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Informe Prácticas Aguas Residuales EDAR

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Trabajo Prácticas Empresa, Máster en Gestión Integral del Agua

Trabajo Prácticas Empresa, Máster en Gestión Integral del Agua

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  • 1. InformePrácticas de Empresa E.D.A.R Quart-Benàger ______________________________ Máster en Gestión Integral del Agua Curso 2011 ______________________________ Marcos Hernández Gómez
  • 2. Universidad de Cádiz Índice1. Introducción .......................................................................................................................... 32. Descripción de la entidad y programa de trabajo .................................................................. 33. Análisis de laboratorio .......................................................................................................... 9 3.1 pH .................................................................................................................................. 9 3.2 Conductividad ............................................................................................................... 9 3.3 Turbidez ...................................................................................................................... 10 3.4 Transmitancia .............................................................................................................. 11 3.5 Sólidos sedimentables (V60) ........................................................................................ 11 3.6 Volumen de lodo (V30) ................................................................................................ 11 3.7 Índice volumétrico de fangos (IVF) ............................................................................ 12 3.8 Sólidos suspendidos (SS) ............................................................................................ 12 3.9 Sólidos suspendidos volátiles (SSV) ........................................................................... 13 3.10 Materia seca y volátil (MS y MV)............................................................................... 13 3.11 Medida de la materia orgánica en aguas: DQO Y DBO ............................................. 14 3.11.1 Demanda química de oxígeno (DQO) ................................................................. 15 3.11.2 Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) ............................................................ 16 3.12 Determinación de Nutrientes en aguas ........................................................................ 16 3.12.1 Nitrógeno............................................................................................................. 16 3.12.2 Fósforo total y fosfato ......................................................................................... 18 3.13 Determinación de metales ........................................................................................... 19 3.14 Determinación de cloruros en aguas. .......................................................................... 21 3.15 Alcalinidad total y acidez volátil ................................................................................. 22 3.16 Análisis microbiológico .............................................................................................. 234. Labores de planta y laboratorio ........................................................................................... 26 4.1 Manejo de botes de muestras ...................................................................................... 26 4.2 Control de balsas de aireación ..................................................................................... 27 4.3 Muestra para análisis microbiológico.......................................................................... 27 4.4 Medios de cultivo ........................................................................................................ 28 4.5 Control biogás y temperatura de los digestores anaerobios ........................................ 29 4.6 Muestras y medición del manto en decantadores primarios y secundarios ................. 30 4.7 Consumo de cloruro férrico......................................................................................... 31 1
  • 3. Máster en Gestión Integral del Agua 4.8 Limpieza de sondas ..................................................................................................... 31 4.9 Control de cubas .......................................................................................................... 32 4.10 Control de la planta piloto ........................................................................................... 32 4.11 Calibrado de pipetas .................................................................................................... 325. Conclusión y valoración final ............................................................................................. 336. Bibliografía ......................................................................................................................... 35 2
  • 4. Universidad de Cádiz1. IntroducciónEste documento pretende acercar a los profesores y compañeros de clase a laslabores realizadas durante mi estancia de prácticas de empresa en la plantadepuradora de Quart-Benàger.Es complicado resumir de forma breve 2 meses de aprendizaje y duro trabajo, por loque espero centrarme en los aspectos más básicos de las labores realizas durante esteperiodo de prácticas.Los aspectos fundamentales en los que he basado este documento son: ladescripción de la E.D.A.R y programa de trabajo, y enmarcarla en un contexto claroy sencillo; los análisis realizados en el laboratorio intentando dar una estructura conlos principios, muestras y procedimiento de todos o casi todos los análisisrealizados; las funciones realizadas en planta, que permiten comprender lacomplejidad del funcionamiento de la planta y poder extraer información útil ynecesaria para abordar mejor las análisis en el laboratorio; y por último unaconclusión-crítica de las prácticas realizadas en esta entidad.2. Descripción de la entidad y programa de trabajoLa U.T.E. AGUAS DE VALENCIA-EGEVASA es la empresa en la que herealizado mis prácticas de empresa englobadas en el perfil profesional del Máster enGestión Integral del Agua impartido por la Universidad de Cádiz.Esta empresa explota la depuradora de Quart-Benàger en la cual he realizado misprácticas de empresa. A su vez esta empresa es gestionada por la E.P.S.A.R(Entidad Pública de Saneamiento de Aguas Residuales de Valencia) que fue creadacomo una entidad por Ley de la Generalitat Valenciana en 1992. Las actividades querealiza son: la explotación de los sistemas de saneamiento y depuración de aguasresiduales, la gestión del canon de saneamiento, los vertidos industriales y laconstrucción de instalaciones de saneamiento.La depuradora de Quart-Benager se encuentra en el municipio de Xirivella(Valencia) encuadrado en la comarca de L’Horta oest. La E.D.A.R está ubicada enlas coordenadas UTM X: 722456 Y: 4370419.Los municipios a los cuales da servicio son: Alaquàs, Aldaia, Manises, Mislata,Quart de Poblet, Valencia y Xirivella. El caudal proyectado a tratar es de 60.000 3
