COAGULACION Y FLOCULACION

1. INTRODUCCION 4

2. OBJETIVOS 6

3. MARCO TEORICO 7

4. PROCEDIMIENTO 13

5. FORMULAS 17

6. TABLAS Y RESULTADOS 19

7. ANALISIS Y DISCUSIONES 23

8. CONCLUSIONES 39

9. ANEXOS 41

10. BIBLIOGRAFIA 43

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1. INTRODUCCION

La coagulación floculación es un procedimiento químico yfísico por el cual las partículas que son demasiado pequeñaspara separarse por sedimentación simple se desestabilizan yse aglomeran para acelerar su asentamiento. Un porcentajesignificativo de partículas en suspensión en el agua es tanpequeño que su sedimentación hasta el fondo del tanquetomaría días o semanas. Estas partículas coloidales nunca seasentarían hasta el fondo del tanque por sedimentación simple(Henry, Heinke, 1999).

Los procesos de coagulación y floculación facilitan laeliminación de los sólidos en suspensión y de las partículascoloidales. Ambos tratamientos van siempre unidos.La coagulación es la desestabilización de unas partículas depequeño diámetro, llamadas coloides, responsables de laturbidez o del color del agua superficial, causada por laadicción de un reactivo químico llamado coagulante.La floculación es la formación de aglomerados por unión departículas en suspensión existentes en el seno del líquido,mediante la adicción de un reactivo llamado floculante (Nova,2008).

El principio de la volumetría por precipitación se basa en laformación de sales poco solubles en el punto de equivalencia,o sea, la formación de precipitados poco solubles. El fin dela precipitación se detecta con indicadores que en el puntode equivalencia cambian de color. En este tipo de volumetría,se aprovecha la serie de reacciones químicas que conducen ala formación de precipitados poco solubles. A este grupo dedeterminaciones volumétricas pertenecen los métodos para la

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determinación de cloruros, yoduros, bromuros, cianuros; ladeterminación de los precipitados pocos solubles obtenidos enla titulación de las sales de zinc con ferrocianuro depotasio (Orduño y Cañez, 2006).

La Demanda Química de Oxigeno (DQO) es una medida de laconcentración de sustancias que en agua pueden ser atacadaspor un oxidante fuerte (K2Cr2O7) en altas temperaturas(350°C). La DQO siempre guarda relación con la DBO, aunquegeneralmente es mayor. Por ejemplo, los desechos de laindustria del papel contienen valores muy superiores de DQO,ya que la celulosa (compuesto orgánico) es muy pocobiodegradable. En los desechos de las refinerías puedesuceder lo contrario, a menos que se modifique la prueba dela DQO para impedir la perdida de los compuestos volátiles.Esta prueba, aunque es mucho más rápida de realizar que laDBO, toma aproximadamente tres horas en el laboratorio, seopta por técnicas más veloces, como la del carbono orgánicoque solo requiere algunos minutos para su determinación(Jiménez, 2001).

La demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO) corresponde a lacantidad de oxigeno consumido por la degradación bioquímicade la materia orgánica contenida en la muestra, durante unintervalo de tiempo específico y una temperatura determinada.También es una medida del oxígeno que usan losmicroorganismos para descomponer la materia orgánica. Si hayuna gran cantidad de desechos orgánicos en el agua,probablemente habrá muchas bacterias presentes trabajandopara descomponerla. En este caso la demanda de oxigeno seráalta, así que el nivel de BDO será alto. Conforme el desecho

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es consumido o disperso en el agua, los niveles de DBOcomenzaran a bajar (MEIAAR, 2007).

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2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Desarrollar los procesos de coagulación floculación paramuestras de agua de rio ranchería en el sector de puenteaujero.

Determinar la cantidad de cloruro existente en diversas muestras de agua de la ciudad de Riohacha.

Determinar la DQO en muestras de agua de la laguna sala,agua residual, rio, mar estuario y jagüey por el método fotométrico con el fin de conocer el grado de oxidación de la materia orgánica de las muestras.

Determinación del contenido de materia orgánica presenteen diferentes cuerpos de agua para conocer su potencialcontaminante y nivel biodegradable como es el caso deaguas residuales.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar los parámetros físicos y químicos como el pH,color, turbiedad y alcalinidad para el proceso decoagulación y floculación.

Determinar el cloruro existente en el agua destilada y en cada uno de los cuerpos de agua de la ciudad.

Analizar el contenido de cloruros con relación a otros parámetros como la conductividad y los sólidos disueltos.

Comparar los resultados obtenidos con otrasinvestigaciones con el fin de inferir sobre la saludambiental de los cuerpos de agua estudiados.

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Verificar la calidad del agua según las normativas quela regulan en Colombia.

Conocer la relación DBO y DQO en cada uno de los cuerposde agua de la ciudad de Riohacha.

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3. MARCO TEORICO

3.1 COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN.La Coagulación y Floculación son dos procesos dentro de laetapa de clarificación del agua. Ambos procesos se puedenresumir como una etapa en la cual las partículas seaglutinan en pequeñas masas llamada flocs tal que su pesoespecífico supere a la del agua y puedan precipitar.La coagulación se refiere al proceso de desestabilización delas partículas suspendidas de modo que se reduzcan lasfuerzas de separación entre ellas.La floculación tiene relación con los fenómenos de transportedentro del líquido para que las partículas hagan contacto.Esto implica la formación de puentes químicos entre 4partículas de modo que se forme una malla de coágulos, lacual sería tridimensional y porosa. Así se formaría, medianteel crecimiento de partículas coaguladas, un flocssuficientemente grande y pesado como para sedimentar.El término coágulo se refiere a las reacciones que suceden alagregar un reactivo químico (coagulante) en agua, originandoproductos insolubles. La coagulación comienza al agregar elcoagulante al agua y dura fracciones de segundo.Entre los coagulantes, el más usado es el sulfato de aluminio(o alumbre). Esta sustancia presenta las siguientesreacciones: Al2(SO4)3 + 6 H2O →2 Al(OH)3 + 6 H+ + 3SO4

-2

Esta reacción va disminuyendo su pH a medida que la reacciónse lleva a cabo hasta un punto en que se detiene. Si el aguacontiene bicarbonatos, el pH puede mantenerse relativamenteconstante, ya que estos actúan como amortiguadores. Lareacción se puede ver:

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Al2(SO4)3 *14 H2O + 2 Ca(HCO3)2 → 2 Al(OH)3 + 6CO2 + 14 H2O +3CaO4

3.1.1 REACTIVOS COAGULANTES Y FLOCULANTES MÁS COMUNES

3.1.1.1 Coagulantes metálicos Históricamente, los coagulantes metálicos, sales de Hierro yAluminio, han sido los más utilizados en la clarificación deaguas y eliminación de DBO y fosfatos de aguas residuales.Tienen la ventaja de actuar como coagulantes-floculantes almismo tiempo. Forman especies hidratadas complejas cargadaspositivamente: Fe (H2O)6

3+ Al (H2O)6

3+ Sin embargo tienen el inconveniente de ser muy sensibles a uncambio de pH. Si éste no está dentro del intervalo adecuadola clarificación es pobre y pueden solubilizar Fe o Al ygenerar problemas. A continuación vemos los más utilizados:

3.1.1.2 Sulfato de Alúmina: Conocido como Alumbre, es uncoagulante efectivo en intervalos de pH 6 a 8. Produce unfloculo pequeño y esponjoso por lo que no se usa enprecipitación previa de aguas residuales por la alta cargacontaminante del agua. Sin embargo su uso está generalizadoen el tratamiento de agua potable y en la reducción decoloides orgánicos y fósforo.

