Análisis no convencional de la Demanda Quimica de Oxigeno (DQO espectrofotometrica)

INTRODUCCION:

Uno de los principales parámetros para la determinación de la contaminación orgánica en el agua es la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y en las plantas de tratamiento de aguas residuales  (PTAR) se requiere un monitoreo continuo y una respuesta rápida a las posibles variaciones de carga que puedan afectar el desempeño de la planta y la descarga final. Esto puede ser realizado a través de un análisis no convencional por medio de un medidor de DQO en línea.

Hay que tomar en cuenta que la determinación estándar de la DQO no es de lectura inmediata por lo que supone una serie de inconvenientes que detallamos de la siguiente manera: 1. El procedimiento de digestión con dicromato y posterior evaluación fotométrica para una sola muestra demora no menos de 2 horas, lo que se traduce en un proceso de espera para la toma de decisiones. 2.  Los riesgos a que se ven expuestos las personas que intervienen en este procedimiento al tener que digerir la muestra con ácido sulfúrico y a temperaturas de 150°C, y 3. La generación de residuos líquidos contaminantes que tendrían que tratarse antes de verterlos al desagüe.

Estos inconvenientes han abierto la posibilidad de desarrollar alternativas indirectas que permiten evaluar este parámetro  de manera sencilla y confiable. En los últimos años se han desarrollado equipos de determinación fotométrica en virtud a la alta correlación encontrada entre la DQO y el análisis espectrofotométrico, especialmente cuando se considera la zona espectral cuya longitud de onda se encuentre entre los 200 y 800 nm, llamada la Espectroscopia UV-Vis (Ver Fig. 1).

OBJETO:

Para este artículo nos centraremos en las aguas residuales domésticas y/o municipales que son las más estudiadas y analizadas. En un amplio estudio de muestras de aguas residuales domésticas se ha determinado experimentalmente que en las tres etapas del tratamiento de una planta, los perfiles de reducción observados en las gráficas de los espectros UV-Vis en una PTAR doméstica, coinciden con el abatimiento de la DQO.(ver Fig. 2)

Fig. 2  Espectros UV-Vis en las etapas de la PTAR

Si bien ha sido posible encontrar una relación para el caso de aguas residuales domésticas, esto no se puede generalizar a otras muestras de afluentes industriales ya que para ellos es necesario analizar caso por caso y experimentar solo con la matriz industrial, dada la enorme diversidad de productos químicos que se puede encontrar entre las diferentes industrias.

Los sensores digitales en línea para la determinación de la DQO fabricados en base a la espectrofotometría UV o UV-Vis, son la respuesta tecnológica a la determinación no convencional a la DQO, cuando se hace un barrido en la longitud de onda entre 250 a 380 nm (Ver Fig. 3) se puede determinar el perfil cualitativo de la curva y el área debajo de la misma, se determina cuantitativamente la concentración relativa de la DQO, comparado con modelos de PTAR previamente estudiados.

Fig.3  Perfil cualitativo y cuantitativo de un espectro.

UBICACION:

Los medidores de DQO se pueden colocar en diferentes partes de la planta, dependiendo del tipo de proceso que se lleva a cabo en el punto donde se hará la medición. Por ejemplo, para el ingreso a una planta que es donde se encuentra la mayor carga orgánica, se usará un sensor que tenga un paso de luz de 1 mm,  pero para la salida del agua tratada, donde ya se ha disminuido considerablemente la carga orgánica,  se utilizará un sensor con un paso de luz de 5 mm.

Se pueden colocar otros sensores fotométricos en línea que tengan rangos específicos adicionales como p.e entre 200 – 250 nm para la determinación de nitratos/nitritos o con una mayor amplitud de longitud de onda p.e. entre 200 nm y 760 nm, donde se puede determinar a través de algoritmos matemáticos específicos o separando sus partes componentes por deconvolución, los resultados no solo de la DQO, sino también de los nitratos, nitritos, los sólidos suspendidos, etc. (Ver Fig. 3).

Se ha determinado que en las Plantas de tratamiento de aguas residuales domesticas, la relación alcanzada entre la medición de la DQO espectrofotométrica y la DQO estándar realizada en un laboratorio, es una línea recta con una aproximación por encima del 90%.

Fig. 4 Sensor de DQO en una PTAR municipal.

NORMATIVIDAD: 

En tanto las Normas ambientales y su fiscalización por las autoridades competentes, se hacen cada vez más exigentes, esto obliga a los operadores de las PTAR a estar más alertas respecto a los resultados del tratamiento de sus plantas y disminuir el riesgo de problemas ambientales. A lo anterior, se agregan los requerimientos actuales de eficiencia energética en las plantas y a la visión objetiva de reuso de los afluentes, lo que motiva que se incremente la necesidad de tener sensores de respuesta rápida como el medidor de DQO, que es usado para conocer el potencial contaminante orgánico del efluente.

Si está interesado en saber más acerca del medidor de DQO para la determinación no convencional de este parámetro, su uso en las PTAR y además de los beneficios que puede traerle para su empresa, lo invitamos a que visite nuestra página web y de esta manera, si lo desea se ponga en contacto con nosotros a través de cualquiera de nuestros canales de atención para resolver cualquier duda o poder asesorarle frente a la adquisición de este o cualquier otro de los productos que ofrecemos.