  • 5. Máster en Gestión Integral del Aguam3/día, la población servida es de 300.000 habitantes equivalentes y la potenciainstalada en la planta es 2.300 kW. Los rendimientos de eliminación de la planta sonsuperiores al 98% para los sólidos suspendidos, 96% para DQO y 97% para DBO.Ficha técnica:Línea de agua- Pretratamiento, reja de gruesos, reja de finos, tamizado, tanque dehomogenización, desarenador y desengrasador.- Tratamiento primario, físico-químico y decantación.- Tratamiento secundario, fangos activos.- Desinfección, ultravioleta.Línea de fangos- Espesador, gravedad y flotación.- Estabilización, anaerobia.- Deshidratación, centrífuga.- Post-tratamiento fango, secado térmico.Generación eléctrica- CogeneraciónDiagrama de flujo 4
  • 6. Universidad de CádizA continuación se realiza una descripción de las diferentes etapas del tratamiento deaguas residuales de la depuradora de Quart-Benager.1. Pretratamiento.Se efectúa en dos etapas claramente diferenciadas; en una primera etapa de desbastese eliminan primero los sólidos de mayor tamaño y más pesados por medio de unpozo de gruesos y una cuchara bivalva. Después las rejas de gruesos eliminan lossólidos grandes flotantes. Posteriormente las rejas de finos (tres en este caso),retienen los sólidos flotantes mayores de 10 mm, que son evacuados a uncontenedor por medio de una cinta transportadora. Las rejas se pueden poner enfuncionamiento manual, temporizado, por pérdida de carga o en función del caudalde entrada.La segunda etapa del pretratamiento se realiza en los desarenadores-desengrasadores, donde gracias al aire aportado por varias soplantes a través de unosdifusores, flotan las grasas y aceites que son recogidos por sendas rasquetas a unpozo desde el cual se bombea a un contenedor. Al mismo tiempo, la arenadesprovista casi en su totalidad de materia orgánica sedimenta y es evacuada através de bombas al clasificador de arenas y posteriormente, a un contenedor.2. Tratamiento primario.En el tratamiento primario se pretende eliminar la materia en suspensiónsedimentable, para lo cual se emplean decantadores donde sedimenta, por acción dela gravedad, una buena parte de la contaminación. Este proceso se puede potenciarcon reactivos donde en la primera etapa se produce la coagulación del agua en lostanques de mezcla rápida y en la segunda se produce la floculación en los tanquesdel mismo nombre. Los tanques de mezcla están provistos de electroagitadores paraconseguir la mezcla del agua a depurar con los reactivos dosificados. En los tanquesde floculación, hay también electroagitadores, pero giran mucho más lento paraconseguir que los flóculos se encuentren y se agreguen sin romperse. Una vezconseguida la floculación mejora la sedimentación ya que parte de los sólidoscoloidales y disueltos pasan a ser sólidos en suspensión sedimentables.(Actualmente no se encuentra en funcionamiento ya que no es necesario y seahorran costes). 5
  • 7. Máster en Gestión Integral del AguaEs habitual que cualquier instalación de más de 10.000 habitantes equivalentesposea decantadores primarios. Cada decantador circular posee un vertederoperimetral, con deflector para retener flotantes y un puente radial de accionamientoperiférico, que recoge y conduce los fangos sedimentados hacia una arqueta dedonde se realizan las purgas de los mismos. Del mismo modo, los flotantes sonarrastrados hacia una pequeña tolva donde pasan a otra arqueta para ser evacuadospor medio de bombas sumergibles.3. Tratamiento biológico.El tratamiento biológico persigue la transformación de la materia orgánica disueltaen sólidos sedimentables que se retiran fácilmente del proceso. Adicionalmente seconsigue el atrapamiento de sólidos coloidales y en suspensión.Si bien todos los tratamientos biológicos consiguen disminuir la DBO5, solamentese consigue eliminar nitrógeno y fósforo si se diseña el proceso para ello.El tratamiento biológico se realiza en varios reactores biológicos rectangulares. Paraconseguir que entre oxígeno para los microorganismos y producir la necesariaagitación hay inyectores con domos cerámicos que están instalados en el fondo yaportan el aire en forma de burbujas. El aire es captado de la atmósfera por variassoplantes de gran potencia. En esta planta la cámara anóxica no tiene el tamañosuficiente como para realizar el proceso de desnitrificación con una aireaciónconstante en el resto del reactor, por lo que las soplantes trabajan de formaintermitente para conseguir el efecto deseado.La decantación secundaria o clarificación final, se realiza en varios decantadorescirculares dotados de rasquetas que van suspendidas de un puente radial,succionando el fango mediante bombas sumergibles bien para purgas o recirculaciónde fango a la entrada del tratamiento biológico. Con esta recirculación se consigueconcentrar los microorganismos hasta valores muy altos. Para mantener controladoel proceso hay que sacar continuamente fango. Las purgas de fangos en exceso sepueden realizar desde el reactor biológico o desde la recirculación; esta última estarámás concentrada. 6
  • 8. Universidad de Cádiz4. Desinfección.Una vez clarificada el agua en los decantadores secundarios el agua sufre untratamiento de desinfección por radiaciones ultravioleta (UV). Este sistema permiteeliminar microorganismos patógenos del agua.EL sistema UV es un canal rectangular por el cual se hace circular el agua con unrégimen laminar que favorezca la transmisión de la radiación al medio. Laslámparas de mercurio están colocadas en horizontal a lo ancho del canalproduciéndose de esta manera la mayor eliminación posible de patógenos.Gracias a este tratamiento parte del agua depurada en la planta puede usarse comoagua de riego.5. Línea de fangos.a. Espesamiento por gravedadEl espesamiento de los fangos por gravedad se realiza previo paso por unos tamices,en cubas circulares dotadas de sistema de arrastre central que mueve unos peinesgiratorios situados en la parte inferior del tanque y cuya labor es la de liberar el aguaocluida en los flóculos de los fangos, produciéndose el espesamiento de los mismos,el sobrenadante que se obtiene en la parte superior es enviado al pozo desobrenadantes y a su vez a cabecera.b. Espesamiento por flotaciónEn el espesamiento por flotación se concentran los fangos procedentes de larecirculación o del tratamiento biológico a los cuales se les mezcla con aguapresurizada, aire y reactivos (polielectrolito), con el fin de ayudar a la tendencianatural de flotar de este tipo de fangos, recogiéndose estos en la parte superficial pormedio de unas rasquetas y a su vez enviarlos al pozo de mezcla para su posteriorbombeo al proceso de digestión.c. Digestión.El objeto de la estabilización es disminuir el contenido de materia orgánica de losfangos y eliminar los microorganismos patógenos que contiene.El proceso de digestión, en este caso anaerobia, se realiza en tanques completamentecerrados en los que intervienen varios tipos de microorganismos. Las bacteriasproductoras de metano actúan sobre dichos productos intermedios transformándolosen gases y subproductos estabilizados. El proceso que se origina es lento y requiereunas condiciones determinadas de pH y temperatura. 7
