Aguas

Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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Contenido


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Caso Práctico 1: Calidad del Agua 1. Ejercicio 1 2. En una ciudad va a construirse un nuevo barrio. Para proporcionar infraestructuras suficientes a este nuevo barrio se ha tomado la decisión de crear una nueva Estación de Tratamiento de Aguas Potables. Se ha decidido captar el agua para Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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potabilizar de un río cercano. Antes de iniciarse la construcción, debe analizarse el agua a potabilizar. 3. Haz una lista de los parámetros más importantes que deben determinarse para conocer la calidad del agua. Agrúpalos de acuerdo a su tipo. Los parámetros más importantes que definen un estado global de la calidad del agua se pueden clasificar en tres grupos: indicadores físicos, químicos y biológicos: Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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4. Indicadores Físicos: 1. Turbidez 2. Sólidos en suspensión 3. Color 4. Olor y sabor Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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5. Temperatura 6. Conductividad 5. Indicadores Químicos: 7. pH 8. Dureza Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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9. Oxigeno disuelto 10. Indicadores de materia orgánica 11. Nutrientes 12. Pesticidas 13. Metales pesados Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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6. Indicadores Biológicos: 14. Métodos ecológicos 15. Métodos microbiológicos 16. Métodos fisiológicos y bioquímicos 17. Métodos ecotoxicológicos Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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7. ¿Qué refleja cada uno de esos parámetros? 2. Los indicadores físicos hacen referencia a las características organolépticas del agua, es decir, aquellas que pueden ser percibidas fácilmente por los sentidos. Cada uno de ellos se define como:


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3. Turbidez: mide la falta de transparencia de una muestra de agua debida a la presencia de partículas finamente divididas. 4. Sólidos en suspensión: Son sólidos insolubles que flotan en la superficie del agua natural, las aguas residuales u otros líquidos. Estas partículas se pueden encontrar de forma dispersa, coagulada o floculada.


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5. Color: Indica la presencia de sustancias extrañas en el agua, ya sea por materia en suspensión, o por sustancias disueltas. 6. Olor y sabor: indica la presencia de sustancias en suspensión y/o en disolución. 7. Temperatura: afecta a la solubilidad de los gases presentes en el agua y varía la velocidad de las reacciones químicas y bioquímicas. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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8. Conductividad: refleja la cantidad de sales disueltas en el agua,lo que aumenta su capacidad para conducir la electricidad. 9. Los indicadores químicos comprenden tanto indicadores muy generales que responden a un estado global del agua (pH) como otros más específicos, correspondientes a grupos de compuestos que presentan alguna característica común (pesticidas, materia orgánica), o como otros, indicadores que corresponden a un componente específico (oxigeno disuelto, amonio) Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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10. pH: indica el carácter acido o básico de una solución. 11. Dureza: es la suma de todos los cationes multivalentes presentes en el agua, siendo los más importantes el calcio y el magnesio. 12. Oxigeno disuelto: da idea de la capacidad del agua para la disolución del oxigeno en ella, lo cual condiciona muchos de los procesos que tienen lugar en el medio acuático. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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13. Indicadores de materia orgánica: reflejan la cantidad de compuestos de constitución y estructura química bastante diferente, pero que reaccionan con el oxigeno en un proceso de oxidación. 14. Nutrientes: refleja la cantidad de amonio, nitrógeno y fosforo, en sus distintos estados, que presenta el agua


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15. Pesticidas: son las sustancias orgánicas sintéticas. En general se refiere a un conjunto de productos químicos, utilizados normalmente en agricultura y que pueden incluir insecticidas, herbicidas y fungicidas. 16. Metales pesados: son metales que se encuentran disueltos en el agua. 17. Los indicadores biológicos dan una evaluación de los organismos presentes en el agua, de la comunidad o de sus relaciones que pueden ser afectados por diferentes sustancias. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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1. Métodos ecológicos: son indicadores de la calidad del medio para soportar la vida acuática y muestran la presencia de contaminación y/o alteraciones de caudal o de hábitat. 2. Métodos microbiológicos: se usan para la detección de un tipo de contaminación especifica , como es la contaminación fecal, mediante la utilización de bacterias


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3. Métodos fisiológicos y bioquímicos: miden la velocidad con que los organismos presentes en una masa de agua son capaces de crecer, degradar un sustrato o generar un producto. Una modificación de esta velocidad puede indicar una modificación del estado fisiológico de los mismos, causada por la presencia de una alteración o contaminación.


