Analisis de Solidos Suspendidos Totales Del Rio San Mateo

February 23, 2017 | Author: Anonymous | Category: Documents
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INTRODUCCIÓN. Los sólidos suspendidos totales son el residuo no filtrable de una muestra de agua natural o residual in...

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1. INTRODUCCIÓN

Los sólidos suspendidos totales son el residuo no filtrable de una muestra de agua natural o residual industrial o doméstica, se definen como la porción de sólidos retenidos por un filtro de fibra de vidrio que posteriormente se seca a 103-105 °C hasta peso constante. Los sólidos suspendidos totales se dividen En volátiles y fijos. Para la determinación de los sólidos suspendidos se requiere filtrar la muestra. La filtración se lleva a cabo por medio de un filtro de membrana. Para determinar los sólidos suspendidos, el filtro es secado y pesado; en seguida se filtra un volumen determinado de muestra, se le seca y pesa otra vez. La diferencia de peso dividida por el volumen de muestra utilizada, proporciona la concentración de sólidos suspendidos. Los sólidos suspendidos son principalmente de naturaleza orgánica; están formados por algunos de los materiales más objetables contenidos en el agua residual. La mayor parte de los sólidos suspendidos son desechos humanos, desperdicios de alimentos, papel, trapos y células biológicas que forman una masa de sólidos suspendidos en el agua. Incluso las partículas de materiales inertes adsorben sustancias orgánicas en su superficie. Aunque los sólidos suspendidos orgánicos son biodegradables a través de la hidrólisis, comúnmente se considera que son orgánicos solubles. Los constituyentes orgánicos solubles de las aguas residuales están compuestos principalmente de: •

Proteínas: 40 a 60%



Carbohidratos: 25 a 50%



Lípidos: aproximadamente 10%

Por lo tanto en este primer laboratorio del curso de Contaminación y Tratamiento de Aguas y Suelos vamos a analizar la Sólidos Suspendidos Totales y Sólidos fijos y Volátiles.

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2. OBJETIVOS OBJETIVO PRINCIPAL:  Determinar mediante el método gravimétrico la concentración de sólidos suspendidos totales en diferentes muestras de aguas naturales con la finalidad de determinar la calidad de éstas. OBJETIVOS SECUNDARIOS:  Obtener el peso inicial real del filtro de celulosa por el método de secado en la lámpara infrarroja.  Obtener el peso final del filtro, sin humedad, después de filtrar la muestra de agua en el kitasato y pasar por la lámpara infrarroja.  Comparar nuestros resultados con los ECAS del parámetro de SST

3. MARCO TEÓRICO El término sólido hace referencia a la materia suspendida o disuelta en un medio acuoso. Una de las características físicas más importantes del agua es el contenido total

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de sólidos, esta incluye la materia en suspensión, la materia sedimentable, la materia coloidal y la materia disuelta. La determinación de sólidos disueltos totales mide específicamente el total de residuos sólidos filtrables (sales y residuos orgánicos). Los sólidos disueltos pueden afectar adversamente la calidad de un cuerpo de agua o un efluente de varias formas; las aguas para el consumo humano, con un alto contenido de sólidos disueltos, son por lo general de mal agrado para el paladar y pueden inducir una reacción fisiológica adversa en el consumidor. Por esta razón los análisis de sólidos disueltos son también importantes como indicadores de la efectividad de procesos de tratamiento biológico y físico de aguas usadas. La determinación de sólidos totales en muestras de agua por desecación es un método muy utilizado, algunas de sus aplicaciones son: determinación de sólidos y sus fracciones fijas y volátiles en muestras sólidas y semisólidas como sedimentos de río o lagos, lodos aislados en procesos de tratamiento de aguas limpias y residuales y aglomeraciones de lodo en filtrado al vacío, de centrifugación u otros procesos de deshidratación de lodos. Los sólidos en suspensión son aquellos que se encuentran en el agua sin estar disueltos en ellas, pueden ser sedimentables o no y, para determinar su cantidad en forma directa es complicado, para ello se calcula matemáticamente conociendo la cantidad de sólidos no sedimentables y de sólidos en suspensión y realizando una diferencia de estas dos medidas. Mientras que los sólidos disueltos son todas las sustancias que se encuentran disueltas en el agua, no se pueden determinar de una forma directa, sino que tendremos que calcular su cantidad numéricamente restando a los sólidos totales los sólidos en suspensión. En la siguiente tabla se establecen los tipos de sólidos y la forma como se determinan respectivamente: Tabla 1. Tipos de Solidos.