3.1.1.3 Sulfato Férrico: Funciona de forma estable en unintervalo de pH de 4 a 11, uno de los más amplios conocidos.Producen flóculos grandes y densos que decantan rápidamente,por lo que está indicado tanto en la precipitación previacomo en la coprecipitación de aguas residuales urbanas oindustriales. Se emplea también en tratamiento de aguas

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potables aunque en algún caso puede producir problemas decoloración.

4.1.1.4. Cloruro Férrico: Es similar al anterior aunquede aplicación muy limitada por tener un intervalo de pH máscorto. Es enérgico aunque puede presentar problemas decoloración en las aguas. Aluminato sádico: Se emplea poco. Su uso más habitual eseliminar color a pH bajo. Además se puede usar en elablandamiento de agua con cal (Sainz, 2007).

3.2 CLORUROS

El ión cloruro (Cl‾), es uno de los aniones inorgánicosprincipales en el agua natural y residual. El contenido decloruros de las aguas naturales son variables y dependeprincipalmente de la naturaleza de los terrenos atravesados,en cualquier caso, esta cantidad siempre es menor que la quese encuentra en las aguas residuales, ya que el cloruro desodio o sal de mesa (NaCl) es común en la dieta y pasainalterado a través del aparato digestivo.

El aumento de cloruros en una muestra de agua puede tenerorígenes diversos. Si se trata de una zona costera puededeberse a infiltraciones de agua del mar, en el caso de unazona árida este aumento se debe al lavado de los suelosproducido por fuertes lluvias y en otros casos puede debersea la contaminación del agua por aguas residuales, etc. Uncontenido elevado de cloruros puede dañar las conducciones yestructuras metálicas y perjudicar el crecimiento vegetal,no así en las aguas de consumo humano donde no representan

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más inconvenientes que el gusto desagradable del agua,además de no plantear problemas de potabilidad.El cloruro, en forma de ion Cl-, es uno de los anionesinorgánicos principales en el agua. En el agua potable, elsabor salado producido por el cloruro, es variable y dependede la composición química del agua:

así un agua con 250 mg Cl /l puede tener un sabor saladodetectable si el catión es el Na +.

En cambio, ese gusto salado típico puede estar ausenteen un agua de 1000 mg Cl-/l cuando los cationes son Ca2+

y Mg2+.Las aguas naturales poseen contenidos muy variables encloruros dependiendo de las características de los terrenosque atraviesan, pero en cualquier caso la cantidad siempre esmenor que en aguas residuales, debido a que el NaCl es comúnen la dieta y pasa inalterada a través del aparato digestivo.El aumento de cloruros de un agua puede tener diversosorígenes:

Si es una zona costera puede deberse a infiltracionesdel agua de mar.

Si es una zona árida, debido al lavado de los suelosproducido por fuertes lluvias.

Por contaminación de aguas residuales. Por procesos industriales.

El contenido en cloruros no suele plantear problemas depotabilidad a las aguas de consumo. Un contenido elevado decloruros puede dañar las conducciones y estructuras metálicasy perjudicar el crecimiento vegetal.

3.2.1 MÉTODO ARGENTOMÉTRICO

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Aplicación.- Este método es aplicable para la determinación decloruros en aguas potables y superficiales, siempre que notengan excesivo color o turbidez.

Fundamento.- Se basa en el método de Mohr. Sobre una muestraligeramente alcalina (pH 7–10) se añade disolución AgNO3

valorante, y disolución indicadora K2CrO4. Los Cl - precipitancon el ión Ag+ formando un compuesto muy insoluble, de colorblanco.Cuando todo el producto ha precipitado, se forma el cromatode plata, de color rojo ladrillo, que es menos insoluble queel anterior y nos señala el fin de la valoración.Reacción de valoración:NaCl + AgNO3 ---AgCl + NaNO3

Reacción indicadora:2 AgNO3 (exc.) + K2CrO4 --- Ag2CrO4 + 2KNO3

Cálculo.- Si lo que queremos son los mg/l de cloruros:ppm Cl - = ((( A – B)* N*35.45 ) / V muestra) * 1000

Dónde:A = ml valoración de la muestra,B = ml valoración del blanco, yN = normalidad de AgNO3

Para analizar los cloruros, la muestra, a un pH neutro oligeramente alcalino, se titula con nitrato de plata (AgNO3),usando como  indicador cromato de potasio (K2CrO4). El cloruro de plata AgCl, precipita cuantitativamenteprimero, al terminarse los cloruros, el AgNO3  reacciona conel K2Cr04 formando un precipitado rojo ladrillo de Ag2CrO4.

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El pH óptimo para llevar a cabo el análisis de cloruros es de7.0 a 8.3 , ya que cuando tenemos valores de pH mayores a8.3,  el ión Ag+ precipita en forma de Ag (OH); cuando lamuestra tiene un pH menor que 7.0, el cromato de potasio seoxida a dicromato, afectando el viraje del indicador.

3.3 DEMANADA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)

La demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) es una prueba usadapara la determinación de los requerimientos de oxígeno parala degradación bioquímica de la materia orgánica en las aguasmunicipales, industriales y en general residual; suaplicación permite calcular los efectos de las descargas delos efluentes domésticos e industriales sobre la calidad delas aguas de los cuerpos receptores. La prueba de la DBO es un procedimiento experimental, tipobioensayo, que mide el oxígeno requerido por los organismosen sus procesos metabólicos al consumir la materia orgánicapresente en las aguas residuales o naturales. Las condicionesestándar del ensayo incluyen incubación en la oscuridad a20ºC por un tiempo determinado, generalmente cinco días. Lascondiciones naturales de temperatura, población biológica,movimiento del agua, luz solar y la concentración de oxígenono pueden ser reproducidas en el laboratorio. Los resultados

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obtenidos deben tomar en cuenta los factores anteriores paralograr una adecuada interpretación. Dependiendo del agua ainvestigar, el método incluye o no, la dilución de ciertasporciones de muestra con agua saturada de oxígeno einoculación de un cultivo de microorganismos. El oxígenodisuelto se analiza en muestras por separado, al principio yal final del tiempo de incubación, normalmente 5 ó 7 días(DBO5 o DBO7) a 20°C. El contenido de oxígeno disuelto semide por titulación, utilizando el Método de Winkler o poruso de electrodos de membrana sensibles al oxígeno (Perez,2011).

3.4 DEMANADA QUIMICA DE OXIGENO (DQO)

La DQO corresponde a una oxidación química de las sustanciasoxidables que contiene la muestra. Se determina por medio deuna valoración redox de la muestra con un oxidante químicofuerte, como es el dicromato potásico o permanganato potásicoen medio acido. La DQO se expresa, al igual que la DBO,puesto que el oxidante utilizado en la determinación es másfuerte que el oxígeno y por tanto oxida a un mayor número desustancias. Un agua residual urbana presenta valores de DQOentre 250 y 1000 mg/L. habitualmente se utiliza la relaciónDBO/DQO para estimar la biodegradabilidad de un aguaresidual; así, para relaciones BDO/DQO superiores a 0,4 mg/Lel agua puede considerarse biodegradable, mientras que lasaguas con relaciones DBO/DQO inferiores a 0,2 mg/L sonbásicamente no biodegradables (Domenech, 2006).

