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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASEl agua es un bien ampliamente utilizado para sus distintos usos, así puesdependerá de su calidad el fin al que pueda ser destinada.Para saber en qué condiciones se encuentra las aguas se analizan una seriede parámetros de tipo físico, otros de tipo químico y otros biológicos y despuéscomparar estos datos con unos estándares aceptados nacional einternacionalmente que nos indicarán la calidad de ese agua para los distintosusos: para consumo, para la vida de los peces, para bañoy actividades recreativas, etc.Las características geológicas del subsuelo de la zona, condicionanla naturaleza físico-química de las aguas. En un agua subterránea y superficialde origen natural, la mayoría de las sustancias disueltas se encuentran enestado iónico. Unos cuantos de estos iones se encuentran presentes casisiempre y su suma representa casi la totalidad de los iones presentes.Estos son: Nitratos, Sulfatos, Cloruros, carbonatos, bicarbonatos responsables dela Alcalinidad, Calcio y magnesio los responsables de la Dureza. Gracias a ladeterminación de estos es posible conocer, de un modo aproximado, elestado de las aguas desde un punto de vista medioambiental. Para poderconseguir este objetivo se realizan diferentes muestreos en las que se tomanmuestras para su posterior análisis en el laboratorio. También se efectúandeterminaciones directamente en el lugar del muestreo mediante unos kitsespecíficos. Los parámetros determinados de este modo son: Temperatura delagua, pH, Conductividad y Oxígeno Disuelto. Los alumnos ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS2.- HUMEDALESLos humedales son ecosistemas en los cuales conviven diferentes especiesque permiten mantener un equilibrio en el cual se remueven contaminantesde aguas residuales por medio de un conjunto de procesos químicos, físicos ybiológicos depurando un agua de una mejor calidad que puede serreutilizada en otros procesos dependiendo de sus contenidos (Paredes, 2010).Al respecto Romero (2004), señala que los humedales, naturales o artificiales,son sistemas de tratamiento acuático en los cuales se usan plantas y animalespara el tratamiento de aguas residuales. Los humedales artificiales se hanutilizado en el tratamiento de aguas residuales municipales, para eltratamiento secundario y avanzado, en el tratamiento de aguas de irrigación,para tratar lixiviados y rellenos sanitarios, en el tratamiento de residuos detanques sépticos y para otros propósitos como desarrollar hábitats para elcrecimiento de valor ambiental.2.1.- OXIGENO DISUELTOEl oxigeno disuelto (OD) es necesario para la respiración de losmicroorganismos aerobios así como de otras formas de vida (como ser: peces,anfibios, algas, etc.). A medida que la concentración de OD aumenta, lavelocidad de crecimiento microbiano también aumenta (Cartro, 2003).Al respecto Romero (2004), señala que el oxigeno disuelto es un requerimientopara la vida acuática aerobia. La solubilidad del oxígeno atmosférico en elagua dulce oscila entre 7 mg/L a 35 ºC y 14,6 mg/L a 0 ºC para presión de unaatmósfera. La baja disponibilidad de oxigeno disuelto (OD) limita la capacidadautopurificadora de los cuerpos de agua y hace necesario el tratamiento delas aguas residuales para su disposición en ríos y embalses. En general, todoproceso aerobio requiere una concentración de OD mayor de 0,5 mg/L. Elsuministro de oxígeno y la concentración de OD en tratamientos biológicos ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASaerobios y aguas receptoras de aguas residuales son aspectos de mayorimportancia en el diseño, operación y evaluación de plantas de tratamientode aguas residuales. La cantidad de oxígeno que se transfiere al agua residual,en un tanque de aireación de un proceso de lodos activados, debe sersuficiente para satisfacer la demanda microbiana existente en el sistema detratamiento y mantener un residual de OD generalmente del orden de 2 mg/L.En aguas naturales, para evitar efectos perjudiciales sobre la vida acuática serecomienda emplear concentraciones mayores de 4 mg/LCuadro 1: Efectos de diferentes concentraciones de oxigeno disuelto en un rio Cantidad Alza dede oxigeno 7 – 10 mg/L Baja OD = 0 mg/L oxígeno disuelto disuelto Población 1 mg/L. hay Existe Se da la diversificada aumento de putrefacción del purificación de peces, bacterias, agua, malos natural del mariposas, peces toscos olores y aguas de agua.Descripción caracoles, color negro. insectos, etc 0.5 mg/L. hay Se presenta Aumenta la presencia de muerte de peces población lombrices de y organismos de peces. lodo. acuáticos.Fuente: Cartro, 20032.2.