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4. Métodos ecotoxicológicos: refleja la calidad del agua respecto a su potencial toxico según su impacto sobre el medio receptor, bien sea el natural o una planta de tratamiento. 8. ¿A qué puede deberse la ausencia de oxígeno disuelto en un agua para potabilizar?


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La ausencia de oxigeno disuelto puede ser debida a una elevada temperatura del agua, causada por un vertido. La capacidad de disolución del oxigeno en agua varía en función de la temperatura. Dicha solubilidad disminuye a medida que aumenta la temperatura. Además, el aumento de temperatura hace que aumente la velocidad con la que el oxigeno es consumido por los microorganismos en los procesos de oxidación de la materia orgánica o inorgánica. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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9. La turbidez del agua, ¿con qué otro parámetro puedes relacionarla? La turbidez del agua se encuentra relacionada con la presencia de sólidos disueltos.

10.

Ejercicio 2


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11. El agua potable, una vez que ha sido utilizada por los habitantes de una ciudad en las distintas actividades cotidianas, llega como aguas residuales a una depuradora, con la siguiente carga contaminante: 18. DBO5 = 300 mg/l. 19. DQO = 740 mg/l. 20. SS = 300 mg/l. 21. N = 50 mg/l. 22. P = 10 mg/l. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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¿A qué tipo de actividades puede deberse un agua con estas características? Selecciona una de las siguientes opciones y justifica tu respuesta. 12.

Agrícolas y ganadera.

13.

Industrial.

14.

Urbana.

15.

Agrícola e industrial.

16.

Urbana e industrial.

17.

Agrícolas y Urbanas.


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18.

Todas las anteriores.

La presencia de sólidos disueltos (SS= 300mg/L) indica que esta agua es procedente de actividades urbanas. La relación DQO/DBO5 es mayor a 2, lo que indica que procede también de actividades industriales.


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Finalmente, la presencia de nutrientes en el agua (N= 50mg/L, P = 10mg/L) pueden indicar el uso de fertilizantes en actividades agrarias. Por lo tanto la opción elegida seria la “g) Todas las anteriores” ya que no se posee ningún elemento diferenciador que descarte algún tipo de actividad.


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Caso Práctico 2: Potabilización del Agua 19.

Ejercico 1

20. Se quiere potabilizar el agua de un río, para lo cual se debe realizar una analítica completa. Los resultados de ella reflejan que los siguientes parámetros superan los valores máximos permitidos: Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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21. Turbidez 22. Oxidabilidad 23. Hierro 24. Manganeso 25. Caracteres microbiológicos 1.a.

Con las características expuestas, indica el tipo de tratamiento que se

debe adoptar para la potabilización de esta agua. Justifique su respuesta Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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Dados los resultados obtenidos de la analítica realizada al agua de rio a potabilizar el tipo de tratamiento que se realizará se hará de acuerdo a los componentes o impurezas a eliminar. Se debe adoptar este tratamiento puesto que no se poseen valores exactos de los parámetros de calidad de agua expuestos y, por lo tanto, no se puede clasificar el agua según el tipo de tratamiento que necesite (tipo A1, tipo A2 o tipo A3) 1.b.

Elabora un esquema o lista de las operaciones unitarias de las que

consta el tratamiento seleccionado, en el orden en que se encuentran. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración Página 27

El tratamiento seleccionado ha sido el de “Componentes o impurezas a eliminar”. Por lo tanto las operaciones unitarias que englobaran este tratamiento serán, en orden de aplicación, las siguientes: 26. Cloración al Break-Point 27. Coagulación-Floculación 28. Decantación Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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29. Filtración 30. Afino con carbono Activo 31. Desinfección 32. Señala en qué operación unitaria se mejora cada uno de los parámetros señalados. A continuación se señala que parámetros se mejora en cada operación unitaria: Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración Página 29

OPERACIÓN UNITARIA

PARÁMETRO

Cloración al Break-Point

Hierro y Manganeso

Coagulación-Floculación

Turbidez

Decantación

Turbidez


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Filtración

Turbidez

Afino con Carbono Activo

Oxidabilidad

Desinfección

Caracteres microbiológicos

33. ¿Cuáles de los procesos necesitan la adición de reactivos químicos? Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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En la operación” Cloración al break-point” se utiliza la adición de cloro como oxidante y desinfectante. Para la “Coagulación- Floculación” se adicionan coagulantes

y floculantes

químicos (sales de aluminio, sales de hierro o polielectrolitos) En la desinfección realizada mediante tratamiento químicos se le adiciona cloro, dióxido de cloro u ozono Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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Caso Práctico 3: Depuración de Aguas Residuales 34.