  • 9. Máster en Gestión Integral del AguaEl gas es almacenado en un gasómetro de campana flotante y el sobrante se usa parala producción de energía eléctrica mediante cogeneraciónd. Deshidratado de fangos.Finalmente, y antes de ser evacuados al exterior, los fangos se deshidratan en variascentrífugas a las que se bombea el fango a través de bombas de tornillo helicoidal,acondicionándolo en línea con un polielectrolito que se dosifica automáticamente.El fango así deshidratado, se transporta a través de cintas transportadoras a un silopara su posterior estabilización por secado térmico en unos intercambiadores decalor. El fango se hace circular a lo largo del tanque y por la camisa externa deltanque fluye un aceite especial a alta temperatura que permite el intercambio decalor y el secado del fango; este fango es almacenado y posteriormente evacuadomediante camiones. Dicho fango deshidratado suele tener unas buenascaracterísticas para ser reutilizado en agricultura.En cuanto a las actividades llevadas a cabo en la depuradora, engloban casi todos losaspectos necesarios para tener una noción avanzada en análisis de aguas y fangos,procesos de depuración, así como la participación en tareas de mayorresponsabilidad en la gestión del laboratorio, incluyendo tareas relacionadas con elproceso de depuración, calibración de equipos y cooperación en estudios de I+D+i.En apartados siguientes se detallan las funciones que he desarrollado tanto enlaboratorio como en planta, dándome la oportunidad de ampliar mis conocimientosy obtener una nueva perspectiva del funcionamiento integral de una estacióndepuradora de agua residual.Las tareas realizadas en laboratorio se pueden clasificar en: gravimetrías,potenciometrías, espectrometrías, valoraciones químicas y análisis microbiológicos.Las funciones desempeñadas en la planta están dirigidas principalmente al controldel proceso de depuración, equipos y parámetros, que permitan, en términos deprocesos, el correcto funcionamiento de la planta. 8
  • 10. Universidad de Cádiz3. Análisis de laboratorio 3.1 pHPrincipioEs la medida de la actividad de los iones hidrógeno por medicionespotenciométricas utilizando un electrodo patrón de hidrógeno y otro de referencia.La temperatura afecta al pH de dos formas, por efectos mecánicos sobre el electrodoy por efectos químicos causados por cambios de equilibrio iónico.Muestras a analizar Línea de agua: Influente, decantada y efluente. Línea de fango: mixto, flotador, decantador, espesador, digestor anaerobio y deshidratado. Muestras externas: industria, fosas sépticas, sanitarios portátiles, etc.Procedimiento- En las muestras acuosas es necesario que previamente se homogenice, sumergir la sonda (previamente calibrada) y agitar ligeramente hasta que la lectura se estabilice.- En la muestra de deshidratado, pesar 10 gramos de fango y añadir 25 ml de agua destilada, agitar diez minutos y dejar reposar durante 30 minutos; a continuación agitar ligeramente la muestra antes de entrar en contacto con el electrodo, introducir la sonda en el sobrenadante evitando la formación de burbujas y realizar la medida del pH. 3.2 ConductividadPrincipioLa conductividad es una expresión numérica de la capacidad de una disolución paratransportar una corriente eléctrica. Esta capacidad depende de la presencia de iones,de su concentración total, de su movilidad, valencia y concentraciones relativas, asícomo de la temperatura de la medición. 9
  • 11. Máster en Gestión Integral del AguaLa salinidad afecta al contenido de oxígeno disuelto, disminuyendo éste a medidaque aumenta la concentración de cloruros y otros iones en el agua.Se determina mediante un método conductimétrico.Muestras a analizar Línea de agua: Influente, decantada y efluente Muestras externas: industria, fosas sépticas, sanitarios portátiles, etc.ProcedimientoEl conductímetro debe calibrarse usando patrones que posean conductividad cercanaa la de las muestras a medir. Como la conductividad depende de la temperaturatendremos que fijar en el conductímetro la temperatura de las muestras o a latemperatura existente en la habitación; introducir la sonda con la celda en ladisolución quedando completamente sumergida moviéndola para eliminar lasburbujas y homogeneizar la muestra y hacer lectura cuando el valor delconductímetro se estabilice. 3.3 TurbidezEs la reducción de la transparencia de un líquido causada por la presencia de materiasin disolver. Es un indicador de la calidad del agua; aunque se usa para aguaresidual, tiene mayor valor para determinar la calidad del agua potable, ya que amenor turbidez mayor calidad del agua y menor número de patógenos portará.Muestras a analizar Línea de agua: Influente y efluenteProcedimientoLavar el tubo donde se va a depositar la muestra para su medición con agua destila,homogeneizar la muestra y llenar el tubo hasta la marca; se introduce en elturbidímetro, se procede a la medición y se anota el valor. Cada vez que se analizauna muestra es aconsejable lavar el tubo de medida. 10
  • 12. Universidad de Cádiz 3.4 TransmitanciaLa transmitancia de una disolución es la fracción de la radiación incidentetransmitida por la misma.Muestras a analizar Línea de agua: Salida sistema UVProcedimientoTomar muestra a la salida del sistema ultravioleta, rellenar la cubeta delespectrofotómetro con agua destilada y ajustarlo a 100% de transmitancia, vaciar lacubeta y llenarla con la muestra del sistema ultravioleta, secar bien las paredes de lacubeta y medir.Expresión de resultados:Aunque el espectrofotómetro nos dé el valor de las transmitancia directamente, elcálculo de la misma se suele representar en tanto por ciento: I Transmitancia= x 100 Ii 3.5 Sólidos sedimentables (V60)PrincipioMedida de los sólidos, presentes en un volumen conocido de agua, capaces desedimentar de forma no forzada.Muestras a analizar Línea de agua: Influente y efluenteProcedimientoHomogeneizar muestra, llenar el cono Imhoff hasta la marca de 1 litro, dejarsedimentar durante 60 minutos y realizar lectura. La medida es en ml/l. 3.6 Volumen de lodo (V30)PrincipioDeterminación del volumen de lodo o fango de una muestra de un litro sedimentadoen 30 minutos. Se toma altura de fango a los 5, 20 y 30 minutos para tener mayorcontrol sobre la velocidad de sedimentación. Además se realiza una V30 diluida (500 11
  • 13. Máster en Gestión Integral del Aguaml de muestra y 500 ml de agua de salida) para asegurarnos que la velocidad desedimentación es la correcta y tener mayor control sobre los procesos desedimentación.Muestras a analizar Línea de agua: Aireación y recirculación.ProcedimientoAgitar muestra de lodo y llenar rápidamente la probeta graduada de 1 litro, dejarsedimentar e ir anotando la altura del lodo en los intervalos anteriormente citados. 3.7 Índice volumétrico de fangos (IVF)Medida para controlar si la sedimentabilidad del fango biológico es correcta.Es el volumen en mililitros ocupado por el fango en una muestra de un litro de licormezcla, después de 30 minutos de sedimentación, dividido por la concentración desólidos en suspensión del licor mezcla (MLSS) en gramos. También se define comoel volumen ocupado por 1 gramo de fangos tras sedimentar un tiempo de 30minutos.Expresión de resultados V30 IVF= 106 mg/L SSLM 3.8 Sólidos suspendidos (SS)PrincipioDeterminación gravimétrica de los sólidos retenidos en un filtro de vidrio ydesecados en una estufa a 105±15ºC.Muestras a analizar Línea de agua: Influente, decantada, efluente, aireación y recirculación.ProcedimientoPesar filtros, etiquetar el crisol, preparar el sistema de filtración, colocar el filtro conla cara rugosa hacia arriba, pasar las muestras (25 ml entrada, 50 ml decantada y 500ml salida; 20 ml aireación y recirculación), lavar con agua destilada, secar en estufadurante 1 hora, dejar enfriar y pesar de nuevo los filtros. 12