- ACIDEZLa acidez de una muestra de agua es su capacidad para reaccionar con unabase fuerte hasta un determinado valor de pH. Se expresa como laconcentración de “miliequivalentes por gramo” de iones de hidrogeno o conla cantidad equivalente de carbonato de calcio que se requiere paraneutralizar esta acidez (Ojeda, 2001).Al respecto química Ambiental (2001), señala que la acidez en el agua residualpuede estar asociada a la presencia de ácidos débiles tales como el dióxidode carbono, a la presencia de ácidos fuertes como el sulfúrico, clorhídrico ynítrico y a la presencia de sales fuertes que provienen de las bases débiles, ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAStales como las de amonio, Fe+3, Al +3, etc. Menciona también que la mayoría delas aguas naturales, domesticas e industriales residuales poseen un pH neutro,esto debido a la acción de equilibrio entre el CO2 – HCO3. H2O (l) + CO2 (g) H2CO3 H2CO3 H+ (ac) + HCO-3 (ac) HCO-3 H+ + CO-23 (ac)En las reacciones anteriores intervienen principalmente el CO2 del aire y enmenor proporción el CO2 producido por la oxidación o metabolismo de losseres vivos. Un exceso de CO2 disuelto es la principal causa de la acidez enaguas naturales, sin embargo, la lluvia acida proporciona aumento de acidez,en menor proporción las lixiviaciones de residuos de minas y oxidación debacterias de azufre (Ojeda, 2001).También señala que la acidez del agua debido al CO2 se le llama acidezcarbonacea y se mide mediante titulación con NaOH a un pH de 8.2(fenolftaleína). Cuando se tiene una acidez adicional se conoce como acidezmineral y se mide con NaOH hasta pH de 4.5 (anaranjado de metilo). Lasumatoria de las dos mediciones anteriores se conoce como acidez total. Laacidez se mide y se controla en los procesos biológicos, vertido de aguasresiduales y humedales, etc.2.3.- DUREZAEn la naturaleza no existe el agua químicamente pura, ya que en su ciclohidrológico ella disuelve, absorbe, almacena y disuelve minerales, gases,compuestos orgánicos, vegetales y microorganismos que le confierencaracterísticas muy peculiares.La dureza es una característica química del agua que esta determinada por elcontenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmentenitratos de calcio y magnesio. La dureza es indeseable en algunos procesos,tales como el lavado domestico e industrial, provocando que se consuma másjabón, al producirse sales insolubles (Método 2340C, 1995). ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASAl respecto Ojeda (2001), señala que la dureza de una muestra de aguapuede ser definida como la concentración de todos los cationes metálicos noalcalinos presentes en dicha muestra, esta concentración se expresa enequivalentes de carbonato de calcio. Una consecuencia de la dureza delagua se refleja de manera crítica en la industria en forma de4 incrustaciones ysedimentos en unidades tales como calentadores y calderas, los cuales se vensometidos a aumentos variables de temperatura, existen dos tipos de dureza:Dureza temporal: esta determinado por el contenido de carbonatos ybicarbonatos de calcio, magnesio. Puede ser eliminada por ebullición delagua y posterior eliminación de precipitados formados por filtración, tambiénse le conoce como “Dureza de Carbonatos”.Dureza permanente: esta determinado por todas las sales de calcio ymagnesio excepto carbonatos y bicarbonatos. No puede ser eliminada porebullición del agua se le conoce como “Dureza de No Carbonatos”.En el cuadro 2, se muestra la clasificación del agua de acuerdo a la durezaCuadro 2: Clasificación de aguas de acuerdo a su dureza Denominación CaCO3 (ppm) Muy suaves 0 – 15 Suaves 16 – 75 medias 76 – 150 Duras 151 – 300 Muy duras Mas de 300 Fuente: Ojeda (2001)2.4.- CLORUROLa presencia de cloro residual en el agua provoca con frecuencia, un fuerterechazo de la misma, el umbral de detección de sabor es de 0.5 ppm; el clororeacciona con el amonio, hierro, magnesio y sustancias productoras de oloresy sabores por lo que en general mejora notablemente la calidad del agua aconsumir. La concentración y presencia de cloro libre y combinado depende ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASde la temperatura, pH, proporción de Cl2/N y tiempo de reacción. En aguasresiduales no se suele establecer diferencias entre cloro libre y clorocombinado, debido a que la cloración de aguas residuales raramentealcanza el nivel suficiente para producir cloro libre.Medina et al., (2005), menciona al respecto que la presencia de cloroproporciona al agua sabor desagradable en concentraciones mayores de 0.2ppm. El cloro posee acción tóxica sobre los microorganismos y actúa comooxidante sobre la materia orgánica no degradada y sobre algunos minerales.Es importante la cloración de las aguas residuales ya que consiste en laaplicación de cloro para un propósito determinado. Este podrá añadirse enforma de gas, de solución acuosa, o en forma de hipoclorito, ya sea de sodioo de calcio, los cuales, al disolverse en agua desprenden cloro (ARROYABE,1997). a) Reacciones del Cloro en las Aguas Residuales Si se agrega una pequeña cantidad de cloro a las aguas residuales, se consumirá al reaccionar rápidamente con substancias como el ácido sulfhídrico y el hierro ferroso. La clave de la desinfección con cloro estriba en añadir suficiente cloro para reaccionar con todas las sustancias que se conocen como compuestos reductores. Ahora bien, añadiendo el cloro suficiente para reaccionar con todos los compuestos