La determinación de materia orgánica por vía química en elagua de mar se dificulta por su alto, contenido de cloruros,esto hace impráctico el uso de las técnicas tradicionales

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para tal fin como son la DQO por los métodos de reflujoabierto o micro. El valor de la oxidación caracteriza elcontenido de las sustancias que pueden oxidarse en el agua demar. Debido a una gran diversidad y relativamente pococontenido de sustancias orgánicas en dichas aguas, suindicación y determinación es una tarea muy complicada; poresta razón, la determinación directa de estas sustancias seevalúa solamente para los casos de estudios especiales, comoen el estudio de procesos y el desarrollo de modelos deecosistema. Para soluciones de problemas prácticos, seutiliza una metodología más simple e indirecta, la cual nospermite identificar la presencia de las sustancias orgánicasen el agua. La demanda química de oxígeno es la medida del equivalente enoxígeno del contenido de materia orgánica de una muestra quees susceptible de oxidación por un oxidante químico fuerte.Para muestras de una fuente específica, la DQO puederelacionarse empíricamente con la DBO, carbono orgánico ocontenido de materia orgánica. El método de reflujo condicromato es la más aceptada para su determinación debido asu mayor capacidad oxidativa, aplicabilidad a una granvariedad de muestras y fácil manipulación (Pérez, 2001).

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1. PROCEDIMIENTO

5.1. COAGULACION Y FLOCULACION:

5.1.1. Para los procesos de floculación y coagulación seprocede de la siguiente manera:5.1.2. Se vierte 1000 ml de la muestra de rio en cadabeaker de 1000 ml, los cuales se colocan en el equipo deensayo de jarra, luego se coloca el agitador a una agitaciónde 100 rpm.5.1.3. Agrega los volúmenes necesarios de la solucióndosificadora de alumbre para obtener una concentración delcoagulante de 10 hasta 60 mg/L .Para determinar el volumen desolución sulfato de aluminio 5 g/L. a agregar en cada vasose usa la ecuación:

V1C1=V2C2entoncesV1=V2C2

C1queparaelprimervasosería

V1=1000ml∗10mg /L

5000mg/L=2mlydeformaanálagosedeterminanlosdemás:

5.1.4. Después de agregado el coagulante se mantiene laagitación durante 1 minuto, luego se pasa la agitación a 30rpm y se deja durante 20 minutos.5.1.5. Se Suspende la agitación y se deja en reposo durante 30 minutos.5.1.6. Luego se determina el valor del pH, turbidez, colory alcalinidad, en cada beaker con muestra tratada, análogamente se determinan las mismas variables para agua cruda.

Beaker 1 2 3 4 5 6Con 10 20 30 40 50 60mlsolución

2 4 6 8 10 12

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5.1.7. Determinación de las variables: turbidez, pH, color, alcalinidad.

Nota: Para el informe debe incluir:- En que consiste el proceso de coagulación y floculación- Funcionamiento, reacciones que ocurren, formas de usos,

ventajas, desventajas entre otros de tres coagulantesincluido el sulfato de aluminio.

- Consultar el caudal de la planta de tratamiento de aguapotable de Riohacha y con la dosis óptima seleccionadacalcular la descarga del dosificador

5.2. CLORUROS

5.2.1 Para el proceso de Cloruros se procede de lasiguiente manera:Se realiza el montaje del soporte universal con las pinzas, medio que nos permitirá hacer la titulación. Se enjuaga la bureta con agua destilada y luego se purga con la base para ser llenada con un volumen de NaOH suficiente. 5.2.2. Se coloca en el frasco erlenmeyer 100 ml demuestra agitada, medidos con la probeta.5.2.3. Luego se agregó 3 gotas de indicador fenolftaleínay se neutraliza agregando con la pipeta de 10 ml ácidosulfúrico 0,02N hasta justo hacer desaparecer el color rosadosi es el caso, o hidróxido de sodio 0,02 N hasta cuandoaparezca el primero color rosado que dure 30 segundos estandoel líquido en reposo.5.2.4. Posteriormente se añade 1 ml de indicador cromatode potasio, usando la pipeta de 1 ml o agregando 22 gotas conun gotero.

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5.2.5. Agregar Nitrato de plata (AgNO3) 0,0282 desdela bureta agitando continuamente hasta cuando sea perceptibleel primer color amarillo-rojizo. 5.2.6. Los pasos 1, 3,4 se efectúan para determinarla cantidad de cloruros en agua destilada.

5.3. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)

5.3.1. Preparación del Sulfato de magnesio Disolver 22,5 g de MgSO4

.7H2O en agua destilada y diluir a 1L.5.3.2. Preparación del Cloruro férricoDisolver 0,25g de FeCl3

.6H2O en agua destilada, diluir a 1L5.3.3. Preparación de Cloruro de calcioDisolver 27,5 g de CaCl2 en agua destilada y diluir a 1L.5.3.4. Preparación de Búffer de FosfatoDisolver 8,5 g de KH2PO4, 21,75 g de K2HPO4, 33,4 g deNa2HPO4

.7H2O, y 1,7 g de NH4Cl en aproximadamente 500 mL deagua destilada y diluir a 1 L. El pH debe ser 7,2 sinposteriores ajustes. Si se presenta alguna señal decrecimiento biológico, descartar este o cualquiera de losotros reactivos.5.3.5. Preparación del agua de dilución Agregar por cada litro de agua destilada 1ml de Sulfato deMagnesio, 1ml de Cloruro Férrico, 1 ml de Cloruro de calcio y1ml de buffer de fosfato El agua debe estar a 20ºC y en aireación por medio deagitación magnética antes de su uso. Después de preparada el agua de dilución, se prepara 3réplicas por cada muestra y de igual manera, inoculo,estándar y blanco.

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5.3.6. Preparación para el InoculoSe debe tenerse en cuenta que por cada 100ml de agua dedilución se adicionan 45 mg de la pastilla Polyseed. Se toman 500 ml de agua de dilución y se le adicionan 225 mgde la pastilla Polyseed en un matraz. Luego esta solución seagita por 10minutos y después se deja 10min en reposo.5.3.7. Preparación para el estándar Pesar 150 mg de ácido glutamico y 150 mg de glucosa anhidra. Luego estos dos se ponen a secar a 103º C por 1hora. Se pasana un balón de 1000ml y se llena hasta el aforo con agua dedilución5.3.8. Montaje de la muestra Por cada muestra se preparan 3 réplicas.Se toman 3 botellas Winkler de 300 ml, a la primera se leadicionan 5 ml, a la segunda 10 ml y a la tercera 20 ml de lamuestra que se quiere analizar. A cada botella de igualmanera se le adicionan 5,5 ml del inoculo antes preparado yluego se completan las botellas con agua de dilución hasta elaforo. Como se debe preparar Inoculo, estándar y blanco, se realizade la siguiente manera:5.3.9. Inoculo:Se toman 3 botellas Winkler de 300 ml por cada muestra, a laprimera se le adicionan 4,0 ml a la segunda 5,5 ml y a latercera 7,0 ml del inoculo antes preparado y se llenan hastael aforo con agua de dilución.5.3.10. Estándar:Se toman 3 botellas Winkler de 300ml por cada muestra y acada una se le adicionan 6 ml del estándar más 5,5 ml delinoculo antes preparado y se llenan con agua de diluciónhasta el aforo.5.3.11. Blanco:

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Se toman 3 botellas Winkler de 300ml y se llena con agua dedilución hasta el aforo.Nota: El agua destilada debe ser del mismo día, en que sehaga la preparación.Se debe tener 1 litro de agua de dilución por cada muestra,adicional a esta, se necesita 1litro para el inoculo, 1 litropara estándar y el blanco.5.3.12. Lectura de la DBO inicial: Se colocan las botellasWinkler en baño de maría, se le introduce un agitador y sepone a una velocidad de 200rev en la plancha después de haberintroducido el electrodo del oxímetro, se hace la lectura yse completa con agua de dilución para que no quede espaciosvacios, se tapa. 5.3.13. Incubación: Incubar las botellas de DBO conteniendolas diluciones de la muestra y el blanco del agua de dilucióna 20 ± 1ºC, durante 5 días. 5.3.14. Medida de oxígeno disuelto final: Luego de los 5días de incubación determinar el oxígeno disuelto en lasdiluciones de la muestra.