  • 14. Universidad de CádizEl volumen de muestra seleccionado nos debe proporcionar un residuo seco entre2,5 y 200 mg. Si el tiempo de filtrado es superior a 10 minutos habrá que disminuirel volumen a filtrar sin bajar de los 2,5 mg de residuo seco. Expresión resultados P2-P1 6 SS= 10 mg/L V P1: peso filtro, g P2: peso filtro + residuo seco, g V: volumen de muestra, ml 3.9 Sólidos suspendidos volátiles (SSV)PrincipioDeterminación gravimétrica de la fracción volátil de los sólidos totales ensuspensión tras calcinación a 550±50ºC.Muestra a analizar: Línea de agua: Aireación y recirculación.ProcedimientoDeterminar sólidos suspendidos para una muestra de licor mezcla, incinerar el filtrocon el residuo seco en la mufla durante 20 minutos (sobre crisol), dejar enfriar ypesar.Expresión de los resultados P2-P3 %SSV= 100 P2-P1 P1: peso filtro, g P2: peso filtro + residuo tras secado, g P3: peso filtro + residuo después de la calcinación, g 3.10 Materia seca y volátil (MS y MV)PrincipioDeterminación gravimétrica de la materia sólida presente en las muestras trasdesecación a una temperatura de 105 ºC, y de la proporción de ésta volatilizable porcalcinación a 550 ºC durante una hora.El pesado de las muestras debe realizarse rápidamente para evitar variaciones depeso por pérdida o ganancia de humedad 13
  • 15. Máster en Gestión Integral del AguaMuestras a analizar Línea de fango: Mixto, flotador, decantador, espesador, digestor anaerobio y deshidratado. Polielectrolito (seco e hidratado). Materia secaProcedimientoPesar filtros, etiquetar el crisol, pesar el crisol vacío, coger una muestrarepresentativa entre 25 y 50 gramos, secar en estufa durante 24 horas aprox., dejarenfriar y pesar los crisoles.Expresión resultados P3-P1 %MS= x100 P2-P1 P1: peso crisol, g P2: peso crisol + muestra, g P3: peso crisol + muestra desecada a 105ºC, g Materia volátilProcedimientoTomar los crisoles con la muestra desecada anteriormente (ya pesada), e incinerar a550 ºC durante 1 hora, dejar enfriar hasta temperatura ambiente y pesar de nuevo.Expresión resultados P2-P3 %MV= x100 P2-P1 P1: peso crisol, g P2: peso crisol + muestra desecada a 105ºC, g P3: peso crisol + muestra calcinada a 550ºC, g 3.11 Medida de la materia orgánica en aguas: DQO Y DBOLa contaminación fundamental de las aguas residuales domésticas está formada pormaterias orgánicas, tanto en suspensión como en disolución, que en gran parte sonde tipo biodegradable. La valoración del contenido de materia orgánica en las aguas,expresa su capacidad de absorción del oxígeno disuelto que contienen las aguas delos cauces públicos receptores.Podemos distinguir materia inerte de la materia biodegradable, esta última se divideen: 14
  • 16. Universidad de Cádiz - Materia fácilmente biodegradable, moléculas de bajo peso molecular, compuestos solubles, etc. Que son metabolizados directamente por los microorganismos. - Materia lentamente biodegradable, compuestos de alto peso molecular, no atraviesan la membrana celular, por tanto, sufren una hidrólisis en el exterior siendo transformados y posteriormente metabolizados. 3.11.1 Demanda química de oxígeno (DQO)PrincipioLas sustancias oxidables reaccionan con solución de ácido sulfúrico y dicromato depotasio en presencia de sulfato de plata como catalizador. El cloruro se enmascara consulfato de mercurio. Se valora la disminución de la coloración amarilla del Cr6+.Muestras a analizar Línea de agua: Influente, decantada y efluente. Línea de fango: Digestor anaerobio.ProcedimientoCoger el kit específico para cada rango de DQO, seguir la instrucciones de la caja,poner a digerir en el termoreactor (HACH HT 200S) durante 15 minutos, dejar enfriarhasta temperatura ambiente y medir en espectrofotómetro (HACH Lange DR2800).Hay que tener en cuenta que hay diferentes rangos de medida de los kit’s por lo que aveces es necesario realizar diluciones (por causas económicas y prácticas) por lo quehabrá que tener en cuenta la dilución para corregir el valor que nos muestre elespectrofotómetro. Determinación colorimétrica de COD para DQO1, Agitar para que el sedimento quede en suspensión; 2, Pipetear 2.0 ml de muestra con cuidado; 3, Cerrar la cubeta, limpiar bienel exterior; 4, Invertir; 5b, HT 200 S: 15 min en el programa estándar HT; 6b, Sacar la cubeta caliente HT 200 S, una vez liberadoel bloqueo, invertir cuidadosamente 2 veces; 7b, Enfriar a temperatura ambiente en HT 200 S en el termostato; 8, Antes de laevaluación los sedimentos tienen que estar totalmente asentados, limpiar bien el exterior de la cubeta y realizar la evaluación. 15
  • 17. Máster en Gestión Integral del Agua 3.11.2 Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)PrincipioDeterminación manométrica del oxígeno consumido por los microorganismoscontenidos en la muestra, en presencia de N-Aliltiourea como inhibidor de lanitrificación. El manómetro (OXITOP) refleja el consumo de oxígeno como unadisminución de presión.Muestras a analizar Influente, decantada y efluente.ProcedimientoLas botellas a utilizar deberán estar limpias, y el último lavado debe ser con aguadestilada; los volúmenes de muestra son: Influente 97 ml Decantada 164 ml Efluente 432 mlLa cantidad adecuada de disolución de N-Aliltiourea al 0,05% será respectivamente de0,3 ml, 0,5 ml y 1,3 ml de inhibidor. Además hay que añadir 3-4 lentejas de hidróxidode sodio en el tapón de goma a cada botella para evitar una excesiva acidificación delmedio. Posteriormente se coloca un agitador magnético en cada botella, se cierra con eltapón manométrico de oxitop y se pone a cero el indicador.Expresión de los datosEl valor de la DBO5 se calcula multiplicando el valor de la lectura tomada el quinto díapor un factor que depende del volumen de muestra, Para 97 ml x20 Para 164 ml x10 Para 432 ml x1 3.12 Determinación de Nutrientes en aguas 3.12.1 NitrógenoLas formas de nitrógeno de mayor interés en las aguas residuales y naturales son elnitrato, nitrito, amonio y nitrógeno orgánico (fundamentalmente como nitrógeno ligadoorgánicamente en el estado de oxidación trinegativo). Todas estas formas del nitrógenoson interconvertibles bioquímicamente y forman parte del ciclo del nitrógeno. 16
  • 18. Universidad de CádizPrincipio Nitrógeno amoniacalLos iones amonio reaccionan, a un pH de 12,6, con iones hipoclorito e iones salicilato,en presencia de nitroprusiato sódico como catalizador, formando azul de indofenol. Nitrógeno totalEl nitrógeno ligado inorgánica y orgánicamente se oxida a nitrato mediante digestióncon peroxidisulfato. Los iones nitrato reaccionan en una solución de ácido sulfúrico yfosfórico con 2,6-dimetilfenol formando un nitrofenol. NitritoEn solución ácida los nitritos reaccionan con aminas aromáticas primarias formandosales de diazonio. Estas forman, con compuestos aromáticos que contienen un grupoamino o un grupo hidróxílo, colorantes azoicos intensamente coloreados. NitratoEn soluciones que contienen ácidos sulfúrico y fosfórico los iones nitrato reaccionancon 2,6-dimetilfenol formando 4-nitro-2,6-dimetilfenol.Muestras a analizar Línea de agua: Influente, efluente y aireaciónProcedimiento Nitrógeno amoniacalSe realiza con kits preparados específicamente para determinados rango de valores. Serecoge muestra solamente de agua (para el licor mezcla dejar decantar el lodo y pipeteardel sobrenadante), se añade el volumen que describe el protocolo, se deja reposar y semide en el espectrofotómetro. Nitrito y NitratoPara la determinación de estos dos parámetros la muestra debe ser filtrada. Como en elcaso anterior la medida de estos dos parámetros se determina mediante kitsnormalizados adecuando el kit correcto al rango de valores de las muestras. Nitrógeno totalLa medida de este parámetro se consigue mediante kit’s normalizados adecuando el kitcorrecto al rango de valores de las muestras. Para el nitrógeno total la muestra debe serdigerida en el termorreactor (HACH HT 200S), posteriormente finalizar el protocolo,reposar y medir en el espectrofotómetro. 17