reductores y la materia orgánica, entonces la adición de más cloro actuará sobre el amoníaco, u otros compuestos nitrogenados, produciendo cloraminas u otras combinaciones del cloro que tienen acción desinfectante, ya que el cloro ejerce una acción directa contra la célula bacteriana, destruyéndola. b) Propósito de la cloración: El cloro se agrega a las aguas residuales para diversos propósitos en los cuales se incluyen: ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS Desinfección: Cuando las aguas residuales o los afluentes de sus tratamientos se descargan en masas de agua que van a usarse, o que pueden ser usadas como fuentes de abastecimiento público o para propósitos recreativos, se requiere un tratamiento para destruir los organismos patógenos. Control de olores: Para evitar los malos olores producto de la putrefacción de las aguas residuales en las alcantarillas. Protección de las estructuras de la planta: la descomposición de las aguas residuales puede llegar hasta la producción de ácido sulfhídrico. Si esto ocurre en una estación de bombeo, en las alcantarillas interceptoras o en la planta de tratamiento, puede ocasionar una seria corrosión. Espesamiento de lodo Sedimentación: se logra una mejor sedimentación y se obtiene lodos más pesados cuando se practica la cloración en el efluente. Álvarez (2008). En su trabajo de investigación “HUMEDAL SANTA MARÍA DEL LAGO, CORDILLERA ORIENTAL DE LOS ANDES COLOMBIANOS”, presenta resultados en la cual incluye una lista de análisis fisicoquímicos y microbiológicos realizados, el humedal SANTA MARÍA DEL LAGO se dividió en seis sectores en los cuales se realizaron las evaluaciones, los sectores fueron caracterizados de la siguiente manera: Sector 1. Desprovista de vegetación, a excepción de 10 a 12 eucaliptos con altura de 10 a 12 m, con riberas de pendiente que oscila entre 20 y 30º. Sector 2. Con vegetación típica de praderas emergentes con abundantes pastos en las áreas aledañas a la vegetación que bordea el espejo de aguas del humedal  Sector 3. Con vegetación aislada y de talla media en sus riberas, el cuerpo de agua tiene una forma elipsoidal y en ella desemboca uno de los dos caños de aguas grises (lluvias y aguas negras). Sector 4. Con vegetación alta y media de varias especies de árboles, con alta invasión de otras plantas que, compactadas, forman una ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS pradera flotante. Aparecen islotes conformados por praderas emergentes graminoide intermedios.  Sector 5. Con vegetación alta de varias especies de árboles. Aparecen islotes conformados por praderas emergentes juncoide intermedia.  Sector 6. Desprovista de vegetación alta a excepción de pinos. Cuadro 3: Análisis fisicoquímicos y Microbiológico realizados a “HUMEDAL SANTA MARÍA DEL LAGO” PARÁMETRO 1 2 3 4 5 6 (unidades) Temperatura - 15.0-20.5 16-20 13-17 11-14.5 17.0-17.3 agua(º C) pH unid. 7.09-7.57 6.8 5.5-8.2 6.5 6. 2-6..5 6.02-6.20 Conductividad(m 210- - - - - 218-241 icrosimens / cm) 400 Oxígeno disuelto 3.0- - 6.68-13.44 0.7-0.9 0.49-1.5 0.55-1.0 mg/l 14.2 Acidez(mg/l - - - - - como CaCO3) Alcalinidad(mg/l - - - - - - como CaCO3) DQO (mg/l O2) 28-368 38-104.9 - - - - Fosfatos(mg/l 0.033- - 0.5-2.5 0.25 9.5 1.39-1.76 como P) 0.258 Sólidos - 0.06-0.226 - - - - disueltos(mg/l) Sólidos sedimentables 32-192 0.12-0.321 - - - - (mg/l) Coliformes 30.000- totales(UFC/100 - - - - - 36.000 ml) Fuente: Álvarez (2008). ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS Al respecto Martínez et al. (2009), en el cuadro 4 muestra algunos parámetros determinados en humedales, dichos humedales fueron analizados para evaluar la eficiencia de las plantas acuáticas en la remoción de contaminantes: temperatura, pH, conductividad eléctrica, concentración de nutrientes (fosfato, amonio, nitrito, nitrato, cloruro y calcio), cantidad de oxigeno disuelto, etc. Cuadro 4: parámetros determinados en humedales. Parámetro Entrada al Salida del humedal humedal pH 8.33 7.29 Conductividad eléctrica 34.4 66.4 (mS/cm) 2.6 1.20 OD (mgO2/L) 6.6 0.54 Calcio (mg/L) 0.011 0.0024 Cloruro (mg/L) 0.60 0.82 Nitrato (mg/L) 0.234 0.040 Nitrito (mg/L) 0.070 0.025 Plomo (mg/L) Fuente: Martínez et al. (2009)2.5 TURBIDEZ DEL AGUA¿Qué es la turbidez?Según OSORIO (2010) La turbidez es una medida del grado en el cual el aguapierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión.Cuantos más sólidos en suspensión haya en el agua, más sucia parecerá ésta ymás alta será la turbidez.La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua.¿Cuáles son las causas de la turbidez?Hay varios parámetros que influyen en la turbidez del agua. Algunos de estosson:- Fitoplancton ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS- Sedimentos procedentes de la erosión- Sedimentos re-suspendidos del fondo (frecuentemente revueltos por pecesque se alimentan por el fondo, como la carpa)- Descarga de efluentes- Crecimiento de las algas- Escorrentía urbana¿Cuál es la máxima turbidez permitida en el agua para consumo humano?Según la OMS (Organización Mundial para la Salud), la turbidez del agua paraconsumo humano no debe superar en ningún caso las 5 NTU , y estaráidealmente por debajo de 1 NTU.