5.4. DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO)

5.4.1. Agregar dos ml de muestra o de la dilución a cadatubo. Preparar por triplicado.5.4.2. Preparar un blanco agregando 2 ml de agua destilada5.4.3. Llevar el termoreactor a una temperatura de 150 oC5.4.4. Colocar los tubos en el termorreactor durante 2

horas5.4.5. Dejar reposar a temperatura ambiente5.4.6. Leer en el fotómetro la lectura indicadaseleccionando el método de acuerdo al manual del equipo.

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6. FORMULAS

6.1. COAGULACION Y FLOCULACION:6.1.1. Para determinar el volumen de solución aagregar (sulfato de aluminio 5 g/L) en cada vaso se usala ecuación:

V1C1=V2C2entoncesV1=V2C2

C1queparaelprimervasosería

V1=1000ml∗10mg /L

5000mg/L=2mlydeformaanálagosedeterminanlosdemás:

Para determinar la descarga del dosificador en una plantade tratamiento se calcular por la siguiente ecuación:

D=Q∗DO∗601000

D= descarga del dosificador, g/minDO= dosis óptima seleccionada mg/LQ= caudal de agua a tratar, L/sg

6.2. CLORUROS:

6.2.1. Cálculo de la concentración

mg Cl−¿

L =(A)∗NAgNO3∗PesoequivalenteCl−¿∗1000

mldemuestra ¿¿

Si se usa la normalidad especificada del nitrato deplata la formula anterior quedaría así:

mgCl−¿

L=

(A)∗0,0282∗35,5∗1000mldemuestra

¿

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A= ml de AgNO3 gastado en la muestra B= ml de AgNO3 gastado en el agua destilada.

6.3. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)

6.3.1 Método clásico

Se calcula la DBO de la muestra por la diferencia del ODinicial y final.

DBO, mgL

=ODI−ODF

Desafortunadamente, la DBO de la mayoría de las muestras esmayor de 7 mg/L, por lo que se requiere diluir la muestra. Paracalcular la DBO en una muestra diluida se usa.

DBO, mgL =(ODT−ODF)∗Vol.botellaenmL(300)

mLdemuestra −(ODT−ODI)

ODT= oxígeno disuelto del testigo, botella con agua de dilución solamente, mg/LODF=OD final de la muestra diluida, mg/LODI= oxígeno disuelto inicial de la muestra sin diluir

Lo anterior debido a que el agua de dilución (a la cual se leagrega 1 mL de solución buffer de fosfato, 1 mL de soluciónde sulfato de magnesio, 1 mL de solución de cloruro de calcioy 1 ml de cloruro férrico por cada litro de agua) contendrámateria orgánica se incrementará la cantidad de compuestosoxidables y por tanto debe hacerse una corrección.

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Muchas veces la muestra no contiene los microorganismosnecesarios para degradar la materia orgánica y es necesariohacer una siembra, en tal caso la DBO se determina por laecuación 3.11.

DBO, mgL =(D1−D2 )−(B1−B2)∗f

P(3.11)

D1= OD inicial de la muestra diluida, mg/LD2 = OD final de la muestra diluida, mg/LB1 = OD inicial del control de siembra, mg/LB2= OD final del control de siembra, mg/Lf= relación entre la siembra en la muestra y siembra en el control o blancosP= factor de dilución usado en las muestras

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7. TABLAS Y RESULTADOS

Tabla 1. Determinación de cloruros para diferentes muestrasde agua en el laboratorio de 4:30 a 6:00 pm.

CLORUROS

SITIOS V m (ml)V AgNO3

F.D. (ml) (Cl-)

(Cl-) Real(Cl-) - (Bco)

Potable 100 1,7 17,01Pozo 5 4,2 840,92 710,781Mar 1 10,1 1000 101111,1 100980,96Rio 5 14 2803,08 2672,94Laguna 1 9,8 9810,78 9680,64Jagüey 5 3 600,66 470,52Residual 100 4,5 45,04 -85,1Estuario 1 12,5 1000 125137,5 125007,36Blanco 100 13 130,14 0

Tabla 2. Determinación de cloruros para diferentes muestrasde agua en el laboratorio de 6:00 a 7:30 pm.

CLORUROS

SITIOS

V muestra(ml)

V AgNO3

F.D. (ml) (Cl-)

(Cl-) Real(Cl-) - (Bco)Potable 100 1,7 17,01

Pozo 5 3,9 780 679,89Mar 1 9,8 1000 4905,39 4805,28Rio 5 2,1 420,46 320,35Laguna 1 13,6 13614,96 13514,85Jagüey 5 3,2 640,7 540,59Estuario 1 4,7 1000 2352,58 2252,47Blanco 100 10 100,11 0

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Tabla 3. Proceso de coagulación y floculación para diferentesmuestras de agua en el laboratorio de 4:30 a 6:00 pm.

COAGULACION Y FLOCULACION

MUESTA pHColor

Turbidez (UNT)

Alcalinidad V,H2SO4 Vm(ml)

Alcalinidad (mg/l CaCO3)

M. Original

8,13 40 58 0,7 50 14

RECIPIENTE 1

7,92 40 47,17 0,3 50 6

RECIPIENTE 2

7,74 30 16,68 0,2 50 4

RECIPIENTE 3

7,67 10 3,21 0,2 50 4

RECIPIENTE 4

7,52 10 1,36 0,2 50 4

RECIPIENTE 5

7,46 5 1,14 0,1 50 2

RECIPIENTE 6

7,45 0 0 0,1 50 2

Tabla 4. Proceso de coagulación y floculación para diferentesmuestras de agua en el laboratorio de 6:00 a 7:30 pm.

COAGULACION Y FLOCULACIONMUESTA pH Colo

rTurbidez

Alcalinidad V,

Vm (ml)

Alcalinidad (mg/l

25

(UNT) H2SO4 CaCO3)M. Original

8,37 30 44,35 0,5 50 10

RECIPIENTE 1

8,25 30 40,77 0,5 50 10

RECIPIENTE 2

8,01 30 29,78 0,5 50 10

RECIPIENTE 3

7,82 20 9,12 0,5 50 10

RECIPIENTE 4

7,68 20 4,59 0,4 50 8

RECIPIENTE 5

7,62 0 0 0,4 50 8

RECIPIENTE 6

7,5 0 0 0,4 50 8

Tabla 5. Resultados de la Demanda Química de Oxigeno (DQO)

SITIOS(DQO) mg/L

Jagüey 32Residual 1122Rio 7Laguna 64Estuario 1337Mar 1288

Tabla 6. Medición de OD y Temperatura para las diferentes muestras.N° DE BOTELLA

Vm , ml

INOCULO ml

ESTANDAR

ODI mg/l

Ti,°C

ODF mg/l

Tf, °C

26

SBLANCO 9.26 20 8.58 22.21.Estan

dar 5.5 6 8.86 22.2 5.08 24.2

2.Estandar 5.5 6 8.94 22.

0 4.75 23.7

3.Estandar 5.5 6 8.97 22.

4 5.00 23.6

4.Inoculo 4.0 8.99 21.

5 8.19 21.4

5.Inoculo 5.5 8.72 21.

5 8.04 21.5

6.Inoculo 7.0 8.95 21.

7 8.09 21.5

7.Residual 5 5.5 8.73 23.

6 0.61 25.1

8.Residual 10 5.5 8.36 23.

8 0.62 24.0

9.Residual 20 5.5 8.15 23.

2 0.62 24.8

10.Rio 50 5.5 8.62 23.3 6.54 21.2

11.Rio 100 5.5 8.47 24.3 6.12 23.1

12.Rio 150 5.5 8.17 25.9 5.34 23.8

13.Jaguey 50 5.5 8.58 23.