  • 19. Máster en Gestión Integral del Agua Determinación de Nitrógeno total mediante colorimetría 1, Uno tras otro dosificar ininterrumpidamente en un tubo de reacción seco: 0.5 ml de muestra, 2.0 ml de solución A (LCK 238 A), 1 pastilla B (LCK 138/238/338 B). Cerrar inmediatamente. No invertir; 2b, Calentar directamente. HT 200 S: 15 min en el programa estándar HT; 3, Enfriar y añadir 1 MicroCap C (LCK 138/238/338 C).4, Cerrar el tubo de reacción e invertir varias veces hasta que el liofilizado se haya eliminado totalmente del MicroCap C sin dejar resto alguno; 5, Pipetear en la cubeta-test: 0.5 ml de muestra preparada; 6, Pipetear 0.2 ml de solución D (LCK 138/238/338 D). Cerrar inmediatamente la cubeta e invertir varias veces hasta que no quede ningún resto (hasta la disolución completa); 7, Transcurridos 15 min limpiar bien el exterior de la cubeta y realizar la evaluación.La presencia de cloruros en una concentración mayor de 2000 mg/l o con una DQO porencima de 350 mgO2/l interfieren en el resultado por lo que las muestras deberán serdiluidas. Otro posible origen de las interferencias puede ser la turbidez de la muestra. 3.12.2 Fósforo total y fosfatoEl fósforo se encuentra en las aguas naturales y residuales en forma de fosfatos. Esesencial para el crecimiento de los organismos pudiendo ser en ocasiones limitante. Elortofosfato es la forma básica en la cual se encuentra el fósforo disponible para elmetabolismo biológico.PrincipioLos iones fosfato reaccionan en solución ácida con iones molibdato y antimonioformando un complejo antimonilfosfomolibdato que, mediante ácido ascórbico, sereduce a azul de fosfomolibdeno.Muestras a analizar Línea de agua: Influente y efluenteProcedimientoEn el laboratorio se realizaba el análisis de fosfato y fósforo total con la diferencia deque el análisis de fosfato tiene que ser filtrado y el fósforo total puede ser con filtrado osin filtrado. Los pasos a seguir del kit difieren en varios pasos. 18
  • 20. Universidad de Cádiz Determinación fósforo total (1-9) y fosfato (3, 7-9). 1,Retirar con sumo cuidado el precinto de papel de aluminio del DosiCap Zip roscado; 2, Desenroscar el DosiCap Zip; 3, Pipetear 2.0 ml de muestra; 4, Roscar el DosiCap Zip, estría hacia arriba; 5, Agitar enérgicamente; 6b,Calentar en el termostato HT 200 S: 15 min en el programa estándar HT; 7b, Pipetear en la cubeta enfriada, 0.2 ml de reactivo B (LCK 348/349/350B), cerrar el reactivo B inmediatamente después del uso; 8, Roscar un DosiCap C (LCK 348/349/350 C) de color gris sobre la cubeta; 9, Agitar la cubeta dándole la vuelta varias veces. Transcurridos 10 min volver a invertir la cubeta, limpiar bien el exterior de la misma y realizar la evaluación. 3.13 Determinación de metalesLa presencia de metales en aguas residuales puede propiciar efectos negativos inclusotóxicos. Los efectos de los metales en las aguas dependen, en gran medida, de suconcentración. a) b) Relación concentración-respuesta para elementos: a) esenciales y b) tóxicos CobreSu presencia en la naturaleza se puede dar como elemento nativo o bien formandonumerosos compuestos como óxidos o hidróxidos. El cobre se utiliza como alguicida ybactericida, su acción se basa en la capacidad de actuar sobre las paredes celularesbloqueando la llegada de oxígeno al protoplasma celular. CromoPresenta dos estados de oxidación Cr3+ y Cr6+, siendo este último mucho más toxico ypeligroso para la salud. La mayoría de las sales de cromo presentes en el agua procedende emisiones industriales (curtidos, pinturas, colorantes, cerámicas, etc.). 19
  • 21. Máster en Gestión Integral del Agua NíquelEste metal se utiliza en la preparación de aleaciones, tratamiento de superficiesmetálicas, como0 catalizador en procesos industriales…Todos estos procesos son potenciales fuentes de contaminación de Ni al medioambiente. ZincLa solubilidad del cinc depende de la temperatura y del pH del agua en cuestión.Cuando el pH es casi neutro, el cinc es insoluble en el agua. La solubilidad del cinc enel agua aumenta con la acidez. Por encima del pH 11, la solubilidad también aumenta.Las aguas residuales industriales que contienen cinc, suelen proceder de procesos de laindustria galvánica, producción de pilas, producción de pergamino, pinturas,fertilizantes, catalizadores, fitosanitarios, etc.Principio CobreLos iones cobre (I) forman con la sal disódica del ácido batocuproindisulfónico(BADIDI) un complejo de color naranja. Los iones cobre (II) presentes en la muestra deagua se reducen, antes de la formación del complejo, a iones cobre (I) mediante ácidoascórbico. CromoLa 1,5-difenilcarbacida reacciona con los iones cromo-VI formando 1,5-difenilcarbazona que, con cromo VI, forma un complejo de color rojo. NíquelEn presencia de un agente oxidante los iones níquel reaccionan con dimetilglioxima, enuna solución alcalina, formando un complejo de color pardo rojizo. ZincLos iones cinc forman con la 4-(2-piridilazo)-resorcina (PAR), a pH 6–11, un complejode color rojo-naranja soluble en agua.Muestras a analizar Línea de agua, secado térmico y fango deshidratado.ProcedimientoUna muestra nos sirve para analizar todos los metales anteriormente enumerados. Parael caso de la línea de agua la muestra se coge directamente mientras que en el caso delsecado térmico y el fango deshidratado el procedimiento es de mayor complejidad. Sedebe secar la muestra en estufa hasta peso constante, pulverizar la muestra en un 20
  • 22. Universidad de Cádizmortero de porcelana con objeto de conseguir una muestra homogénea y de menortamaño posible, volver a meter la muestra a la estufa durante 1 hora y dejar enfriar.Para digerir la muestra se pesa 0,5 gramos de la muestra anteriormente preparada en uncrisol y se calcina en la mufla durante 4 horas y dejar enfriar.La extracción de metales se realiza añadiendo al residuo 25 ml de HCl 3M, se tapa conun vidrio de reloj y se lleva a ebullición ligera durante 1 hora, después se evaporan losrestos de líquido, se lava el residuo tres veces y se separa el sobrenadante porcentrifugación (si fuera necesario el sobrenadante se diluye dependiendo de laconcentración espera de metales). Ejemplo: Determinación colorimétrica de Zinc 1, Retirar con sumo cuidado el precinto de papel de aluminio del DosiCap Zip roscado; 2, Desenroscar el DosiCap Zip; 3, Pipetear 0.2 ml de muestra; 4, Pipetear 0.2 ml de solución A (LCK 360 A); 5, Roscar inmediatamente el DosiCap Zip (estría hacia arriba); 6, Agitar enérgicamente; 7, Transcurridos 3 min limpiar bien el exterior de la cubeta y realizar la evaluación. 3.14 Determinación de cloruros en aguas.El cloruro, en forma de ión (Cl-), es uno de los aniones inorgánicos principales en elagua del mar y residual.Un contenido elevado de cloruro puede dañar las conducciones y estructuras metálicas yperjudicar el crecimiento vegetal. La heterogeneidad de la comunidad microbianapresente en el fango permite flexibilizar el sistema depurador desarrollado, permitiendocompensar las fluctuaciones en la composición del efluente de entrada. Si laconcentración alcanza el umbral de concentración inhibidora (tóxico) a partir de la cualla capacidad de eliminación de materia orgánica se ve afectada negativamente, inclusopuede producir la muerte de los microorganismos.PrincipioDurante la reacción de los iones cloruro con el tiocianato mercúrico se forma el pocodisociado cloruro mercúrico (II). Al mismo tiempo se libera una cantidad equivalente deiones tiocianato que reaccionan con las sales férricas (III) y forman tiocianato férrico(III). 21