¿Cuáles son las consecuencias de una alta turbidez?Las partículas suspendidas absorben calor de la luz del sol, haciendo que lasaguas turbias se vuelvan más calientes, y así reduciendo la concentración deoxígeno en el agua (el oxígeno se disuelve mejor en el agua más fría). Ademásalgunos organismos no pueden sobrevivir en agua más caliente.(OSORIO,2010)Las partículas en suspensión dispersan la luz, de esta forma decreciendo laactividad fotosintética en plantas y algas, que contribuye a bajar laconcentración de oxígeno más aún. Como consecuencia de lasedimentación de las partículas en el fondo, los lagos poco profundos secolmatan más rápido, los huevos de peces y las larvas de los insectos soncubiertas y sofocadas, las agallas se tupen o dañan.¿Cuáles son los impactos de la turbidez?El principal impacto es meramente estético: a nadie le gusta el aspecto delagua sucia.Pero además, es esencial eliminar la turbidez para desinfectar efectivamenteel agua que desea ser bebida. Esto añade costes extra para el tratamiento delas aguas superficiales.Las partículas suspendidas también ayudan a la adhesión de metales pesadosy muchos otros compuestos orgánicos tóxicos y pesticidas.¿Cómo medimos la turbidez?La turbidez se mide en NTU: Unidades Nefelométricas de Turbidez. Elinstrumento usado para su medida es el nefelómetro o turbidímetro, que midela intensidad de la luz dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa através de una muestra de agua.(OSORIO, 2010) ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASLa unidad usada en tiempos antiguos era las JTU (Unidades de Turbidez deJackson), medidas con el turbidímetro de vela de Jackson. Esta unidad ya noestá en uso estándar.En lagos la turbidez se mide con un disco secchi (ver foto).Esto es un disco blanco y negro que se deja caer en el agua atado a unacuerda.Se anota la profundidad que el discoalcanza hasta que se pierde de vista.Esto proporciona una estimación delnivel de turbidez en el lago.2.6.- CONDUCTIVIDAD DEL AGUADefinición y descripciónLa conductividad de una sustancia se define como "la habilidad o poder deconducir o transmitir calor, electricidad o sonido". Las unidades son Siemenspor metro [S/m] en sistema de medición SI y micro mohos por centímetro[mmho/cm] en unidades estándar de EE.UU. Su símbolo es k or s.(OSORIO,2010)Conductividad eléctrica (EC)Según OSORIO (2010) La corriente eléctrica resulta del movimiento departículas cargadas eléctricamente y como respuesta a las fuerzas queactúan en estas partículas debido a un campo eléctrico aplicado. Dentro dela mayoría de los sólidos existen un flujo de electrones que provoca unacorriente, y a este flujo de electrones se le denomina conducción electrónica.En todos los conductores, semiconductores y en la mayoría de los materialesaislados se genera conducción electrónica; la conductividad eléctricadepende en gran medida del número de electrones disponibles paraparticipar en el proceso de conducción. La mayoría de los metales son buenosconductores de electricidad, debido al gran numero de electrones libres quepueden ser excitados en un estado de energía vacío y disponible.(OSORIO,2010)En el agua y materiales iónicos o fluidos puede generarse el movimiento deuna red de iones cargados. Este proceso produce corriente eléctrica y sedenomina conducción iónica. La conductividad eléctrica se define como elradio entre la densidad de corriente (J) y la intensidad eléctrica del campo (e)y es opuesta a la resistividad (r, [W*m]): s = J/e = 1/rLa plata tiene la mayor conductividad de todos los metales: 63 x 106 S/m. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASConductividad del aguaAgua pura es un buen conductor de la electricidad. El agua destiladaordinaria en equilibrio con dióxido de carbono en el aire tiene unaconductividad aproximadamente de 10 x 10-6 W-1*m-1 (20 dS/m). Debido a quela corriente eléctrica se transporta por medio de iones en solución, laconductividad aumenta cuando aumenta la concentración de iones. De talmanera, que la conductividad cuando el agua disuelve compuestos iónicos.Conductividad en distintos tipos de aguas:Agua Ultra Pura 5.5 · 10-6 S/mAgua potable 0.005 – 0.05 S/mAgua del mar 5 S/m2.7.- pH DEL AGUAEl grado de acidez o de alcalinidad del agua se expresa en términos del valordel pH, que significa, literalmente, “poder en hidrogeno”. Se trata de unaescala logarítmica inversa basada en la concentración de iones de hidrogeno:cuantos mas iones de hidrogeno contenga el agua mas acida será esta y másbajas serán sus valores del pH. la escala del pH oscila entre 0(extremadamente acida) y 14 (extremadamente alcalina), mientras que 7 es elvalor neutro.