La DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno de 5 días a 20°C) es un parámetro fisicoquímico del agua, muy importante en la determinación de la calidad de las aguas residuales domésticas. De acuerdo a la Norma Técnica S.090 PTAR, los aportes individuales a tomar en cuenta para este parámetro están en el orden de los 50 gramos diarios por habitante, que para un consumo de agua potable de 200 litros diarios por persona y un factor de conversión del 80% para aguas residuales, corresponderían a 312.50 mg/L de DBO5. En general, para el diseño de las PTARD es usual considerar la DBO5 entre 300 y 400 mg/L., en algunos casos las Plantas municipales se ven infiltradas por aguas residuales comerciales o industriales que pueden incrementar la contaminación de este parámetro.
La DBO5, es un parámetro orgánico de contaminación, cuya determinación está relacionada con la medición del oxígeno disuelto que consumen los microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica durante 5 días.
La contaminación de las aguas negras asociada a la DBO5 contiene materia orgánica putrescible o biodegradable. Hay que considerar que los principales compuestos que se pueden encontrar en las aguas residuales son en un 40% proteínas y urea, 50% de jabones e hidratos de carbonos y finalmente aceites y grasas que son difíciles de descomponer, en un porcentaje aproximado del 10%. Los elementos más importantes que conforman estos compuestos son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros de menor cuantía.
LABORATORIO
Convencionalmente, la medición de la DBO5 se ha realizado con métodos universales, como la titulación iodométrica o con el electrodo de oxígeno, donde se mide el contenido de oxígeno antes y después del periodo de 5 días de incubación. Estos métodos son laboriosos y con largos días de espera, por lo que se busca nuevos métodos potenciales para este importante parámetro. Uno de ellos es la técnica respirométrica, especificados en los Standard Methods 5210 D.
Con los sistemas OxiTop de WTW se pueden ejecutar comodamente las mediciones de respiración y pueden mostrar gráficamente el consumo diario durante el periodo de incubación de 5 días a 20°C. El sistema OxiTop consiste en una medición de presión en botellas oscuras y viene con cabezales de colores para diferenciar la entrada y salida de las muestras de la PTARD (Fig. 1). Los microorganismos que se encuentran en la muestra consumen oxígeno y generan CO2. El CO2 se absorbe con lentejas de NaOH, creando una presión negativa que puede leerse directamente como valor de medición en forma de DBOx en mg/L.
EN LÍNEA
Para la determinación de la Demanda Bioquímica de Oxígeno en las Plantas de tratamiento de aguas residuales de forma continua, se aplica la espectrofotometría UV. La contaminación orgánica está compuesta de compuestos insaturados que permiten encontrar relaciones simples entre los espectros UV y el parámetro DBO. Está técnica de resultados inmediatos, está basado en la relación de un espectro comparado con muchísimos otros espectros de Plantas de tratamiento similares.
Por muchos años, se ha utilizado el uso de instrumentos con una sola longitud de onda, llamado coeficiente de absorción espectral (siglas en ingles: SAC254). Muchos compuestos orgánicos muestran espectros de absorción UV característicos y a 254 nm es muy fácil determinarlos. Sin embargo, medir la contaminación con el SAC254 es actualmente insuficiente, por lo que ahora se evalúa la forma del espectro en el rango UV-Vis de 200 – 700 nm. Se ha demostrado que la forma de los espectros siempre es la misma (excepto en las longitudes de onda corta asociados a los nitratos) para las muestras desde la alimentación hasta la salida de las Plantas de tratamiento, donde se nota una tendencia decreciente en las curvas. Esta característica se repite independientemente del país, en Plantas que tengan tratamientos biológicos similares.
Los sistemas IQ sensor, de la serie Carbovis de la Cia. WTW miden el total del rango ultravioleta hasta la luz visible. La forma como se obtiene los resultados, está determinado por la abundante información contenida en la data espectral. Los cálculos se basan en métodos y datos de referencia que se han obtenido gracias a la gran cantidad de mediciones y análisis de muchos años. Por tanto, existen algoritmos adaptados que el usuario puede seleccionar en el lugar de medición o puntos de muestreo (ingreso PTAR, salida PTAR, aguas naturales, etc.) y que demuestran tener una alta correlación con el parámetro en estudio.
La determinación espectrofotométrica de la DBO es de aplicación en los diferentes procesos de tratamiento de una PTARD, con los sensores Carbovis podemos observar el decrecimiento de la DBO desde el ingreso hasta la salida de la Plantas. Las diferentes versiones de los sensores vienen con ventanas de medición de 1 mm y 5 mm para aguas de mayor o menor contaminación respectivamente, por lo que la instalación de estos sensores puede servir para evaluar la perfomance de una PTARD en los procesos de desbaste,sedimentación primaria, tratamiento fisicoquímico, degradación biológica en la zona de aireación (Fig. 2) y hasta en la filtración por membranas.
Dado el ambiente altamente agresivo en que trabajan, estos sensores utilizan materiales de alta tecnología como el titanio, PEEK, zafiro y acero inoxidable. Vienen con sistemas de limpieza ultrasónica, que garantizan permanentemente una medición confiable en línea.
