Esta guía resume los indicadores químicos de calidad de aguas residuales que presenta Rocker: demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno amoniacal, fósforo total y nitrógeno total. Para cada uno explica qué mide, por qué importa y en qué principio se basa su determinación, junto con los equipos Rocker indicados para estos ensayos.
Qué son las aguas residuales y qué indicadores se miden
Las aguas residuales son aguas usadas, afectadas por actividades domésticas, industriales y comerciales. Según la fuente, normalmente se componen de 99,9 % de agua y 0,1 % de material que se debe eliminar, que puede incluir materia orgánica, microorganismos y compuestos inorgánicos. Se descargan en lagos, lagunas, esteros, ríos, estuarios y océanos. También incluyen la escorrentía de lluvia, que arrastra sustancias dañinas desde calles, estacionamientos y techos.
Su calidad se evalúa con indicadores físicos, químicos y biológicos: temperatura, sólidos suspendidos totales (SST), pH, oxígeno y demanda de oxígeno, nitrógeno, fósforo, cloro y microorganismos. Esta guía trata los indicadores químicos.
Demanda química de oxígeno (DQO)
La DQO indica la cantidad de contaminación en el agua: a mayor DQO, mayor contaminación orgánica de la muestra. Frente a la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), la DQO toma menos tiempo, y la fuente la recomienda cuando el agua presenta toxicidad o materia orgánica que la DBO no puede determinar.
Pasos del ensayo de DQO descritos por Rocker:
- Elija el vial de reactivo DQO de concentración adecuada según la DQO esperada de la muestra.
- Agregue 2 mL de agua pura a un vial de reactivo DQO como blanco.
- Agregue 2 mL de muestra a otro vial de reactivo DQO.
- Cierre las tapas y agite suavemente para mezclar.
- Coloque los viales en el reactor de DQO CR 25 e inicie el programa DQO a 150 °C durante 2 horas.
- Retire los viales y déjelos enfriar a temperatura ambiente.
- Encienda el detector de DQO CD 200 e inserte el vial blanco para la calibración a cero.
- Inserte el vial de muestra en el CD 200 para obtener la concentración de DQO.
Nitrógeno amoniacal (TAN)
El nitrógeno amoniacal comprende el amoníaco no ionizado (NH3) y el ion amonio (NH4+), y es un contaminante importante de las aguas residuales. Ambas formas se convierten una en otra según el pH y la temperatura.
Con oxígeno suficiente, el ciclo del nitrógeno transforma el nitrógeno amoniacal en nitrito y nitrato. El amoníaco disuelto puede ser tóxico para los peces, y su descarga puede promover eutrofización y bajar el oxígeno disuelto; ambos efectos pueden causar mortandad de peces.
Método del salicilato. Los compuestos de amoníaco se combinan con hipoclorito para formar monocloramina, que reacciona con salicilato y forma 5-aminosalicilato. Este se oxida en presencia de un catalizador, nitroprusiato (Fe(CN)5NO2–, también llamado nitroferricianuro), y forma indosalicilato, un compuesto azul. El exceso de nitroprusiato aporta color amarillo, por lo que la solución resultante es verde. La intensidad del color es directamente proporcional a la concentración de amoníaco en la muestra.
Fósforo total (TP)
El fosfato total se compone de ortofosfato, polifosfato y fósforo orgánico. En el agua, el fósforo existe principalmente como fosfato, un nutriente esencial del suelo y de animales y plantas. El fósforo total se determina después de convertir todas las formas de fosfato en ortofosfato, y suele expresarse en miligramos de fósforo por litro (mg/L de P).
Método del molibdovanadato. El fósforo reactivo se combina con molibdato en medio ácido y forma un complejo de fosfomolibdato. El vanadio del reactivo de molibdovanadato reacciona con ese complejo y forma ácido vanadomolibdofosfórico. La intensidad del color amarillo resultante es proporcional a la concentración de fósforo reactivo.
Nitrógeno total (TN)
El nitrógeno total es la suma de las formas de nitrógeno presentes en el agua: nitrógeno inorgánico, como nitrato (NO3-), nitrito (NO2-) y amonio (NH4+), y nitrógeno orgánico, como proteínas, aminoácidos y aminas orgánicas. Es un indicador importante de eutrofización y suele expresarse en miligramos de nitrógeno por litro (mg/L N).
El nitrógeno es un nutriente de los organismos acuáticos, pero en exceso puede provocar eutrofización, bajar el oxígeno disuelto y causar mortandad de peces y otros organismos acuáticos, o dejar el agua anóxica.
La fuente cita tres métodos principales para determinar el nitrógeno total:
- Determinar por separado NTK (NH3 + nitrógeno orgánico), NO2 y NO3, y sumarlos (NIEA W423.52C, norma de Taiwán).
- Digestión con persulfato.
- Espectrometría de absorción molecular en fase gaseosa (GPMAS).
Digestión con persulfato. Una digestión alcalina con persulfato convierte todas las formas de nitrógeno en nitrato. Después se agrega metabisulfito de sodio para eliminar las interferencias de óxidos de halógeno. El nitrato reacciona luego con ácido cromotrópico en condiciones fuertemente ácidas y forma un complejo amarillo.
Cómo elegir el equipo
Rocker agrupa estos equipos para el laboratorio de aguas:
- Digestión de DQO: reactor CR 25, que según Rocker cumple con el método USEPA 410.4 y aplica microrreflujo cerrado. El ensayo descrito usa 150 °C durante 2 horas.
- Lectura: Rocker recomienda el detector de DQO CD 200, que mide DQO, y el colorímetro multiparámetro WD 100, que según su ficha trae programas estándar para DQO, nitrógeno amoniacal, fósforo total y nitrógeno total. Confirme en la ficha de cada lector los reactivos compatibles.
- Calentamiento: Rocker también recomienda para esta aplicación sus placas calefactoras de grafito Mars 320 y Mars 430, sin indicar en qué ensayo se usan.
Use el método oficial que exija su permiso de descarga o su norma de referencia y confirme que el equipo y los reactivos son compatibles con ese método.
Equipos relacionados en Cotecno
- Reactor de DQO CR 25
- Detector de DQO CD 200
- Colorímetro multiparámetro WD 100
- Placa calefactora de grafito Mars 320
- Placa calefactora de grafito Mars 430