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3.1.

UBICACIÓN GEOGRAFICA

El área de estudio se encuentra en el distrito de San Mateo el cual está ubicado en la provincia de Huarochirí perteneciente al departamento de Lima con una extensión promedio de 41 917 km2 y un perímetro de 122 433.80 m. Su ubicación geográfica en coordenadas UTM y de acuerdo al Datum PSAD56 está comprendida en el siguiente cuadrángulo: Punto 1 (352 500 E, 8 710 000 N), Punto 2 (384 500 E, 8 710 000 N), Punto 3 (384 500 E, 8 683 000 N) y Punto 4 (352 500 E, 8 683 000 N) a una altitud promedio de 3 500 m.s.n.m. Limita por el norte con el distrito de Chicla; por el sur con los distritos de San Damian, Huarochirí, San Juan de Tantaranche y San Lorenzo de Quinti; por el este con el distrito de Suitucancha y por el oeste con el distrito de Matucana. Hidrográficamente está localizado en la cuenca alta del río Rímac, teniendo como afluentes principales al río Blanco y la quebrada Párac ambos ubicados en la margen izquierda del río Rímac. El acceso al área de estudio es a través de la carretera central partiendo desde Lima (tomando como referencia el Puente Santa Anita) pasando por los lugares de Chaclacayo, Cupiche, Cocachacra, Tornamesa, Surco, Matucana, Tambo de Viso y finalmente se llega a San Mateo lo cual comprende un recorrido de 96 Km aproximadamente en un tiempo de 3 a 4 horas en transporte público. En esta oportunidad se analizaran los Solidos Suspendidos del rio San Mateo, el cual es también llamado Alto Rímac. Mostraremos también adicionalmente los demás parámetros físico-químicos de este Rio analizados en otras investigaciones. A continuación mostraremos una figura correspondiente a la cuenca del rio Rímac, específicamente en la zona del Alto Rímac:

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Figura 1. Alto Rímac. Se muestran las estaciones en las que se apoyó el estudio. Fuente: MINSA

En esta zona, los efluentes provienen específicamente de las actividades mineras. Cada estación va tomando muestras cuyos contaminantes se intensifican como también disminuyen debido a efluentes industriales, en pleno descenso de sus aguas. En la siguiente tabla se mostrarán parte de los datos obtenidos de las muestras en cada estación:

Tabla 2. Rimác y sus Tributarios. Vigilancia de Calidad de los Recursos Hidricos. Fuente: DIGESA.

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4. MATERIALES Y EQUIPOS Desecador

Filtros de fibra 47 mm

Matraz Kitasato Pinzas

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Lámpara infrarrojo Balanza analítica

Sistema de infiltración Bomba de vacío

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5. PROCEDIMIENTO 1. Rotular los filtros de fibra de vidrio con un carbón(lápiz) Figura 1: Filtro rotulado.

Fuente: Propia

2. Secar los filtros en la lámpara de infrarrojo por 30’a 105°C

Figura 2: Secando los filtros

Fuente: Propia 3. Enfriar los filtros en el desecador Página 7

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Figura 3: Enfriando los filtros

Fuente: Propia 4. Pesar los filtros en la balanza analítica Figura 4: Pesando el filtro en la balanza analítica

Fuente: Propia 5. Colocar el filtro respectivo en el sistema de filtración Figura 5: El filtro está colocado en el sistema de infiltración

Fuente: Propia 6. Medir con la probeta un volumen de 200 ml de muestra y verterlo en el vaso de infiltración los 200ml de muestra. Figura 6: Vertiendo la muestra al sistema de infiltración

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Fuente: Propia 7. Encender la bomba de vacío y filtrar la muestra respectiva

Figura 7: Bomba del vacío Fuente: Propia 8. Retirar el filtro con la pinza y llevarlo a secado inicial a la lámpara infrarrojo por 10’ Figura 8: Retirando el filtro del sistema de infiltración.