7 4.81 24.3

14.Jaguey 100 5.5 8.29 24.

8 3.78 25.3

15.jaguey 150 5.5 7.97 25.

9 3.36 24.6

16.Mar 50 5.5 8.19 25.0 0.64 21.4

17.Mar 100 5.5 7.67 25.4 0.60 21.6

18.Mar 150 5.5 7.37 25.7 0.62 21.3

19.Estu 50 5.5 8.28 24. 6.61 21.3

27

ario 720.Estuario 100 5.5 7.94 25.

4 5.99 21.2

21.Estuario 150 5.5 7.71 26.

2 5.43 21.1

22.Laguna 50 5.5 8.28 23.

4 0.61 19.3

23.Laguna 100 5.5 7.39 24.

7 0.60 20.0

24.Laguna 150 5.5 6.75 25.

3 0.56 19.9

Tabla 7. Resultados DBO para las diferentes muestras.

MUESTRAS P F DBO (mg/L)

BLANCO 0,68Estandar 0,78 27,79Inoculo 0,78 5,4Residual 0,1166 0,78 10,63

Rio 1 0,78 15,89Jaguey 1 0,78 27,77Mar 1 0,78 1,083

Estuario 1 0,78 12,18Laguna 1 0,78 1,0534

28

8. ANALISIS Y DISCUSIONES

En las tablas 1 Y 2 se observa el comportamiento que tuvo laconcentración de cloruro en las distintas muestras de aguas,así como también en el agua destilada utilizada para diluirciertas muestras que por presentar alta concentraciones deeste ion necesitan ser diluidas para su respectiva medición.

Según Los criterios de calidad admisibles para la destinacióndel recurso para consumo humano y doméstico, los artículos 38y 39 del decreto 1594 de 1984 indican que para supotabilización se requiere solo de un tratamientoconvencional o solo desinfección si presenta un valor máximode 250 mg/L Cl−¿ ¿.La norma oficial mexicana nom-127-ssa1-1994, "saludambiental, agua para uso y consumo humano” indica que ellimite permisible de contenido de cloruros para aguas potablees de 250 mg/l, pues coincide con EL DECRETO 2115 DEL 2007normativa colombiana que regula el agua potable, lo cual nospermite afirmar que el agua utilizada en la ciudad deRiohacha para consumo humano es apta, según este parámetropor presentar un valor de 17,01 mg/L Cl−¿ ¿, un valorrelativamente inferior a los límites admisibles.

En el caso de las muestras de agua analizadas, las quepresentan valores dentro del rango permisible es la muestrade agua potable con un valor de 17,1 mg/L Cl−¿ ¿, lo cual nosindica que cumple con las condiciones básicas propuesta poresta normativa. Por otra parte el agua residual presento unvalor de 45,04 mg/L Cl−¿ ¿, la cual cumple con lo establecidopor el decreto solo por el parámetro de cloruro por lo tantono se le puede aplicar o considerar para el consumo humano y

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uso doméstico debido a la cantidad de materia orgánica quecontiene, la cual a su vez contiene gran cantidad de clorurode sodio (sal de mesa) que es común, y pasa inalterado por elsistema digestivo, es decir que la concentración de cloruroen el agua aumenta. Caso contrario de la muestra del rioRanchería que se encuentra con un rango de valores de 420,46a 2803,08 mg/L, se hace esta mención ya que en diferentespuntos a largo de trayectoria del rio Ranchería es unafuente de abastecimiento de consumo humano por las diferentescomunidades indígenas aledañas a su cauce.

El agua del rio ranchería presenta valores de cloruros bajosde 3,2 hasta 5 en la cuenca alta de este, pero a partir de lacuenca media empiezan aumentar los valores, estos es debido ala mineralización natural de las aguas, y en la parte baja yallegando a su desembocadura en Riohacha presenta valores másaltos de cloruros que llegan hasta los 96 mg/L (RevistaEcoGuajira, 2010), la muestra analizada presento un valor de2803,08 mg/L, que es un valor sumamente alto comparado con elmencionado anteriormente para esta parte del rio ranchería,pero este resultado se debe probablemente a que cuando setomó la muestra por encontrarnos en periodos de veranos y susniveles de agua son bajos lo cual aumenta la influencia delmar sobre este.

Los contenidos en cloruros de las aguas naturales no suelensobrepasar los 50-60 mg/l. El contenido en cloruros no sueleplantear problemas de potabilidad a las aguas de consumo. Uncontenido elevado de cloruros puede dañar las conducciones yestructuras metálicas y perjudicar el crecimiento vegetal.(Ambientum, 2012) por lo tanto la muestra de agua del rio

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sobre pasa estos niveles para las aguas naturales tratadaspara el consumo humano.

Por otra parte el alto valor del de la muestra de pozo esjustificado por lo que se halla en un zona cercana al mar, detal forma que estos se ven afectados por el alto porcentajede salinidad que caracterizan estos lugares, lo cual hace queel agua de pozo presente un alto valor de cloruro encomparación con otros pozos. El valor máximo de cloruro en unagua de pozo fue de 0,600 mg/L, (Castillo y Osorio, 2009)siendo el nuestro mucho mayor con valores de 840,92 y 780mg/L superando los niveles requeridos por la normativacolombiana para el consumo humano. pero este resultado sepuede explicar por lo dicho anteriormente, y que este estudiofue realizado en el departamento del cesar en donde no hayninguna influencia del mar, en cambio en nuestro caso que esun pozo influenciado por la alta salinidad (cloruro de sodio)del mar Caribe. Cabe resaltar que para que en los pozos hayacontaminación por agua del mar, es necesario que laprofundidad del pozo y el nivel del agua en el mismo, estépor debajo del nivel del mar, además de que la estructurageológica del terreno sea tal que permita la filtración delmismo (parámetros determinantes de la potabilidad de unagua).

Como se puede apreciarla figura 1, las muestras quepresentaron mayores valores fueron la de estuario y la de marcon 125137,5 mg/L Cl− y 101111,1 mg/L Cl− respectivamenteestos valores son justificable debido al gran contenido oalta concentración de cloruros de sodio (sales) disueltas ensu interior pues el cloruro es un componente de este tipo deaguas le aporta un 55.29% de su composición.

31

Laguna

Jagüey

Residual

Estuario

Blanco

020000400006000080000

100000120000140000

(Cl-) 17,01 840,92 101111,1

Figura 1. Niveles de cloruro de los diferentes muestras deaguas.

En el caso de la laguna salada cuyos valores fueron 13614,96y 2352,58mg/L Cl−¿ ¿ y 524.23 mg/L Cl−¿ ¿ respectivamente sondatos que reflejan las condiciones en las que se encuentranestos tipos de agua, para la laguna salada es normal quepresente estas cifras teniendo en cuenta que sus aguas poseenalto porcentaje de salinidad, según (Rosado, 2005), que en suestudio reflejo una valor promedio de 1820 mg/L Cl−¿ ¿ se puedeafirmar que la muestra analizada se encuentra dentro de estosrangos.

Debido a esto la mayoría de las casas que se encuentran en lazona de la lagunasalada se hallan en un estado de corrosión y esto se debe apartir de una cierta concentración de cloruro, el cual puedeejercer una acción disolvente sobre los compuestos delcemento, ya que el ión cloruro es un ión mal bloqueado enestos compuestos, jugando un papel agresivo muy importante.