  • 23. Máster en Gestión Integral del AguaMuestras a analizar Línea de agua: Influente y efluente.ProcedimientoSe recogen las muestras y se llevan al laboratorio. Una vez allí se homogeiniza lamuestras, se sigue el procedimiento de kit, se deja reposar y se procede a su medida conun fotómetro. 1, Pipetear 1.0 ml de muestra; 2, Cerrar la cubeta e invertir; 3, Transcurridos 3 min limpiar bien el exterior de la cubeta y realizar la evaluación. 3.15 Alcalinidad total y acidez volátilLa alcalinidad es uno de los parámetros de control de los procesos anaerobios, ya que elsistema CO3=/ HCO3 es el mejor tampón para el rango de operación de los digestores, seconsidera como suficiente para funcionar como tampón una cantidad de alcalinidadmayor de 1000 mg CaCO3/l aunque para más seguridad se trabaja con valores de 2000-5000 mg/l. El aumento de ácidos grasos volátiles se puede deber a las siguientes causas: a) Sobrecarga orgánica del digestor. b) Entrada de tóxicos. c) Variación de la temperatura.PrincipioDeterminación volumétrica ácido-base en un extracto acuoso de los fangos de digestión,de las bases presentes (fundamentalmente bicarbonatos) y de los ácidos volátilessolubles.Muestras a analizar Fangos del digestor anaerobioProcedimientoCoger una muestra representativa del digestor, medir 25 ml y poner a centrifugar a 4000rpm durante 15 min., se recoge el sobrenadante en un vaso de precipitado, se añade altubo de centrifugado 25 ml de agua destilada y se resuspende el fango, se centrifuga 15minutos a 4000 r.p.m. y se vuelve a recoger el sobrenadante (La operación se repite otravez más), todo el sobrenadante se agita para homogeneizar la muestra y estabilizar elpH. Una vez estabilizado el pH se anota el valor inicial y se lleva la muestra hasta pH 22
  • 24. Universidad de Cádiz5,75 con ácido sulfúrico 0,1 N, se apunta el valor, se baja el pH hasta 4,3 y se anota elvalor (se acidifica el medio hasta 3,5 aprox.). Una vez hecho esto se lleva a ebullicióndurante 3 minutos y se deja enfriar; una vez frío se lleva a pH 4 con NaOH 0,1 N ydespués hasta pH igual a 7.Expresión de resultados V ácido x N x 50.000 Alcalinidad total TAC= mg CaCO3/l V muestra V base x N x 50.000 Acidez volátil AAV= mg CaCO3/l V muestra Acidez volátil Índice= ≃0,1-0,05 mg CaCO3/l Alcalinidad totalCuanto menor sea el índice de acidez-alcalinidad mejor será el proceso de digestión. 3.16 Análisis microbiológicoEl grupo de bacterias coliformes, es el principal indicador de la adecuación del aguapara usos domésticos, industriales, agrícolas, etc. La densidad del grupo de loscoliformes es un indicador del grado de contaminación y, por tanto, de la calidadsanitaria. Otros microorganismos indicadores son los estreptococos fecales y la bacteriaE. coli.Muestra a analizar Efluente (antes y después del tratamiento UV)ProcedimientoSe etiquetan dos botes de plástico esterilizados (uno para la entrada a las lámparas yotro para la salida), se recogen las muestras y se llevan al laboratorio. Una vez en ellaboratorio las muestras serán tratadas en una sala donde se minimice la contaminaciónde las muestras. Primero esterilizaremos los filtros del sistema de filtrado mediantecalor (llama) y prepararemos las disolución tampón (se explicará en el apartado 4.4).Realizaremos 4 filtrados:2 de entrada: 1 ml de dilución 10-1 y 10-22 de salida: 1 ml y 10 ml.Se monta el sistema de filtrado y se ponen filtros de 0,45 micras para retener losmicroorganismos. Una vez montado el sistema de filtrado y hechas las disoluciones conla solución tampón en tubos de ensayo, se añade unos 20-25 ml de disolución tampón yse pipetea el volumen correspondiente para cada muestra. Una vez terminado el proceso 23
  • 25. Máster en Gestión Integral del Aguase ponen los filtros en placas petri con medio de cultivo específico (coliformes fecales ototales, estreptococos fecales, Escherichia coli, etc.) y se ponen a incubar en una estufa atemperatura óptima para cada grupo de microorganismos, se esperan 24 horas para quecrezca el cultivo formándose colonias y se hace el recuento.Expresión de resultados 9º 1/:/0658 ; 100 ./012034516ó0 751324658 = ?@./: < 425: =>28345 Ejemplos 24 x 100 Muestra entrada, dilución 10-2: 10-2 =240.000 UFC/l A B CDD Muestra salida, volumen 10 ml: = 70 ?@./: CD 24
  • 26. Universidad de Cádiz Tabla 1: Caracterización agua residual planta de Quart-Benàger Parámetros Parámetros V60 entrada EDAR 3 Nitrógeno total efluente (soluble) 5,6 S.S entrada EDAR 188 N-NH4 influente 29,7 DQO entrada 634 N.NH4 efluente 1,2 DBO entrada 440 N-NO2 efluente 0,187 V60 influente decantada 10 N-NO3 efluente 2 S.S influente Dec. Primaria 340 Fósforo total influente 3,6 DQO influente Dec. Primaria 692 Fósforo total influente (soluble) 1,4DQO influente Dec. Primaria (filtrada) 278 Fósforo total efluente 1,7DQO influente Dec. Primaria (soluble) 236 Fósforo total efluente (soluble) < 0,05 pH influente 7,86 P-PO4 influente 1,2 Conductividad influente 2.220 P-PO4 efluente < 0,05 S.S. influente 10,6 Sulfuros influente 0,04 S.S.V. influente 6,8 Sulfatos influente 195 V60 influente 1 Sulfatos efluente 238 S.S efluente 9,4 Tensoactivos aniónicos influente 2,28 S.S.V, efluente 7,7 Tensoactivos aniónicos efluente 0,43 DQO total influente 358 Aceites y grasas influente 92 DQO influente (filtrada) 200 Cu (disuelto) < 0,05 DQO influente (soluble) 168 Zn (disuelto) 0 DQO total efluente 47 Ni (disuelto) < 0,10 DQO efluente (filtrada) 44 Cr total (disuelto) <0,05 DQO efluente (soluble) 44 Coliformes fecales influente 3.100.000 DBO influente 210 Coliformes fecales efluente 8.500 DBO efluente 12 E. coli influente 2.000.000 DBO influente (filtrada) 140 E. coli efluente 4.400 DBO efluente (filtrada) 4 Aldehídos influente < 0,10 DQO/DBO - Fenoles influente 1,38 Nitrógeno total influente 43 Sulfitos influente 2,1 Nitrógeno total influente (soluble) 33 Cloruros influente 300 Nitrógeno total efluente 8,5 25
  • 27. Máster en Gestión Integral del Agua 4. Labores de planta y laboratorio 4.1 Manejo de botes de muestrasTodas las mañanas a primera hora se recogían las muestras de las balsas de aireación (3muestras, una por cada balsa en funcionamiento). Una vez recogidas las muestras sellevan al laboratorio para hacer los análisis pertinentes, V30, sólidos suspensos, sólidossuspendidos volátiles y en ocasiones pH.Todos los días se llevaban los botes para la toma de muestras de agua en los puntos deentrada, decantación y salida; a su vez se revisaban los tomamuestras para comprobarque el instrumento funciona correctamente. Algunos de los problemas que nosencontrábamos era la falta de muestras, volumen insuficiente, paros inesperados,muestras no coincidentes con la numeración de botella, etc.Además cada día se preparan los botes para las muestras del día siguiente a cargo de losoperarios de la planta. Normalmente los botes necesarios son: - Línea de agua: entrada, decantada, salida, balsas de aireación (3) y recirculación. - Línea de fango: Mixto (arqueta con fangos 1os y 2os), flotador, decantadores 1os (3), Espesador (2, denominados Xirivella y Picanya), deshidratación (3, los operarios suelen informarnos de las centrífugas que están en marcha, si van a encender alguna o parar…). Dos veces por semana se recogen muestras de los digestores anaerobios (2) y en cada uno de ellos se divide en 3 sectores, alto, medio y bajo, por lo que el número total de botes es de 6 por cada día de muestra. - Otras muestras: normalmente una vez por semana se recogían muestras de los reboses de las centrífugas y del secado térmico, además de muestra de polielectrolito diluido y seco. A los reboses y las muestras de polielectrolito se les suele hacer un análisis de materia seca y materia volátil. Adicionalmente a los reboses se le puede hacer análisis de metales, ácidos orgánicos, etc. Además de llevar, tomar y analizar muestras es necesario limpiar los botes empleados a fin de poder usarlos los días posteriores y evitar en lo máximo posible que quede algún residuo en los botes que pueda generar errores en los análisis posteriores. 26
