aguas residuales son muy diversos; sin embargo la determinación del número más probable de microorganismos (NMP) coliformes fecales y coliformes totales en 100 ml de muestra da un indicio del grado de contaminación del agua residual.
El método del número más probable (NMP) es una estrategia eficiente de estimación de densidades poblacionales de microorganismos. La técnica se basa en la determinación de presencia o ausencia en réplicas de diluciones consecutivas de microorganismos presentes en muestras de agua
Las industrias según sus vertidos pueden agruparse en varios grupos:
1) industrias con efluentes orgánicos e inorgánicos: p.ej: refinerías y petroquímicas, textiles
2) industrias con efluentes mayormente inorgánicos: ej.: explotaciones mineras y salinas, limpieza y tratamiento de metales
3) industrias con efluentes principalmente orgánicos: lecheras, productos alimenticios, lavanderías, azucareras, papeleras, etc
4) industrias con efluentes con materias en suspensión: trabajos con mármol y otros minerales, lavaderos de carbón y minerales
El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las centrales eléctricas y nucleares hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen. Este sería otra agrupación de industrias
Cada actividad industrial provoca una contaminación definida por lo que es muy útil conocer el origen del vertido industrial; de esta manera se puede evaluar la carga contaminante y efecto sobre el ambiente receptor. El número de parámetros que definen la carga contaminante de un vertido se reduce al conocer el origen del mismo
Tomemos como ejemplo la industria del curtido. El vertido se caracteriza por su alcalinidad, materia en suspensión y decantable, cantidades importantes de materia orgánica (DBO), sulfuros y cromo
Se descartan así otros analitos como fenoles, amoníaco, cianuros y muchos otros que no están con la actividad de estas industrias
La composición de las aguas residuales se investiga mediante determinaciones físicas, químicas y biológicas. Las mediciones más habituales son la determinación del contenido de sólidos, la demanda biológica de oxígeno (DBO) , la demanda química de oxígeno (DQO) y el pH.
Los sólidos que se encuentran en las aguas pueden estar disueltos o en suspensión. Se establece que los sólidos disueltos son aquéllos que atraviesan un papel de filtro; en cambio los sólidos suspendidos no pueden hacerlo. Existen clasificaciones de estos sólidos. Solamente daremos un ejemplo: la división entre volátiles y fijos; los fijos corresponden a materia inorgánica o mineral mientras que los volátiles en general, a productos orgánicos.
ASPECTOS PRACTICOS
Toda fábrica cuando inicia sus actividades debe estar asesorada por un ingeniero o profesional en higiene y seguridad para 1) el diseño y construcción de su planta de tratamiento; 2) gestionar el permiso de vuelco ante las autoridades correspondientes.
El Ingeniero evalúa los insumos necesarios para la fabricación, el nuevo producto elaborado y los elementos indeseables de la producción. El conjunto de estos elementos en alguna proporción va a formar parte del efluente a ser tratado por la planta de tratamiento de la empresa y es el Ingeniero el que decide cuáles han de ser los controles fisico-químicos que deben ser estudiados.
Para ello, se basa en la Resolución N º 336/2003 de la Provincia de Buenos Aires con sus anexos I, II y III., además de su experiencia y conocimientos en el tema
En esta resolución se indican los parámetros de calidad de las descargas límite admisibles; es decir los límites para descargar a colectora cloacal, mar abierto, etc. En esta resolución se encuentra la técnica analítica correspondiente indicada para cada analito.
En función a toda esta información la empresa fabricante gestiona ante el laboratorio ambiental habilitado la realización de los estudios físico-químicos necesarios para que se le apruebe el Permiso de vuelco o la Declaración Jurada Anual