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El agua de jagüey presenta un nivel de cloruro de 5.7 mg/LCl−¿ ¿(Doria, De Luque, 2008). En el caso de la muestra dejagüey que presento un valor de 600,66 mg/L, el cual es unvalor bastante elevado en comparación con el estudio antesmencionado, este hecho tiene una explicación, debido a lasubicaciones tan distantes entre los dos jagüey estudiados,pues el de (Doria, De Luque, 2008) fue realizado en la partesur de la guajira, es decir en lugares muy distantes al mar yprobablemente los suelos que rodean este ecosistemas no seven afectados por la presencia de este elemento químico, encambio la muestra analizada por nosotros tiene una graninfluencia del mar por la cercanía al mismo. Este tipo deecosistema suele ser utilizado para la preservación de laflorar y fauna, el cual no incluye este parámetro paradeterminar la calidad del agua para este uso.

Las aguas residuales presentan un valor de 45,04 mg/L Cl−¿ ¿,en la ciudad de Riohacha las aguas residuales son residuosdomésticos, ya que en la ciudad no se encuentran industriasque generen residuos que puedan aumentar las concentracionesde cloruro. Como solo se genera aguas residuales domésticas,este valor podría ser mayor debido la cantidad de residuos demateria fecal, la cual tiene grandes contenidos de clorurosde sodios consumido por las personas y finalmente excretados,sin ser alterado en el sistema digestivo. Si se supone queuna persona consume en promedio 2,5 gramos de ion cloruro pordía y que esta persona ingiere a la vez aproximadamente 5litros de agua al día, entonces la concentración de clorurosen la orina o el sudor, vendría a ser del orden de los 500mg/l y todo esto va a las aguas residuales (Montalbán).

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Los cloruros tienen mucha influencia en otros parámetros comola salinidad, los sólidos disueltos y la conductividad,debido a que estos son sales sólidas. De las muestrasanalizadas se tiene registros sobre estos parámetros con losque se puede establecer una relación, en la figura 2 se puedeobservar como son los valores de conductividad medida en ∪s/cm y de sólidos disueltos medidos en mg/L en lasdiferentes muestras de acuerdo con los cloruros de lasmismas.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

(Cl-)Conductividad (µs/cm)SD

Figura 2. Relación entre cloruros, sólidos disueltos (SD) yconductividad

En la figura 2 se puede apreciar la relación directa entreestos tres parámetros, en las dos muestras más

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representativas que son la de mar y la de estuario. Loanterior nos permite decir que los cloruros que se hallandisueltos en estos dos cuerpos de agua como lo es el clorurode sodio (NaCl), se caracterizan por ser compuestos iónicos,los cuales a su vez son muy buenos conductores de laelectricidad.

Como se puede observar en la figura 3 en estos dos cuerpos deagua se puede observar como la salinidad medida anteriormentees mayor en estas dos muestras, lo cual es debido a lapresencia de sales disueltas (NaCl), las cuales son clorurosque aumenta en gran cantidad los sólidos disueltos.

PotablePozo Ma

rRio

Laguna

Jagüey

Residual

Estuario

Blanco

020000400006000080000

100000120000140000

(Cl-)Salinidad (%)

Figura 3. Relación cloruros y salinidad.

La figura 4 enseña los parámetros físicos y químicos medidospara determinar la calidad del agua después de un proceso decoagulación y floculación en cada uno de los recipientesevaluados, tomados del cuerpo de agua rio ranchería estaciónpuente aujero en la ciudad de Riohacha, La Guajira.

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El efecto químico global es una disminución del pH del agua,una conversión de parte de la dureza de calcio en dureza desulfato y la producción de CO2. El pH óptimo para que lacoagulación con alumbre sea aproximadamente 6. La coagulaciónno requiere mucho control adicional de pH, porque laintroducción de alumbre reduce el pH de las aguassuperficiales, que casi siempre son neutras, a un valoraceptable (Henry y Heinke, 1999).

En estos recipientes los valores del pH varían desde 7,45hasta 8,13. Siendo la muestra original el mayor valor de pH,la cual considera la cantidad real de iones H+, entoncespodemos decir que es un agua con nivel de alcalinidadmoderada. Este resultado se presenta en los cuerpos de aguaspor la remoción de CO2 para la actividad fotosintética ytambién para la re aireación.

En los demás recipientes el pH debe disminuir porque a cadarecipiente con muestra se le va duplicando la cantidad deácido para neutralizar iones H+. Hasta llegar al recipienteseis que posee un pH de 7,45 que es un pH óptimo para consumohumano.

Según la resolución 2115 de 2007 El valor para el potencialde hidrógeno pH del agua para consumo humano, deberá estarcomprendido entre 6,5 y 9,0.Siendo los valores de los recipientes de las muestras nomenor y tampoco mayor, estas muestras empezando por laoriginal hasta la del recipiente 6 son aptas para consumohumano.

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Según el decreto 1594 de 1984 el pH es permisible para cadauno de los diferentes usos, se puede destinar para usoagrícola pues lo que indica la norma oscila de 4,5 a 9,0.Siendo la muestra original menor que el rango mayor permitidopara el recurso del cuerpo de agua.También puede ser destinado para uso recreativo de contactoprimario y para todos los demás usos indicados por las normasanteriormente mencionados.

El pH del rio ranchería en el sector de puente aujero losrepresenta la muestra original que es 8,13 medio alcalino.Como ya se dijo anteriormente puede ser tomada para cumplirlos usos impuestos por las normativas de la calidad de aguaen Colombia, al igual que las demás muestras que han sidosometidas al proceso de coagulación y floculación. Dichonivel de pH puede indicar que las condiciones del suelo sonmedio alcalinas influyendo en el agua haciéndola un pocosalobre. Hay descomposición de materia orgánica pero esta noinfluye mucho en el nivel de pH o también este rio tiene altopoder de re aireación y la temperatura no es alta,permitiendo la solubilidad de gases. Mantienen un equilibrioen las condiciones de este ecosistema el cual se auto depuraaprovechando sus condiciones y espacio físico.

La turbidez y el color son dos características indeseables enlas aguas. Ambas suelen estar causados por partículascoloidales. Mientras las partículas en el orden de magnitudde una micra, se pueden considerar en suspensión, y las deuna milésima de micra entran en el dominio de moléculas ensolución, los tamaños intermedios corresponden al tamañocoloidal. En estos tamaños de partículas las propiedadessuperficiales y las cargas eléctricas, tienen efectos más

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importantes que el peso relativo de la partícula en el aguaimpiden se sedimentación (Rigola, 1990).El proceso físico químico de coagulación y floculación haceque disminuyan la turbiedad y el color de las muestras. Lamuestra original y el recipiente de muestra uno presentan elmismo nivel de color y turbiedad concluyendo que a estasmuestras no se les ha agregado mucho reactivo coagulante yfloculante para que los sólidos suspendidos que provocan laturbiedad y color se desestabilicen y sedimenten. En laevaluación de la cantidad de reactivo coagulante floculantepodemos inferir que dependiendo de la cantidad de dichasustancia los resultados en cada uno de las muestras varia, amedida que se le agrega mayor coagulante floculante es menorel nivel de turbiedad y color.

Concentración coloidal alta, alcalinidad alta. En este casola desestabilización se alcanza de nuevo por adsorción yneutralización de carga para niveles de pH neutros y ácidos.

Concentración coloidal baja, alcalinidad alta. En este casola coagulación se lleva a cabo fácilmente por inmersión delas partículas coloidales en un “floculo de barrido” condosificaciones relativamente altas de coagulante.Concentración coloidal baja, alcalinidad baja. La coagulaciónen estos sistemas es la más difícil. La coagulación seráineficaz si solamente usamos sales, ya que el pH serárebajado demasiado bajo, con el fin de permitir la formaciónde un “floculo de barrido” y la velocidad de contactos entrepartículas será posiblemente demasiado lenta para llevar acabo una desestabilización por neutralización de carga(Walter y Weber, 1979).