  • 28. Universidad de Cádiz 4.2 Control de balsas de aireaciónTodos los días que son posibles se realiza un control de las mediciones de autómata queregula el suministro de oxígeno a las balsas y compararlo con las mediciones que sehacen con una sonda de temperatura y oxígeno para comprobar el correctofuncionamiento de las sondas (oxígeno, amonio, amonio potásico, redox y temperatura).Los parámetros que tomamos se muestran en la tabla siguiente: Tabla 2: Ejemplo de datos recogidos en las balsas de aireación Balsa 1 2 3 Parámetro Tª salida 26,1ºC 25,9 ºC 25,8 ºC O2 salida móvil 0,75 mg/l 0,90 mg/l 1,1 mg/l O2 salida fijo 0,69 mg/l 1,04 mg/l 1,21 mg/l Tª entrada 26 ºC 25,8 ºC 26 ºC O2 entrada móvil 1,52 mg/l 1,26 mg/l 2,84 mg/l O2 entrada fijo 1,30 mg/l 1,25 mg/l 2,87 mg/l NH4+ 0,4 mg/l 0,6 mg/l 0,5 mg/l NH4-K+ 10,1 mg/l 11 mg/l 10,7 mg/l Redox 68 70 84Para obtener unos valores que sean representativos los tiempos de medida deben sercortos y se debe hacer rápido y con un orden que permita minimizar el tiempo quetranscurre entre la medida con el instrumento portátil y la lectura en el autómata. 4.3 Muestra para análisis microbiológico.Cuatro días a la semana, de lunes a jueves, se realiza la recogida de muestra en elsistema de desinfección por ultravioleta. Una vez cogida la muestra, entrada y salida deun mismo canal, nos dirigimos al autómata que controla los parámetros yfuncionamiento de las lámparas ultravioleta. Los datos que recogemos se muestran en latabla siguiente. 27
  • 29. Máster en Gestión Integral del Agua Tabla 3: Información recogida para seguimiento del sistema UV Dosis Intensidad Horas de Caudal Caudal TransmitanciaHora Canal 2 2 (mW·s/cm ) (mW/cm ) funcionamiento (l/s) total (l/s) (%)10:15 3 154 20,6 1664 788 1359 71Una vez recopilada la información nos dirigimos al laboratorio para hacer el análisismicrobiológico. 4.4 Medios de cultivoColiformes fecales Para 250 ml de agua destilada, pesar 10,25 g. de Endo Agar Base. Se lleva a ebullición, se añade un vial de fucsina básica. Disolver correctamente con suficiente tiempo de agitación. Autoclavar a 121ºC durante 15 minutos. Enfriar y colocar en las placas petri. Se conecta el ventilador y la lámpara ultravioleta.Coliformes fecales Pesar 13 g. en 250 ml de agua destilada. Calentar agitando y dejar que hierva durante 1 minuto. Añadir 2,5 ml de la solución preparada de 1% de ácido rosólico* en 0,2N de NaOH**. Seguir calentando durante un minuto. No autoclavar. Enfriar y colocar en las placas petri. Se conecta el ventilador y la lámpara UV. *Disolución 1% rosólico pesar 0,1 g. de ácido rosólico en 10 ml de la disolución 0,2N de NaOH. **Disolución 0,2 N NaOH pesar 0,8 g. de NaOH (pellets) disolver en 100ml.E. Coli Pesar 9,125 g. en 250 ml de agua destilada. Calentar agitando has ebullición. Esterilizar en autoclave durante 38 minutos a 1 kg. Enfriar y colocar en placas petri. Se conecta el ventilador y la lámpara UV. 28
  • 30. Universidad de CádizEstreptococos fecales Pesar 10,875 g. en 250 ml de agua destilada. Calentar agitando hasta ebullición. Enfriar y colocar en las placas petri. Se conecta el ventilador y la lámpara UV.Disolución tampón Disolución A Disolver 34 gramos de dihidrógeno de potasio (KHPO4) en 500 ml de agua destilada. Ajústese a pH 7,2 con hidróxido de sodio (NaOH) 1N y dilúyase hasta 1 litro. Disolución B Disolver 81,1 gramos de cloruro de magnesio (MgCl2 6H2O) en un litro de agua destilada.Para realizar la disolución tampón para el análisis microbiológico debe añadirse 1,25 mlde disolución A y 5 ml de disolución B y enrasar hasta un litro con agua destilada. 4.5 Control biogás y temperatura de los digestores anaerobiosEn la E.D.A.R de Quart-Benàger tienen en funcionamiento dos digestores anaerobios degrandes dimensiones a los cuales se les hace control dos días por semana. Estosreactores trabajan en rango mesofílico (37-40ºC) y producen biogás que se utilizaposteriormente en la propia planta.La recogida de muestra la realiza un operario de planta mediante unas válvulas quedividen el digestor en tres secciones, baja, media y alta. Está sectorizado para tener unmayor control sobre los procesos de mezcla, ya que si la temperatura de una de las trespartes se encuentra muy por encima o por debajo de las otras significa que no seproduce una correcta mezcla dentro del reactor.Hay que realizar una pequeña purga (eliminar los restos que puedan estar dentro de lasconducciones), para evitar errores a la hora de medir la temperatura. Nada másrecogerse las muestras se mide la temperatura con un termistor y se anotan los valores.Además de controlar la temperatura dentro de los reactores es importante controlar lasalida de gases, principalmente CO2 y SH2. Este control se hace mediante tubos dedetección y una bomba Gastec o similar. Una vez abierta la válvula por donde se realiza 29
  • 31. Máster en Gestión Integral del Aguala medición de estos gases, se deja que se elimine el agua que pueda estar presente en lamanguera. A continuación rompemos las dos puntas del tubo detector, insertando unaen la bomba y otra en el punto de muestreo.Los tubos detectores para el CO2 suele estar graduado de 5-40 ppm y para el de SH2 de5-800 ppm. Los valores más comunes en la planta son de 25 ppm de CO2 y 150 ppm deSH2.Expresión de resultados:La determinación del porcentaje de CH4 que se produce en el digestor anaerobio se hacede la siguiente manera: %CH4 = 100% - (%CO2 + % SH2) 4.6 Muestras y medición del manto en decantadores primarios y secundariosCada cierto tiempo se hace un control de los decantadores a fin de comprobar elcorrecto funcionamiento de los mismos.Por regla general la medición del espesar de fango se hace por diferencia. Tomando unpunto de referencia del puente se mide la profundidad del decantador y una vez enfuncionamiento sólo hay que medir la profundidad del fango, siendo la diferencia elespesor del fango.Una vez parado el puente rascador, subimos a él y procedemos a la medición en variospuntos del decantador (del centro hacia el perímetro) procurando hacer la medida a unaaltura prefijada.Esto nos sirve para comprobar que las bombas de succión funcionan correctamente ypara optimizar el funcionamiento de los decantadores.En los decantadores primarios también se recogen muestras de sobrenadante y de fango.La recogida de muestras se hace en parejas para que las muestras de sobrenadante yfango sean del mismo periodo de tiempo. Mientras uno anota la altura de fango y tomamuestras de agua, el otro hace un paro de los decantadores, realiza pequeñas purgas decada decantador y recoge muestra de fangos.Una vez llevadas las muestras al laboratorio se harán los análisis oportunos (pH, sólidossuspendidos, materia seca y volátil…). 30