Ejercicio 1

35. Las que se nombran a continuación son operaciones unitarias: Decantación, desarenado, tratamiento A2O, tanque de homogenización, pozo de gruesos, deshidratación de fangos, desbastado, tratamiento con Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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fangos activos, espesador. 1.a.

aliviaderos,

desengrasado,

producción

de

biogás,

Ordena dichas operaciones de acuerdo a cómo se encontrarían en una

EDAR convencional, indicando si pertenecen al pretratamiento, tratamiento primario, secundario o terciario. Pretratamiento: Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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1.a.1.

Aliviaderos

1.a.2.

Pozo de Gruesos

1.a.3.

Desbastado

1.a.4.

Desarenado

1.a.5.

Desengrasado


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1.a.6.

Tanque de homogeneización

Tratamiento Primario: 1.a.7.

Decantación Primaria

Tratamiento Secundario: 1.a.8.

Tratamiento con fangos Activos


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1.a.9.

Decantación Secundaria

Tratamiento Terciario: 1.a.10.

Tratamiento A2O

Línea de Fangos 1.a.11.

Espesador


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1.b.

1.a.12.

Deshidratación de Fangos

1.a.13.

Producción de Biogas

Indica qué parámetro de calidad del agua se trata en cada una de las

operaciones unitarias antes mencionadas.


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En el Pretratamiento se tratan parámetros físicos como son los sólidos en suspensión, la turbidez,… y parámetros químicos como la estabilización del pH o la eliminación de parte de materia orgánica. El Tratamiento primario se centra en la eliminación de sólidos en suspensión de menor tamaño y eliminación de parte de materia orgánica. El tratamiento Secundario se centra en eliminar la materia orgánica que no se pudo eliminar en el anterior tratamiento. Se realizan tratamientos bilógicos. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración Página 40

El Tratamiento Terciario se centra en la eliminación de nutrientes como el fosforo y el nitrógeno, además de tratar otros parámetros químicos o biológicos como son la eliminación de materia inorgánica, la dureza o caracteres microbiológicos. 1.c.Señala cuáles pueden ser los posibles destinos finales de los fangos tratados. La eliminación de lodos hasta ahora ha sido mediante transporte a vertedero, esparcirlos en tierra, verterlos en el mar e incinerarlos, pero actualmente también se barajan otras alternativas como son: Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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23. Secado térmico de lodos para su posterior incineración o procesamiento para transformación en fertilizante. 24. Compostaje 25. Vermicompostaje 26. Incineración


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36.

Ejercicio 2

37. Indique si son ciertas las siguientes afirmaciones y justifique su respuesta. 38. En una EDAR el contenido en sólidos en suspensión, nitratos y fosfatos se reduce en el tratamiento primario. FALSO: Parte de los sólidos en suspensión se reducen en el tratamiento primario, pero los nitratos y los fosfatos se reducen el Tratamiento Terciario. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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39. El tratamiento biológico en una EDAR puede ser por fangos activados aerobios o por filtros percoladores anaerobios. FALSO: El tratamiento biológico se divide dependiendo de si el sistema se lleva a cabo en cultivos en suspensión (fangos activados) o fijos (percoladores, biodiscos o lechos bacterianos), pero no se divide en fangos activados aerobios o filtros percoladores anaerobios.


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40. En la potabilización de aguas y en la depuración de aguas residuales la ósmosis inversa y la electrodiálisis son tratamientos eficaces para reducir los iones disueltos. VERDADERO

41. Se utilizan espesadores por gravedad o por flotación para realizar la digestión de los fangos en una estación de aguas residuales. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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FALSO. El espesado se emplea para aumentar l contenido de sólidos del fango por eliminación de parte de la fracción liquida del mismo, mientras que la digestión de los fangos trata de disminuir el contenido de materia orgánica y eliminar los microorganismos patógenos que contiene, además de utilizar esta materia para obtener unos beneficios económicos. 42. La procedencia del agua residual determina los procesos de depuración por los que deberá pasar el agua. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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VERDADERO


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BIBLIOGRAFIA 27. Manual Curso Contaminación de aguas y procesos de depuración 1. Modulo 1:Calidad del Agua 2. Modulo 2: Potabilización del Agua 3. Modulo 3: Depuración de aguas residuales urbanas. Contaminación de Aguas y Procesos de Depuración

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28. Norma UNE 77032/2002_solidos_decantables 29. Norma UNE 77030/2002determinacion_residuo_total 30. UNE 872 solidos-en-suspension_fibra-de-vidrio


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