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Según la anterior clasificación y analizando la figura tresdonde las muestras de agua no presentan alto nivel dealcalinidad, deduciéndolo según la resolución 2115 de 2007que dice que para el uso de consumo humano esta afecta a laeconomía de los seres humanos si sobrepasa 200 mg/L CaCO3, ya cada recipiente al cual se le fue agregando mayor cantidadde coagulante floculante esta característica química vadisminuyendo. Entonces diremos que la práctica de coagulacióny floculación si fue efectiva porque al realizar las pruebaspara comprobarlo de nota variaciones en que son positivaspara determinar la calidad del agua. La alcalinidad tienerelación directa con los sólidos disueltos y entre mayorsolidos mayor alcalinidad, en la evaluación encontramos quela alcalinidad era mínima entonces los sólidos disueltospresentes no era alto.

Figura 4. Coagulación y floculación muestra de Rio puenteaujero grupo 1 (4:30- 6:00 pm).

La figura 5 muestra que el color del agua y la turbideztambién disminuyen a medida que aumenta la dosis de sulfatode aluminio. Debido a que este reacciona con las partículasdisueltas y suspendidas en el agua produciendo los hidróxidosde aluminio que son insolubles en el agua y formanprecipitados. Al eliminar estas partículas se disminuye laturbidez y el color del agua. En la figura 5 se observa elcomportamiento del color y la turbidez dependiendo de lacantidad de coagulante agregado. También se puede observar que todos los parámetros tantofísicos como químicos disminuyen directamente con la cantidadde coagulante floculante agregado.

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Figura 5. Coagulación y floculación muestra de Rio puenteaujero grupo 2 (6:00 -7:30 pm).

Para la determinación de la descarga del dosificador se debeelegir la dosis óptima, y se debe tener un caudal dereferencia. En este caso se usara el caudal de la planta detratamiento de La ciudad de Riohacha que cuenta con unaplanta de tratamiento convencional, en donde se logra captarsolo el 9,5% (320/3.372) del total. (Pérez. 2006).

Si tenemos un caudal, Q, de 320 l/s, y una dosis óptima de132 mg/l quiere decir que por minutos se necesitaríadosificar (Vargas, 2006):

D=Q (d.o)×60

1000→ D=

320l /s (132mg/l )×601000

=2534,4g /min

Dónde:D= descarga del dosificador, g/minD.O.= dosis optima, mg/lQ= caudal, l/s

Este resultado quiere decir que se deben agregar 2534 gramosde coagulante sulfato de aluminio por minuto de flujo de aguaque llega a la planta, para que se puedan obtener losrequerimientos de calidad que se necesitan para el agua deconsumo humano.Según el documento de sistemas de potabilización delreglamento técnico del sector de agua potable y saneamientobásico en la comparación de mínimos recomendados paracaracterizar el agua superficial o subterránea, según sunivel de calidad ubica el parámetro de turbidez con un rangode 40-150 con un nivel de calidad de acuerdo al grado depolución como fuente deficiente. Los valores determinados en

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la práctica se ubican en este rango lo cual indica que lasfuentes de donde se tomaron las muestras son de calidaddeficiente y que necesitan un tratamiento convencional ynecesita procesos convencionales pre tratamiento +[coagulación + sedimentación + filtración rápida]. Según loanterior además de suministrar la dosis supuesta optimadeterminada en laboratorio para la muestra de rio se deberealizar de nuevo este proceso ya que hasta esta instancia nocumple o no satisface los requerimientos permisibles.

BLANCO

Estandar

Inoculo

Residual Ri

o

Jaguey Ma

r

Estuario

Laguna

05

1015202530

Figura 6. DBO 5-20 en cada una de las muestras.

La figura 6 expresa como es el comportamiento de la DBO, lasbotellas que presentaron los mayores valores de DBO, fueronlas muestras (estándar y jagüey) con valores de (27,79), y(27,77) mg/L respectivamente, la muestra estándar tenía unacantidad de solución estándar (6mL), más 5,5 mL promedio deinoculo hasta completar 300 mL con agua de dilución. Lamuestra de jagüey no contenía estándar pero aun así presentegran cantidad de demanda biológica de oxígeno.

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En los valores registrados se puede observar que a medida quese aumenta el volumen de muestra disminuye el valor de laDBO. Los valores más altos los registró la siembra en lasolución estándar, esto se debe a que, la solución estándarcontiene una gran concentración de microorganismos, y el aguade dilución también aporta materia para degradar, además elpoco volumen de muestra también incide para que se registrenestos valores.

En cuanto a las dos muestras de interés que se analizaron quefueron las de residual y rio, esta última registros losvalores más altos que es lo normal, debido a la naturaleza deesta.

La concentración media de la DBO en las aguas residualesdomesticas es de 220 mg/L. Según el decreto 1594 de 1984 paracualquier vertimiento puntual se debe remover por lo menos el80 % de la DBO. Las muestras de agua residual analizadas nocumplen con este porcentaje de remoción, y es muy importanteanalizar este resultado, teniendo en cuenta que esta agua esdescargada al océano, para conocer más del porqué de estosresultados se necesitaría obtener más información sobre cómose llevan a cabo los procesos en la planta de tratamiento deRiohacha.

La DBO en el rio ranchería tiene valores máximos de 9,39 mg/L(Revista EcoGuajira 2004) las muestras de rio analizadas,tanto con siembra y sin siembra reportaron valores dentro deeste rango, con lo que se puede decir que la calidad del aguadel rio ranchería es media de acuerdo a los ICAS determinadosen esta (Revista EcoGuajira 2004).

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La muestra de rio con siembra analizada reporto un valor de15,89 mg/l, según lo evaluado en la Revista EcoGuajira 2004el valor máximo es de 9,39 mg/l lo cual nos indica que elvalor analizado en laboratorio es mayor debido a que haypresencia de material biodegradable producto de lacontaminación antropogenica, vertidos de agua residuales alrio, residuos sólidos también por efecto de la fauna que sedescompone en el agua.

Un detalle importante en los resultados obtenidos es lavariación que se presentó en el BLANCO la botella que solocontenía agua de dilución, en la que en condiciones idealesno se debería presentar variación del oxígeno disuelto, y sihay no debe ser mayor de 0,02, pero en este caso se presentóuna diferencia mucho mayor, se puede explicar por variasrazones, una de ellas podría ser problemas con la calibracióndel equipo utilizado para la medición del oxígeno disuelto yque no se haya usado otro método para estas mediciones, otrofactor podría haber sido la manipulación que se le dio a lasbotellas, donde de pronto pudieran haber estado contaminadascon algún microorganismo y esto influyo en el oxígeno deesta.

Se debe tener en cuenta lo anterior para todos los resultadosobtenidos, puesto que los mismos factores también podríanhaber afectado a las demás muestras, por lo que se debeconsiderar un margen de error en los resultados obtenidos entodas ellas.

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JAGUEY

RESIDUAL

RIO

LAGUNA

* ESTUARIO

* MAR

0200400600800

100012001400

Figura 7. DQO en cada una de las muestras.

La figura 7 se expresa en relación a la DQO (mg/L) de lamuestra de aguas tomadas en los puntos respectivamente. Lamuestra de rio es la que presenta menor demanda química deoxígeno, como un tipo de agua superficial de buena calidadresultado de esto es por la fuente de origen natural queposee y el agua es relativamente limpia.

Tabla 8: Escala de clasificación de la calidad del agua,conforme a la Demanda Química de Oxígeno (DQO). CRITERIO CLASIFICACION

DQO ≤ 10 EXCELENTENo contaminada

10 < DQO ≤ 20

BUENA CALIDADAguas superficiales con bajo contenido demateria orgánica biodegradable.No biodegradable.

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20 < DQO ≤ 40

ACEPTABLECon indicio de contaminación. Aguassuperficiales con capacidad de autodepuración ocon descargas de aguas residuales tratadasbiológicamente.