  • 32. Universidad de Cádiz 4.7 Consumo de cloruro férricoEl cloruro férrico se emplea para coagular y favorecer la sedimentación de los sólidossuspendidos del agua residual en los decantadores. La dosificación depende del caudalque entra a los decantadores y debe ser controlado para que el gasto del cloruro férricosea suficiente como para favorecer la sedimentación pero a la vez el mínimo paraahorrar en costes.La toma de muestras y medida del gasto de FeCl3 se hace antes de los decantadoresprimarios y después de las balsas de aireación.El método para calcular el gasto de cloruro férrico en la planta es sencillo, se necesitauna probeta graduada y un cronómetro. Se mide el volumen de FeCl3 que se gasta en unminuto en cada uno de los puntos de emisión y se hace la conversión a litros/hora. Ejemplo Decantadores primarios: 650 ml/min. Balsas de aireación (antes de los decantadores secundarios): Balsa 1: 310 ml/min Balsa 2: 260 ml/min Volumen FeCl3 decantador 2º: 900 ml/min Balsa 3: 330 ml/min Total: 650 ml/min + 900 ml/min = 1550 ml/min = 93 l/hora = 2,23 m3/díaCómo vemos el gasto de cloruro férrico es bastante elevado, por lo que tener controladoy reducir en lo máximo posible su consumo puede ser una buena manera de ahorrarcostes.Además debemos controlar el volumen de cloruro férrico que queda en el tanque, yaque la falta de este compuesto podría suponer un enorme problema para la planta. 4.8 Limpieza de sondasOtra función importante, aunque no de mi agrado por el calor que hace en los mesesestivales en Valencia, es la limpieza de los sondas de las balsas. Cada balsa tiene 4sondas, 3 a la salida y una a la entrada; en la salida de planta, antes del tratamientoterciario hay otra que mide principalmente cloruro y amonio. El material necesario parala limpieza de las sondas es sencillamente un pincel, un cubo con agua y papel. Loprimordial es retirar las algas, microorganismos, restos orgánicos que se adhieran a lasonda evitando en lo posible dañarlas debido a su elevado coste. 31
  • 33. Máster en Gestión Integral del AguaLa frecuencia de limpieza de las sondas viene marcada por el fabricante, quegeneralmente es de 15 días pero nosotros realizamos una limpieza semanal ya que deello depende que los datos recogidos por el autómata sean correctos y fiables. 4.9 Control de cubasA la planta depuradora llegan camiones con diferente aguas residuales como fosassépticas, limpieza municipal de contenedores, lixiviados, baños portátiles, etc., que tenerun control básico ya que estas aguas residuales se vierten a cabecera de planta, lo quepuede suponer cambios puntuales en la composición del agua. El control es básicamentede pH y conductividad, aunque también se realiza la determinación de DQO paraalgunas de estas muestras. Las muestras deben estar en un rango de pH entre 5 y 9,fuera de este rango pueden ser perjudiciales para la planta depuradora y para el medioambiente por lo que es importante tener un control de todas estas muestras. Diariamentese analizan las muestras y se introducen en una base de datos para tener constancia detodos los vertidos que se producen en cabecera de planta. 4.10 Control de la planta pilotoEn la depuradora se encuentra una planta piloto de filtros percoladores, donde seexperimenta con diferentes soportes plásticos. Esta planta también debe llevar uncontrol, se recogen las muestras y el personal del laboratorio se encarga de determinarlos parámetros físico-químicos y de los rendimientos de depuración que produce, por loque una vez por semana se hace una caracterización que engloba casi todos los análisisde agua mencionados en el apartado 3 (pH, sólidos suspendidos, nutrientes,microbiología,…), que nos permite determinar el funcionamiento entre los diferentestipos de soportes y comprobar que el sistema funciona correctamente y dentro de losparámetros determinados por la legislación. 4.11 Calibrado de pipetasEl calibrado de pipetas se realiza para comprobar que el funcionamiento de las mismases correcto, ya que puede influenciar los resultados analíticos. El procedimiento essencillo pero laborioso, ya que se hace por el método de pesada. Se coge agua destilada 32
  • 34. Universidad de Cádiza temperatura de 4ºC y se realizan 10 pipeteos de volúmenes del 10% y del 100% delvolumen de la pipeta. Posteriormente se analizan las desviaciones estándar y sedetermina cuál es su error (sistemático, instrumental, etc.). Si alguna pipeta no presentaun calibrado correcto se procederá a su limpieza, y si el problema persiste deberealizarse un calibrado. 5. Conclusión y valoración finalLos análisis y labores descritas anteriormente son esenciales dentro de un laboratorio deanálisis de aguas y fangos, que nos permite unir los conocimientos teóricos y prácticos.Además la realización de todas estas tareas supone una formación perfecta para acercaral alumno al mundo laboral.Generalmente son tareas sencillas, pero en los momentos en los que los datos no son losesperados es donde se sacan realmente los conocimientos que uno cree olvidados y laagudeza necesaria para resolverlos. La destreza a la hora de realizar el trabajo da laoportunidad de afrontar nuevos retos con confianza.He tenido la gran suerte de poder hacer las prácticas en la depuradora de Quart-Benagerdonde he podido aprender muchos y muy buenos conocimientos comprobando que lasideas y fundamentos aprendidos durante el máster son la base donde deben sustentarselos conocimientos venideros.Las prácticas en empresa son el mejor trampolín para coger experiencia y poder abordarlos problemas con mayor seguridad. Aunque, sinceramente, lo que realmente esimportante a la hora de aumentar nuestros conocimientos es la gente con la que trabajas.El compañerismo es la mejor ayuda para resolver los problemas del día a día.Debo decir que he sido afortunado en este aspecto, ya que todos mis compañeros delaboratorio y de planta se han preocupado de que mi estancia fuera enriquecedora tantolaboral como personalmente.Agradecer a la planta depuradora de Quart-Benager su apoyo y confianza, y en especiala María Jesús, Raquel, Carlos, Ándela, David, Carmen, Berta y Tatiana, compañeros enla depuradora por ser pacientes conmigo y ayudarme en todo lo que hecho así comodemostrarme que soy capaz de realizar tareas complejas gracias a mis conocimientos; ya Gloria por darme la oportunidad de hacer la prácticas en esta empresa. Me llevo unagran experiencia pero sin duda, mejores compañeros y amigos. 33
  • 35. Máster en Gestión Integral del AguaLa realización de la memoria de prácticas es una manera sencilla y eficaz de entender agrandes rasgos las labores realizadas por el alumno en su periodo de prácticas pero seríamás constructivo, tanto para el alumno como para los profesores, realizar unseguimiento in situ del alumno y comprobar por ellos mismos las habilidades adquiridasdurante las prácticas.Mi último agradecimiento va dirigido a la familia que conforma la Universidad deCádiz, ya que en ella he estado durante 6 años, ayudándome a ampliar misconocimientos y sobre todo a conocer gente, tanto compañeros como profesores;maravillosa. 34
  • 36. Universidad de Cádiz6. Bibliografía- Clesceri, Lenore S.; Greenberg, Arnold E.; Rodhes Trussel, R.; Ed. Díaz de Santos. (1989): Métodos Normalizados para el Análisis de Aguas Potables y Residuales 17ª ed. (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater); Tratamientos de Aguas; Tomo II. Tratamientos físicos y químicos; UPV.- Degremont (1979): “Examen de fangos de tratamiento de agua; métodos de análisis”, en Manual técnico del agua; 4ª ed.- Máster en Gestión Integral del Agua, Universidad de Cádiz (2011): Asig. Tratamientos y equipos de depuración y reutilización de aguas residuales; Solera del Río, Rosario (Coorda.).- Universidad Politécnica de Valencia (2003): “Prácticas de caracterización de aguas, lodos y gases”, Especialista Universitario en dirección de estaciones depuradoras de aguas residuales; 1ª ed.- www.hach.com 35