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Fuente: Propia 9. Llevar finalmente el filtro a la estufa de secado por 2horas a 105°C Figura 9: Colocando le filtro a la estufa de secado

Fuente: Propia 10. Enfriar el filtro con el desecador y pesar finalmente en la balanza Figura 10: Desecado y peso del filtro

Fuente: Propia 11.

Hallar la concentración final de la muestra respectiva

6. DATOS Y RESULTADOS Para determinar los Solidos Suspendidos Totales (SST) utilizaremos la siguiente formula:

Para eso tenemos como datos: -

Wi = Peso Inicial filtro = 0.1411 gr ó 141.1 mg WF = Peso final del filtro = 0.1417 gr ó 141.7mg V = Volumen = 100 ml ó 0.1 L

Aplicando los datos obtenidos en la fórmula: SST= (141.7mg - 141.1 mg)/ 0.1 L

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SST= 6 mg/L Comparando con la ECA categoría 4, “CONSERVACION DEL AMBIENTE ACUATICO” para ríos en costa y sierra, obtenemos lo siguiente: MUESTRA ANALIZADA 6 mg/ L

MUESTRA ANALIZADA POR DIGESA 15 mg/L

ECA categoría 4 ≤ 25-100 mg/L

Grafico 1: comparación de la muestra de agua con la ECA categoría 4

mg/ L 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

MUESTRA ANALIZADA ECA

"

ECA

"

Fuente: Elaboración propia

7. ANALISIS DE RESULTADOS 

La determinación de solido suspendidos totales mide específicamente el total de residuos sólidos filtrables (sale y residuos orgánicos) a través de un filtro o membrana con poros. Los sólidos pueden afectar adversamente la calidad de un



cuerpo de agua o un efluente de varias formas. Agua para el consumo humano, con un alto contenido de solidos suspendidos totales, son por lo general de mal agrado para el paladar y pueden incluir una reacción fisiológica

adversa en el consumidor. Para la obtención de la

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concentración de SST se usó el método gravimétrico, usando filtros, bombas de 

vacío, estufas, luna de reloj, entre otros. En el cuadro comparativo entre la concentración de SST de la muestra de agua del rio San Mateo con el ECA - categoría 4: “Conservación del Medio Ambiente Acuático” en ríos para costa y sierra. El resultado nos indica que la concentración de SST en nuestra muestra es de 6 mg/ L, la cual no supera los



Estándares de Calidad del Agua que acepta valores de ≤ 25- 400 mg/L. en un informe elaborado por DIGESA donde toma muestras y analiza en la parte Alta del Rio Rímac (Rio San Mateo), se encontró u obtuvieron como resultados



de Solidos Suspendidos Totales , 15 mg/ L . ahora si comparamos nuestra muestra analizada de SST del rio San Mateo con las de DIGESA, notamos que ambas no superan los Estándares de Calidad del Agua que acepta valores de ≤ 25- 400 mg/L.

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8. DISCUSION DE LOS RESULTADOS 9. APORTE AMBIENTAL Las Aplicaciones Del TDS Analizar el TDS del agua tiene cantidad de aplicaciones, ya que permite:  Averiguar por qué el agua tiene mal sabor: elevados valores de TDS producen el sabor amargo, a metal o salado  Cuidar tu salud: un elevado TDS puede indicar la presencia de minerales tóxicos  Ajustar los filtros de la máquina de ósmosis: puedes comprobar si el agua de salida o agua osmotizada es agua baja en TDS; de no serlo, sería necesario un cambio de filtros y/o membrana (por ejemplo, es muy útil si rondan las fechas estimadas de duración de la membrana y de los filtros).  Comprobar que el agua del acuario se mantiene en los valores de TDS del agua originaria.  Analizar la dureza del agua: un elevado TDS indica dureza del agua  Mantener los cultivos: los vegetales necesitan agua con un bajo TDS  Realizar el mantenimiento de la piscina: elevados TDS propician la aparición de algas y otros. Antecedentes De La Determinación Del Valor De Referencia Las Normas internacionales para el agua potable de la OMS de 1958