(OSORIO, 2010)Como la escala es logarítmica, un pH de 8 significa que la concentraciones eniones de hidrogeno es 10 veces mayor que en un pH de 7. Un pH de 9representa un descenso en diez mil veces de la concentración de iones dehidrogeno en comparación con el valor del pH de 5.Asi pues, un cambiorepentino aparentemente pequeño en el pH desde, digamos, un valor de 6.5hasta uno de 8 puede provocar un grave estrés a muchos peces del acuario.Si consideramos esto, no nos sorprenderá que los acuarelistas inexpertosacaben matando a peces recién importados, precisamente por un cambioexcesivo en el pH. De forma contraria, muchos acuarelistas experimentadosprueban el pH del agua con regularidad y por ello consiguen tener especiesde cuidos cuyo cuidado es muy difícil.Muchos compuestos del agua afectan a el valor de pH. algunos imponen unvalor de pH natural, si bien fácilmente alterable, debido a su estructuraquímica. En combinación con otras sustancias dan lugar a un valor de pH masestable, por tanto menos susceptibles de cambiar por la adición de otrassustancias químicas. Se dice que el agua que contiene una mezcla decomponentes esta “tamponada” a un cierto pH. La palabra “tampón” hacereferencia a la capacidad del agua para resistir los cambios en su pH al igualque el tope de un vagón de tren reduce el impacto en caso de colisión. Comoel agua marina contiene un amplio espectro de sustancias disueltas, esta(tamponada) de forma más segura contra los cambios del pH que el aguadulce. Asi pues, los peces marinos están acostumbrados a un valor muy establede pH.(OSORIO, 2010) ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASLa dureza provocada por la presencia de carbonato cálcico produce unagua con un pH alto (es decir, de naturaleza alcalina). En el caso de que ladureza este provocada principalmente por el sulfato de calcio, el valor del pHdel agua será inferior a 7, aunque dependerá también de las demássustancias presentes.(OSORIO, 2010)2.8.-ANALISIS MICROBIOLOGICO DEL AGUASegún CARPENTER (1989) Los miembros de la familia Enterobacteria ceae sonbacilo gram negativos, inmóviles o móviles con flagelos. Peritricos sedesarrollan en medios artificiales y todas las especies forman ácido o ácidoy gas a partir de glucosa. Su composición antigénica es un mosaico queinterrelaciona serológicamente varios géneros y aun familias, muchas deestas bacterias son parásitos de animales y otros patógenos.Para enjuiciar la calidad de las aguas se recorre a parámetro físico químico ybiológico. Los parámetros bacteriológicos tienen mayor importancia paradictámenes higiénicos; es preciso hallar el número de gérmenes saprófilos o decoli y de bacterias procedentes del intestino humano como indicadores dela contaminación. Conviene destacar la importancia que tienen las cifras decoli y coliformes, pertenecientes a las enterobacterias que fermentan lactosacon producción de gas y ácido. Para determinar el número de estas bacteriasse suele emplear medio selectivo de endo.(CARPENTER,1989)Análisis sanitario del H2OEl diagnostico de las colonias coliformes en la muestra de H2O se basa en lacapacidad de dicho M.O: para producir gas a partir de la lactosa.Filtración:Es un medio eficaz de eliminar M.O. y otras sustancias de suspensión del H2O.Cloración:Es el método más eficaz de hacer potable el H2O. La cantidad de cloro que seagrega depende del grado de contaminación del abasto hídrico y sucontenido de sustancias orgánicas. El cloro mata la mayor parte de lasbacterias no esporágenas. El H2O clorada, en consecuencia no siempre esestéril, pero suele brindar seguridad para consumo por el serhumano.(CARPENTER,1989)Recuento de Coliformes:Experimento(Coliformes totales)En esta experiencia se siembran las placas fueron, con Agar violeta Rojo Billis(VRBA), a esta placas le agregamos 1 ml de la muestra (a cada una de las 6placas).Estas placas la incubamos x 24 horas a 37 ºC, para ver el crecimiento de estosmicroorganismos; el cual nos indicara, que el H2O tratado este experimentoestá apta o no, como lo estipula la norma COVENIN, que el H2O potable debeser limpia, fresca, sin sabores ni olores desagradables o que cause rechazo dequien la consume. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASAgua de calidad es la expresión de todos los factores físicos, químicos ymicrobiológicos que están presentes en el H2O.Si la prueba fuese positiva, las colonias tienen que ser roja, dada por lospigmentos.La finalidad de esta experiencia es de observar crecimiento de coliformestotales, en este caso la Escherichia coli que es la especie clásica deeste grupo. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 15. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS3.1.- DETERMINACIÓN DE CLORUROSMATERIALES  Vaso de precipitado de 100 ml.  Bureta convencional de 25ml.  Pipetas aforadas de 10, 20, y 50 ml.  Matraces Erlenmeyer de 250 ml.  goteroREACTIVOS  Solución patrón de AgNO3 0.1M normalizada con NaCl.  Solución titulante de AgNO3 0.05M  Solución patrón de cloruro de sodio 0.1 M.  Solución indicadora de cromato de potasio titulado con AgNO 3 previamente reposado y filtrado.METODO 1) Se tomó una alícuota de 25 ml de muestra. 2) Se percató que el pH de la muestra estuvo dentro en el rango de 6.0 a 8.0. 3) Se adicionó 1.0 mL de solución indicadora de K2CrO4 al 5%. 