Análisis y Disposiciones de Aguas Residuales Industriales

Saludo estimada comunidad científica de Steem-espanol y Steemit en general. En esta oportunidad les traigo una investigación que realice a las aguas residuales de ciertas industrias venezolanas antes de ser desechadas a los fuentes naturales. En muchos casos al lago de mi tierra amada Maracaibo.

El agua es el compuesto más valioso para la alimentación y los desarrollos industriales para la humanidad, por esto se necesita agua pura en los procesos que la necesiten, para garantizar la salud de las personas.

Es por ello que, la contaminación de los efluentes y reservorios naturales de agua afecta de una u otra manera al hombre y a su ambiente, siendo necesario que se apliquen los correctivos que contribuyan a recuperar el equilibrio deseado.

Metcalf y Eddy (2005)

Sostienen que el agua se considera contaminada cuando su composición o estado no reúne las condiciones requeridas para los usos a los que se hubiera destinado en su estado natural.

Desechos industriales

El aumento de la industrialización ha fomentado los problemas de contaminación, especialmente porque no se da el tratamiento adecuado a las aguas residuales.

El Lago de Maracaibo presenta daños de contaminación producto de la descarga de aguas residuales de origen doméstico, comercial e industrial que han contribuido a elevar en alto grado la fertilidad del agua ocasionando el crecimiento cíclico de micrófitos (lemna o lenteja marina) reflejado en un desequilibrio ecológico provocado.

El análisis de agua permite conocer su calidad para el riego y prevenir problemas de salinidad o toxicidad. Para determinar las condiciones de un sistema hídrico deben tomarse muestras de agua. Para determinar la cantidad de diferentes parámetros, metales y otros. Depende del tipo de muestra y su composición el método de ensayo y el equipo a utilizar.

Dado el anterior planteamiento cabría preguntarse ¿Es importante analizar muestras de aguas de producción y aguas residuales de una industria?

A continuación les mostraré algunos estudios realizados a las aguas residuales para la correcta disposición de los desechos industriales. Esta investigación se realizó con el fin de evitar seguir contaminando el lago de Maracaibo con los residuos de las industrias. Para que las aguas residuales tuviesen un mejor tratamiento previo a sus desechos.

Contaminación

Métodos y procedimientos

Una serie de muestras suministradas por la empresa petroquímica, provenientes de distintos procesos químicos fueron sometidas a los siguientes procesos químicos.
Nota: Estas muestras se encontraban listas para ser desecadas al lago de Maracaibo.

Determinación del pH y conductividad eléctrica

pH

Se verificó la calibración del equipo, utilizando las diferentes soluciones Buffer: pH 4, 7, y 10. El valor del pH es de suma importancia debido a que si este presenta un valor muy ácido o muy básico puede afectar la vida de los ecosistemas acuáticos, para que esto no suceda los valores aceptados se encuentran desde 6,5- 7,5. Sin embargo estas muestras presentaron un valor ligeramente ácido de 6.

Conductividad

Se curó la celda con agua destilada y con una porción de la muestra a analizar. El valor de la conductividad del agua establece la cantidad de electrolitos que esta contiene y al igual que el pH es de suma importancia para conservar los ecosistemas. Los valores normales de la conductividad son Agua potable 0.005 – 0.05 S/m y Agua del mar 5 S/m. mientras que la conductividad obtenida experimentalmente fue de 1,5 a 3 S/m.

Determinación de alcalinidad

Para este análisis se tomaban 25 mL de las muestras. Y se le adicionó 2 gotas de indicador mixto y su posterior titulación con ácido Sulfúrico. El cambio Producido era de color azul pálido a amarillo claro. La cantidad de ácido consumido se utilizó para determinar la concentración básica de estas muestras. En algunos casos los resultados fueron desfavorables por lo que se sometió a neutralización la carga de agua residual antes de su desembarco.

Determinación de cloruros

Se toman 25 mL de las muestras y se le adiciona 5 mL de alumbre férrico y 2.5 mL de tiocianato de mercurio y se deja reposar por 10 min luego su posterior medida con el UV en celda de 2 cm y una longitud de onda de 463 nanómetros. Esta longitud de onda es la de máxima de los cloruros y por medio de una curva de calibración, diseñada previamente con patrones y la extrapolación de la absorbancia se encuentra la concentración de cloruros presente en estas aguas residuales.