sugirieron

que

concentraciones

de

sólidos

totales

superiores a 1500 mg/l afectarían notablemente a la potabilidad del agua. Las Normas internacionales

de 1963 y 1971

mantuvieron este valor como concentración máxima admisible o permisible. En la primera edición de las Guías para la calidad del agua potable, publicada en 1984, se estableció un valor de

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referencia

de

1000

mg/l

para

los

SDT,

basado

en

consideraciones gustativas.

En las Guías de 1993 no se propuso ningún valor de referencia basado en efectos sobre la salud para los SDT, ya que no se disponía de datos fiables sobre posibles efectos sobre la salud asociados a la ingestión de SDT en el agua de consumo. No obstante, la presencia de concentraciones altas de SDT en el agua de consumo (superiores a 1200 mg/l) puede resultar desagradable

para

concentraciones

muy

los bajas

consumidores. de

SDT

El

también

agua

con

puede

ser

inaceptable debido a su falta de sabor.

10.

CONCLUSIONES

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11. 

RECOMENDACIONES

El tipo de agua a recoger como muestra debe contener alta cantidad de sólidos visibles, para que la determinación sea más

 

efectiva. Es necesario el uso de guantes para realizar las experiencias. No pipetear con la boca, ya que el agua contiene distintos tipos



de contaminantes que pueden afectar a la salud Se aconseja utilizar siempre las pinzas disponibles.

La

manipulación de los filtros debe efectuarse siempre con pinzas y teniendo precaución de no romperlos.

12.

BIBLIOGRAFIA

 “Respuestas a la segunda ronda de observaciones del inrena al plan de cierre integral de pasivos de or  igen minero rio san mateo” Preparado por Water Management Consultants (Perú) S.A. para Sociedad Minera El Brocal S.A.A. Volcan Cía. Minera S.A.A.  “Informe integrado del monitoreo participativo de efluentes de las empresas mineras ubicadas en la cuenca del río san mateo ” – OSINERGMIN. 2010  Standard methods for the examination of water and wastewater publicado por la APHA, 1995. pp 2-53 a 2-5.

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 APHA, AWWA, APLF. Métodos normalizados para análisis de aguas y aguas residuales. 17 edición. American Public Health Association Enc. New York 1992.  METCALF & EDDY. Ingeniería de aguas residuales. Vol. 1 Ed.Mc Graw Hill. España.  PAREDES, D.,GUERRERO, J.,CASTAÑO, JM. 2001. Metodología para la evaluación de la calidad del agua. Scientia et technica, Nº 5, pag 113-119.

Bibliografía Calla Llontop, H. J. (2010). Calidad del agua en la cuenca del Río Rímac Sector de San Mateo, afectado por las actividades mineras. Recuperado el 2015 de 08 de 24, de Cybertesis. Repositorio de Tesis Digitales: http://cybertesis.unmsm.edu.pe/ Chalesmen. (17 de 11 de 2013). Determinacion De Solidos Totales, Suspendidos, Disueltos. Recuperado el 2015 de 08 de 23, de Buenas Tareas: http://www.buenastareas.com/ensayos/Determinacion-DeSolidos-Totales-Suspendidos-Disueltos/44133274.html DIGESA. (2011). Evaluacion de muestras de agua del rio Rímac y principales afluentes con datos de DIGESA y SEDAPAL. Recuperado el 2015 de 08 de 24, de Ministerio de Salud: http://www.digesa.minsa.gob.pe/depa/rios/2011/Rio-Rimac-mayo2011-DIGESA-SEDAPAL-3.pdf

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