40 < DQO ≤ 200

CONTAMINADAAguas superficiales con descargas de aguasresiduales crudas, principalmente de origenmunicipal.

DQO > 200

FUERTEMENTE CONTAMINADAAguas superficiales con fuerte impacto dedescargas de aguas residuales crudasmunicipales y no municipales

Fuente: Subdirección General Técnica, CONAGUA.

Tabla 9. Relación de la DBO5 y DQO5 de CONAGUAS. (México).Escala relación DBO/DQO

DBO/DQO < 0,2 CONTAMINANTES DE NATURALEZANO BIODEGRADABLE

DBO/DQO > 0,6 CONTAMINANTES DE NATURALEZABIODEGRADABLES

Realizando una comparación con la Escala de clasificación dela calidad del agua, conforme a la Demanda Química de Oxígeno(DQO) de CONAGUA (tabla 8) la muestra de agua del rio esclasificada como excelente, es decir, que no presentaindicios de contaminación, DQO ≤ 10 como lo estima estaescala No es contaminada o excelente.

Un estudio consultado del Río Magdalena de Calidad de agua enel valle de México (Vázquez Ocampo, Juana. 2000) en ladeterminación de la DQO presento un valor de 10.5 mg/l, enrelación con la tabla 2 es clasificada como un tipo de agua

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superficial de buena calidad resultado de esto es por lafuente de origen natural que posee y el agua es relativamentelimpia, esto se confirma por el bajo valor de DQO observadoanteriormente. Por otro lado la calidad del rio Magdalena deMéxico es mejor que la del Rio Ranchería (puente aujero), porlas diferencias entre DQO, existiendo más en la nuestramateria orgánica.

Además otro estudio que se realizó en el mismo tiempo delmencionado anteriormente pero es el caso del Rio de San JuanTeotihuacán (Vázquez Ocampo, Juana. 2000) con valorespromediados de 627 mg/l, ubicándolo según la clasificación dela tabla 8 como un tipo de agua superficial altamentecontaminada ya está por encima de 200 mg/l; en donde es unsitio con una gran cantidad de contaminantes, esto se debe aque en ellos se descargan tanto aguas residuales domésticascomo industriales, lo que se refleja en los altos valores deDQO.

Con respecto a la Escala de clasificación de la calidad delagua, conforme a la Demanda Química de Oxígeno (DQO) deCONAGUA (tabla 8) la muestra de agua de la laguna esclasificada como aceptable, es decir, que presenta indiciosde contaminación, son aguas superficiales con capacidad deautodepuración o con descargas de aguas residuales tratadasbiológicamente, ya que la DQO es de 65 mg/l por lo tanto seencuentra entre 20 < DQO ≤ 40 como lo estima esta escala.

Otra relación es con el estudio que se realizó en La Lagunade Mezcaltitán, Nayarit, México (DE LA LANZA, GUADALUPE.1984) donde obtuvieron la DQO fue de 46 mg/l, a diferencia dela determinada en el laboratorio esta no se encuentra como un

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tipo de agua aceptable según la clasificación (tabla 8) si nocomo contaminada denominadas aguas superficiales condescargas de aguas residuales crudas, principalmente deorigen municipal, ya que se encuentra entre 40 < DQO ≤ 200.Según los trabajos realizados por la Secretaria de RecursosHidráulicos (Informe 1980-1981) La Laguna de Mezcaltitán seencuentra en este tipo de ambientes acuáticos, elevada ladiversidad en el aporte de materiales (vegetación, desechosurbanos, agricultura, industrias, etcétera).

En estudios consultados de la Laguna Los Reyes Tláhuac deCalidad de agua en el valle de México (Vázquez Ocampo, Juana.2000) se determinó la DQO presentan un valor un promedio de124.5 mg/l, donde en comparación con la muestra determinadaen laboratorio se encuentra por muy debajo de este valor;ubicándola según la tabla 8 como un agua superficialcontaminada.

Por otro lado las muestras de estuario y mar, se obtuvieronresultados mayores de 1337 mg/l y 1228 mg/l. estos valoresson los mayores debido que hubo oxidación de los cloruros porel dicromato incidiendo un error en la prueba, estos tubos setornaron de un color azul, debido a la falta de una mayorcantidad de sulfato de plata en el tubo del ensayo.

La relación entre la DBO y la DQO, determina el origen de laMO presente en el cuerpo de agua, este origen puede serbiodegradable y no biodegradable, la DQO al degradar latotalidad de los compuestos orgánicos y relacionarse con laDBO donde se degrada solo la materia orgánica biodegradable,puede establecerse la predominancia en el cuerpo de agua de

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cualquiera de los dos tipos de MO mencionados (Guía deestudio, 2013).

Esta relación se establecido en el cuerpo de agua de estuarioy el de estándar. Esta relación obtuvo un valor de 0,0207 quesegún la escala de relación DBO/DQO (tabla 9) al ser menor a0,6 la naturaleza de los compuestos en el cuerpo de agua esen su mayoría de naturaleza biodegradable.

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9. CONCLUSIONES

Debido a que estamos en una zona costera los suelos sonsalinos, por consiguiente las muestras de agua analizadaspresentan valores elevados de cloruro, pero que también enzonas mineras los niveles de cloruros también son elevados enlos cuerpos de agua debido al tipo de suelo.

Las muestras de rio y jagüey fueron las que obtuvieronlos valores más altos de cloruros debido a la presencia demayores sólidos disueltos y por supuesto mayor conductividaddebido a la presencia de iones que reaccionan fácilmente.

Al realizar la prueba de coagulación y floculación en lamuestra de agua, rio ranchería estación puente aujero,observamos que la magnitud de las características físicas yquímicas evaluadas disminuyeron su cantidad.

El pH es uno de los factores más importantes ya que va adeterminar para cada coagulante la naturaleza de las especiespresentes en el agua y su solubilidad. Existe para cadacoagulante una zona de pH, donde se produce una buenafloculación en paso corto y con una dosis dada de coagulante.

La turbiedad y el color en el agua de muestra fuerondisminuyendo a medida de agregar mayor cantidad de coagulantefloculante donde los sólidos suspendidos presentessedimentaron.

La alcalinidad indico que no hay gran cantidad desolidos disueltos en la muestra de agua de rio en la estaciónpuente aujero.

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La DBO y la DQO son los parámetros más importantes en lacaracterización de las aguas residuales. Si no se tienen loscuidados y la experiencia necesaria los resultados conducen aerrores y malas interpretaciones. Otra desventaja de la DBOes que se requiere de mucho tiempo para el término delanálisis, por lo que los resultados solo estarán disponibleshasta cinco días después de que se inicia la prueba en cambiola DQO solo tarda tres hora en mostrar los resultados y esmás confiable.

El aumento de la DBO y por lo tanto el aumento de laDQO contribuye a la disminución de la capacidad dedepuración de las fuentes hídricas, disminución del OD,salinización de los suelos, perdida de la biodiversidadacuática y calidad del uso.

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10. ANEXOS

Anexo 1. Proceso decoagulación y floculación.

Anexo 2. Filtros.

Anexo 3. Muestras para DBO.

Anexo 4. Medición de oxígenoy temperatura para DBO.

Anexo 5. Incubación demuestras cinco días a 20°C.

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Anexo 6. Espectro fotómetro,marca Hach, modelo DR 5000,método 435 (rango alto).

Anexo 7. Muestras entermoreactor.

Anexo 8. Resultado DQO parala estación mar.

Anexo 9. Muestra de estuariopara medir DQO.

Anexo 10. Parte interior delespectro fotómetro.

Anexo 11. Resultado de laprueba DQO.

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11. BIBLIOGRAFIA

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