Determinación de cloruros Fuente: Elaboración propia.

Determinación de fosfato

Se toman 10 mL de muestra, en algunos caso se debe diluir las muestras dependiendo de su turbidez, se le adiciona un sobre de fosfato reggete. Y agitar durante unos minutos hasta su coloración azul tenue, para luego medirlo con el espectrofotómetro a una longitud de onda de 890 nm. La determinación de su concentración se realiza nuevamente con una curva de calibración preparada con anterioridad, extrapolando la absorbancia experimental en la curva de calibración.

Determinación espectroscópica por Uv-Vis. Fuente: Elaboración propia.

Determinación de sulfatos

Medir un volumen de 100 mL de muestra y diluirlo a 100 ml con agua destilada en un erlenmeyer. Luego se adicionó 20 mL de solución buffer y 5 mL de BaCl. Después de finalizado el periodo de agitación, vierta la solución en la celda de absorción del espectrofotómetro y se medía la absorbencia con celda de 2 cm a 420nm.

Determinación de sólidos suspendidos

Utilizando vacío se filtra la muestra. Se continúa la succión hasta eliminar toda traza de agua. Permitiendo un drenaje total después de cada lavado, se continúa la succión durante 1 min al término de filtración. Se seca el filtro durante una hora en un horno a (103-105) ºC, se enfría en un desecador y se pesan hasta obtener peso constante. Para determinar la cantidad de solidos suspendidos en esa muestra y por extrapolación obtener el promedio.

Determinación De Sólidos Suspendidos en Efluentes. Fuente: Elaboración propia.

Determinación de hierro

En balones aforados de 50 mL se toman 25 mL de muestra y se le adiciona 1 mL de HCl concentrado y 1 mL de clorhidrato de hidroxilamina y se lleva a la plancha hasta que ebulla y se reduzca en un 20% su contenido. Instantáneamente se deja enfriar a temperatura ambiente y se le adiciona 5 mL de buffer de acetato para hierro total en agua. Y 2 mL de solución de 1,10 Fenantrolina y se afora hasta 50mL en el balón. Se deja reposar durante 15 minutos para que la reacción se lleve a cabo, y luego se mide la absorbancia con una celda de 5 cm y una longitud de onda de 510nm

Determinación de Hierro. Fuente: Elaboración propia.

Determinación de sílice

Se toman 50 mL de la muestra y se le adicionan 2 mL de HCl y 1 mL de molibdato de amonio y se deja reposar por 5 min. Transcurrido este tiempo se adiciona 2 mL de ácido oxálico y se mide la absorbancia en el espectrofotómetro de UV a una longitud de onda de 410nm y en celda de 1 cm.

Determinación de nitrógeno-amoniacal

Se toman 50 mL de la muestra y justamente antes de medir su absorbancia a 425 nm y en celda de 1 cm se le agrega el reactivo de Nessler. Esto es debido a que este reactivo se descompone muy rápidamente en presencia de luz UV.

Determinación de Cloruro, Sílice y Fosfato. Fuente: Elaboración propia.

Disposiciones finales

Estudiar la calidad del agua es un aspecto de gran importancia que se debe tener cuenta cuando se utiliza para el consumo o para la fabricación de medicamentos, alimentos, cosméticos y productos petroquímicos, dado que puede contener muchas sustancias que podrían afectar su calidad: entre ellas se pueden mencionar: gases disueltos (oxígeno y cloro), sólidos disueltos (metales ionizados), materia orgánica no ionizada, material particulado (coloides) y microorganismos.

Referencias

Araujo D. 2011 Alternativas para el manejo de aguas residuales municipales en la Parroquia La Puerta, Municipio Valera Estado Trujillo. Universidad de los Andes. Trujillo – Venezuela.

Metcalf y Eddy 2005, Ingeniería de aguas residuales, redes de acantilado y bombeo. Decima Edicion- Editorial McGraw-Hill Madrid- España.

Organización Mundial de la Salud (OMS) 2013. El Uso de Aguas Residuales.
http://www.who.int/water_sanitation_health/wastewater/es/