4) Se tituló con AgNO3 patrón 0.1M (dependiendo del contenido de cloruros en la muestra) hasta observar un viraje de amarillo claro a amarillo rosado o ladrillo. Fig 1 proceso de determinación de cloruros. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 16. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS3.2.-DETERMINACION DE LA DUREZAMATERIALES  Agitador magnético.  Bureta de 25 ml.  03 Erlenmeyer.  Pipetas aforadas de 25, 50 y 100 ml.REACTIVOS  Solución buffer pH=10.  Indicador de Eriocromo T”.  Solución titulante estándar de EDTA 0.01M.  Solución estándar de patrón de calcio.  Solución de trietanolamina 30%.  Hidróxido de sodio 1N.  Indicador murexina (purpurato de amonio).MÉTODO PARA DETERMINACIÓN DE CALCIO  Se seleccionó y tomó un volumen de muestra adecuada en un Erlenmeyer de 250 ml de capacidad y se adicionó 2.0 ml de solución de NaOH 0.1N, para ajustar la muestra a un pH entre 12 y 13. Cerciórese del PH con ayuda de papel indicador. Se adicionó 3 gotas de trietanolamina para evitar la interferencia de otros metales. Fig2 a la izquierda papel PH usado en solución de ph 12, a la derecha muestras de agua ajustada a pH 12 ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 17. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS  Se agitó y añadió 0.05 g de indicador Murerxida. Fig 3 muestras con Murexina.  Se tituló lentamente con EDTA 0.01M, agitando continuamente hasta el cambio de color de rosa a púrpura. Se tituló cuidadosa pero rápidamente porque el indicador es inestable en medio fuertemente alcalino. Fig. 4 titulación y titulado de la muestra con EDTADETERMINACIÓN DE CALCIO + MAGNESIO 1) Se seleccionó un volumen de muestra similar al anterior en un Erlenmeyer de 250 ml de capacidad y se tuvo en cuenta de realizar la titulación antes de cinco minutos después de la adicion del buffer. 2) Se adicionó 3 gotas de trietanolamina para evitar la interferencia de otros metales. 3) Se adiconó 1 ml de solucion buffer, para ajustar el ph entre 10,0 am 10.1 y se cercioró de este valor con la ayuda de un papel indicador. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 18. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS 4) Se añadió 0.05 de indicador “negro de eriocromo T” 5) Se tituló gota a gota con EDTA estándar agitando continuamente hasta que desapareció los últimos matices rojizos y se adquirió una coloración azul. Fig 5 muestra antes y después de la titulación3.3.-DETERMINACIÓN DE ACIDEZMATERIALES  Agitador magnético.  Matraz erlenmeyer.  Pipetas aforadas de 20 y 50 ml.  Bureta convencional de 25ml.REACTIVOSSolución de ftalato acido de potasio, 0,05N.Reactivo de hidróxido sódico estándar, 0,1N.Reactivo de hidróxido de sodio estándar 0,02N.Solución indicadora de naranja de metilo (ph=3.7). ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 19. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASSolución alcohólica indicadora de fenolftaleína(ph=8.3).METODO Se midió una alícuota de 50 ml de muestra en un Erlenmeyer de 250 ml. Se adicionó 3 gotas de fenolftaleína y se tituló con hidróxido de sodio NaOH 0.02N hasta observar un cambio de incoloro a color rosa. Fig. 6 titulación de muestra de agua con hidróxido de sodio utilizando indicador fenolftaleína3.4.-DETERMINACION DE OXIGENO DISUELTOMATERIALES  Vaso de precipitado.  Frasco color ámbar.  Equipo para la lectura de oxígeno disuelto.REACTIVO.METODO  Se vertió 50 ml de muestra en un vaso de precipitado. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 20. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS  Se sumergió el frasco contenedor del reactivo para luego quebrar la parte extrema dentro del agua, y se esperó el ingreso del agua dentro del frasco.  Se esperó que el reactivo reaccione con la muestra.  Se procedió a la lectura con la ayuda del equipo. Fig. Quebrado del extremo agudo del frasco dentro del agua y las muestras después de reaccionar con el reactivo. Fig lectura ofrecida por el colorímetro ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 21. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS3.5.- DETERMINACIÓN DE LA TURBIDEZMATERIALES  Vaso de precipitado  Equipo para medición de turbidez.METODO 1) Se cogió la muestra en un vaso de precipitado. 2) Se vertió una cantidad de muestra en los frascos disponibles del equipo. 3) Se calibró el equipo. 4) Se procedieron a tomar lectura de la muestra. Fig.Lectura con la ayuda del turbidímetro3.6.-DETERMINACIÓN DE pH Y CONDUCTIVIDADMATERIALES  Vaso de precipitado.  Piceta con agua destilada.  Potenciómetro.METODO 1) Se vertió suficiente muestra en un vaso de precipitado 2) Se calibró el potenciómetro con buffer de ph= 7. 3) Se introdujo el electrodo del equipo en la muestra, y se tomó lectura. 4) Para determinar la conductividad, se ubicó el selector del potenciómetro en conductividad y se procedió a tomar lectura. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 22. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS3.7.- ANALISIS MICROBIOLOGICOMATERIALES  01 Frasco con tapa.  03 placas Petri.  01 matraz Erlenmeyer.  Contador de colonias.  Plumón indeleble.  Incubadora.METODO 1) Se preparó el agar rojo brillante bilis para coliformes y E. coli pesando 17.325 g de agar en 400 ml de agua destilada, se hirvió, y se enfrió. 2) Se Vertió el agar rojo brillante bilis para coliformes y E. coli. 30 ml en cada placa. Y se agregó 1 ml de la muestra de agua a cada una de las placas y se sembró por extensión. Fig siembra de la muestra en las placas Petri 3) Se incubó por 96 horas. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 23. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS 4) Se verificó la presencia y se realizó el conteo respectivo. Fig. Cultivos después de las 96 horas de incubación. Fig. Detección de colonias ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 24. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS4.1.-RESULTADOS  IN-SITU ANALISIS FISICOQUIMICO MUESTRA LUGAR HORA DE TEMPERATURA TURBIDEZ pH EN EL DE TOMA TOMA DE ºC NTU TIEMPO DE MUESTRA MUESTRA 01 Afl. 7:40 am 13 2.2 7.3 cercano 02 Afl. 8:00 am 13 2.8 7.3 cercano 03 Afl. 8:20 am 13 1.5 7 cercano  EX-SITU4.1.1.- OXIGENO DISUELTO PRUEBA/MUESTRAS TIEMPO 1 TIEMPO 2 TIEMPO 3 OXÍGENO DISUELTO (mg/L) 4.4 In-situ 2.6 4.5 Ex –situ 4.64.1.2.- ACIDEZ PRUEBA/MUESTRAS TIEMPO 1 TIEMPO 2 TIEMPO 3 Acidez mineral (mg CaCO3/L ) 32 24 24 Acidez carbonácea (mg CaCO3/L ) 32 24 24 Acidez total (mg CaCO3/L ) 64 48 48 ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 25. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS4.1.3.- DUREZA PRUEBA/MUESTRAS TIEMPO 1 TIEMPO 2 TIEMPO 3 DUREZA Ca mg de Ca /L 32 32 32 mg de CaCO3/L 80 80 80 DUREZA Mg mg de Mg /L 38.8992 38.8992 38.8992 mg de CaCO3/L 160 160 160 DUREZA Ca y Mg mg de Ca y Mg /L 240 240 2404.1.4.- CLORUROS PRUEBA/MUESTRAS TIEMPO 1 TIEMPO 2 TIEMPO 3 CLORUROS (mg de ión cloruro /L) 85.08 85.08 85.084.1.4.- ANALISIS MICROBIOLOGICO. PRUEBA/MUESTRAS TIEMPO 1 TIEMPO 2 TIEMPO 3 PRESENTES ufc 9 15 8 114.1.5.- CONDUCTIVIDAD, pH, TURBIDEZ MUESTRA HORA DE TEMPERATURA TURBIDEZ pH CONDUCTI EN EL TOMA DE ºC NTU VIDAD TIEMPO MUESTRA ELECTRICA mV 01 7:40 am 17.2 2.4 7.35 -15.0 02 8:00 am 17.4 1.4 7.49 -21.1 03 PROM. 17.3 (prom) 1.9 7.42 -18.05 ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 26. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS4.2.-DISCUSIONES: Romero (2004), señala que el oxígeno disuelto es un requerimiento para la vida acuática aerobia. La solubilidad del oxígeno atmosférico en el agua dulce oscila entre 7 mg/L a 35 ºC y 14,6 mg/L a 0 ºC para presión de una atmósfera. La baja disponibilidad de oxigeno disuelto (OD) limita la capacidad auto purificadora de los cuerpos de agua y hace necesario el tratamiento de las aguas residuales para su disposición en ríos y embalses. En general, todo proceso aerobio requiere una concentración de OD mayor de 0,5 mg/L. Nuestras muestras tienen valores superiores a 0.5 mg/L que según este autor se daría todo proceso aerobio. Según Cartro, 2003 dice que la vida acuática se da normalmente con un OD de 7mg/L nuestro análisis arrojan un valor menor que este debido al aumento de bacterias y podría haber putrefacción y colores oscuros pero en nuestra zona como hay vegetación no se evidencia estos colores al contrario el agua es transparente. La acidez de una muestra de agua es la cantidad equivalente de carbonato de calcio que se requiere para neutralizar esta acidez (Ojeda, 2001). En la zona 1 la acidez promedio va de 48-64mg de carbonato de calcio requerido en la neutralización de dichas muestras. Esta acidez puede estar asociada a la presencia de ácidos débiles tales como el dióxido de carbono, a la presencia de ácidos fuertes como el sulfúrico, clorhídrico y nítrico y a la presencia de sales fuertes que provienen de las bases débiles, tales como las de amonio, Fe +3, Al +3, etc. Un exceso de CO2 disuelto es la principal causa de la acidez en aguas naturales, sin embargo, la lluvia acida proporciona aumento de acidez, en menor proporción las lixiviaciones de residuos de minas y oxidación de bacterias de azufre (Ojeda, 2001). La dureza de una muestra de agua puede ser definida como la concentración de todos los cationes metálicos no alcalinos presentes en dicha muestra, esta concentración se expresa en equivalentes de carbonato de calcio. Los carbonatos y bicarbonatos y el magnesio pueden ser eliminados por ebullición del agua y posterior eliminación de precipitados formados por filtración .Una consecuencia de la dureza del ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 27. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS agua se refleja de manera crítica en la industria en forma de incrustaciones y sedimentos en unidades tales como calentadores y calderas. El agua de la zona 1 según Ojeda es de denominación dura porque va de 151-300 ppm de carbonato de calcio. Medina et al., (2005), menciona al respecto que la presencia de cloro proporciona al agua sabor desagradable en concentraciones mayores de 0.2 ppm. Las muestras de la zona 1 tiene un porcentaje muchísimo mayor esto explica el olor desagradable que emana del lugar ya que se tiene un valor de 80 ppm.de carbonato de calcio. Según OSORIO (2010) La turbidez es una medida del grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión. Cuantos más sólidos en suspensión haya en el agua, más sucia parecerá ésta y más alta será la turbidez Según la OMS (Organización Mundial para la Salud), la turbidez del agua para consumo humano no debe superar en ningún caso las 5 NTU , y estará idealmente por debajo de 1 NTU. Según OSORIO (2010) La corriente eléctrica resulta del movimiento de partículas cargadas eléctricamente y como respuesta a las fuerzas que actúan en estas partículas debido a un campo eléctrico aplicado Según OSORIO (2010) un pH de 8 significa que la concentraciones en iones de hidrogeno es 10 veces mayor que en un pH de 7. Un pH de 9 representa un descenso en diez mil veces de la concentración de iones de hidrogeno en comparación con el valor del pH de 5 La dureza provocada por la presencia de carbonato cálcico produce un agua con un pH alto (es decir, de naturaleza alcalina). En el caso de que la dureza este provocada principalmente por el sulfato de calcio, el valor del pH del agua será inferior a 7, aunque dependerá también de las demás sustancias presentes. Según CARPENTER (1989) Para enjuiciar la calidad de las aguas se recorre a parámetro físico químico y biológico. Los parámetros bacteriológicos tienen mayor importancia para dictámenes higiénicos; es preciso hallar el número de gérmenes saprófilos o de coli y de bacterias procedentes del intestino humano como indicadores de la contaminación. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 28. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS  La dureza que presenta el agua muestreada del humedal es un parámetro que nos da ver claramente que esa agua tiene que ser tratada si se le quiere dar un uso.  La acidez mostrada por el agua del humedal es alta esto podría deberse a las altas concentraciones de CO2 que contiene.  La turbidez de las aguas extraídas del humedal para el análisis nos dan una clara indicación de que esas aguas están contaminadas y por ende no son aptas para el consumo.  El análisis microbiológico también es otro indicador claro de que esas aguas cuentan con contaminación microbiana porque las tres placas con las muestras tomadas mostraron presencia de ufc.  Según lo especificado por la OMS los niveles de turbidez de la muestra analizada estarían dentro de los parámetros requeridos por esta. ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 29. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS  Determinación de Dureza en Aguas (1995), Standard methods for examination of wáter (APHA), Método 2340C, 1995.  ARROYABE, F (1997), Remoción de contaminantes de aguas residuales con humedales artificiales de flujo subsuperficial. Santafé de Bogotá, Septiembre 1997.  NMX-AA-036-SCFI (2001), Determinación de acidez y alcalinidad en aguas naturales, residuales y residuales tratadas.  Química Ambiental, Colin Baird, editorial Reverte (2001).  Ing. Trinidad Ojeda Suarez (2001), Manual de Análisis de Aguas Residuales.  ROMERO, J (2002), Calidad del agua. Bogotá. Editorial Escuela Colombiana de ingeniería. Primera Edición.  Ricardo Álvarez León (2008). HUMEDAL SANTA MARÍA DEL LAGO, CORDILLERA ORIENTAL DE LOS ANDES COLOMBIANOS (LA AVIFAUNA). Fundación Maguaré. Manizales (Caldas)  Patricia Martínez, M.G. Ramos y L.M. Rodríguez (2009), HUMEDALES ARTIFICIALES COMO ALTERNATIVA PARA MEJORAR LA CALIDAD DEL AGUA. Departamento Sistemas Biológicos, Departamento de Producción Agrícola y Animal, CBS. Universidad Autónoma Metropolitana Xochimilco. Calzada del Hueso 1100, Col. Villa Quietud, C.P. 04960, México, D.F. e-mail: pmartine@correo.xoc.uam.mx  Ing. Paredes Cuervo, D (2010), residual en humedales artificiales. Universidad tecnológica de Pereira, facultad de tecnología química Pereira 2010  Carpenter , J.- Microbiologia Del Agua y Alimentos -Editorial Acribia Zaragoza-España(1989)  Pelczar Et Al, - Microbiologia-Editorial Mc Graw Hill- Ee.Uu. (1994)  Osorio, R. - Tratamiento de Aguas Editorial Fer- España (2010) ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 30. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS7.-CALCULOS:7.1.-CLORUROSPARA T1:PARA T2:PARA T3: ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 31. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS7.2.-DUREZA:7.2.1.- Determinación de Ca:PARA T1:PARA T2:PARA T3: ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 32. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS7.2.2.- Determinación de Ca y Mg:PARA T1:PARA T2:PARA T3: ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 33. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS7.3.-ACIDÉZ:PARA T1:PARA T2: ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 34. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUASPARA T3: ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 35. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS ING. CESAR LIMAS AMORIN
  • 36. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PERÚ TRATAMIENTO DEFacultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias AGUAS ING. CESAR LIMAS AMORIN