DATOS E INFORME

V.3.1. Tratamiento de los resultados

Dividir el consumo de oxígeno (mg) de la sustancia problema después de un tiempo dado (corregido según el blanco con inóculo después del mismo tiempo) entre el peso de la sustancia problema utilizada. Esto dará la DBO expresada en mg de oxígeno/mg de sustancia problema, es decir

DBO = ([mg O2 consumido por la sust. problema − mg O2 consumido por el blanco]/[mg de sustancia problema en el frasco]) = mg de O2 por mg de sustancia problema

calcular el porcentaje de biodegradación, bien a partir de:

% de biodegradación =% DTO = {[DBO (mg O2/mg sustancia)]/[DTO (MG O2/mg sustancia)]} ? 100 o bien de:

% DQO = {[DBO (mg O2/mg sustancia)]/[DQO (mg O2/mg sustancia)]} ? 100

Debe señalarse que estos dos métodos no dan necesariamente el mismo valor. Es preferible usar el primero.

En el caso de sustancias a examinar que contengan nitrógeno, se utiliza la DTO (NH4 o NO3) adecuada según se espere o se sepa que va a haber nitrificación o no (Anexo II.2). Si hay nitrificación pero no es completa, se calcula una corrección según el oxígeno consumido por nitrificación basándose en los cambios de la concentración de nitrito y nitrato (Anexo V).

Cuando se hagan determinaciones opcionales de carbono orgánico o análisis químicos específicos, calcular la degradación porcentual, tal como se describe en I.7.

Registrar todos los resultados en las fichas de datos adjuntas. V.3.2. Validez de los resultados

El consumo de oxígeno del blanco con inóculo es normalmente de 20-30 mg O2/l y no debe ser superior a 60 mg/l en 28 días. Los valores superiores a 60 mg/l exigirán un examen crítico de los datos y de las técnicas experimentales. Si el valor del pH está fuera del rango 6-8,5 y el consumo de oxígeno por la sustancia problema es inferior al 60%, debe repetirse el ensayo con menor concentración de la sustancia problema.

Véase también I.5.2. V.3.3. Informe Véase el punto I.8.

V.4. Ficha de recogida de datos

A continuación se da un ejemplo de una ficha de recogida de datos. RESPIROMETRÍA MANOMÉTRICA

1. LABORATORIO

2. FECHA DE COMIENZO DE LA PRUEBA 3. SUSTANCIA A EXAMINAR

Nombre:...

Concentración de la solución madre:... mg/l Concentración inicial en el medio, Co:... mg/l Volumen en el matraz de prueba (V):... ml

DTO de sustancia/DQO de sustancia:... mg O2/mg de sustancia a examinar (NH4, NO3) 4. INÓCULO

Fuente:...

Tratamiento realizado:...

Acondicionamiento previo en su caso:...

Concentración de sólidos en suspensión en la mezcla de reacción:... mg/l 6. CORRECCIÓN POR NITRIFICACIÓN (Véase Anexo V)

(i) Concentración de nitrato (mg N/l) – – (N) (ii) Equivalente de oxígeno (4,57 ? N ? V) (mg) – – – (iii) Concentración de nitrito (mg N/l) – – (N) (iv) Equivalente de oxígeno (3,43 ? N ? V) (mg) – – –

(ii + iv) Equivalente total de oxígeno

– – –

7. ANÁLISIS DE CARBONO (Opcional) Analizador de carbono:

Tiempo (día) Blanco mg/l Sustancia problema

mg/l

0 (Cblo) (Co)

28 (Cblt) (Ct)

% COD eliminado = {1 − ([Ct− Cblt]/[Co− Cblo])} ? 100 8. ANÁLISIS QUÍMICO ESPECÍFICO (opcional)

Sb= concentración en el control físico-químico (estéril) a los 28 días. Sa= concentración en el frasco inoculado a los 28 días.

% biodegradación = ([Sb− Sa] / Sb) ? 100 9. DEGRADACIÓN ABIÓTICA (opcional)

a = consumo de oxígeno en frascos estériles después de 28 días, mg. consumo de oxígeno por mg de sustancia problema = a/CoV

(véanse las secciones 1 y 3)

% degradación abiótica = (a ? 100) / (CoV ? DTO)

PARTE VI. ENSAYO DEL FRASCO CERRADO (Método C.4-E) VI.1. Principio del método

Se prepara una solución de la sustancia problema en medio mineral, generalmente con una concentración de 2-5 mg/l. Esta solución se inocula con un número relativamente pequeño de microorganismos de una población mixta y se mantiene en frascos cerrados completamente llenos, en la oscuridad y a temperatura constante. La degradación se sigue mediante el análisis del oxígeno disuelto durante un período de 28 días. La cantidad de oxígeno consumido por la sustancia problema, corregido según el consumo de oxígeno por parte del blanco con inóculo realizado en paralelo, se expresa como porcentaje de DTO o DQO.

VI.2. Descripción del método VI.2.1. Equipo

a) Frascos de DBO, con tapones de cristal de, por ejemplo, 250-300 ml.

b) Baño maría o incubadora, para mantener los frascos a temperatura constante (±1 °C o más exacto) en la oscuridad. c) Frascos de cristal grandes (2-5 l) para la preparación de medios y para rellenar los frascos de DBO.

d) Electrodo de oxígeno y oxímetro o equipamiento y reactivos para la valoración según Winkler. VI.2.2. Preparación del medio mineral

Para la preparación de la solución madre, véase I.6.2.

Mezclar 1 ml de las soluciones (a) a (d) y rellenar hasta 1 l con agua de dilución. VI.2.3. Preparación del inóculo

El inóculo se deriva normalmente de un efluente secundario de una planta depuradora o de una instalación de laboratorio que reciba predominantemente aguas residuales domésticas. Otra fuente posible del inóculo es el agua superficial. Utilizar normalmente desde una gota (0, 05 ml) hasta 5 ml de filtrado por litro de medio; se pueden necesitar varias pruebas para descubrir el volumen óptimo para un efluente dado. (Véanse los puntos I.6.4.2 y I.6.5.)

VI.2.4. Preparación de los frascos

Se airea intensamente el medio mineral durante 20 minutos por lo menos. Realizar cada serie de ensayos con el mismo medio mineral. Generalmente, el medio está listo para su uso después de dejarlo reposar 20 horas, a la temperatura del ensayo. Determinar la concentración de oxígeno disuelto como control; debe dar un valor de unos 9 mg/l a 20 °C. Todas las operaciones de transferencia y llenado de medio saturado de aire y sin burbujas, se harán, por ejemplo, mediante sifones.

Se preparan grupos paralelos de frascos DBO para la determinación de sustancias problema y de referencia en series experimentales simultáneas. Reunir un número suficiente de frascos de DBO, incluyendo blancos con inóculo, para permitir hacer, al menos por duplicado, mediciones de consumo de oxígeno a los intervalos deseados, por ejemplo, a los 0,7, 14, 21 y 28 días. Pueden ser necesarios más frascos si se quiere determinar el período de observación de 10 días.

Se añade medio mineral bien aireado a frascos grandes de manera que estén llenos aproximadamente hasta un tercio de su capacidad. A continuación se añade suficiente cantidad de las soluciones madre de las sustancias problema y de las sustancias de referencia a frascos grandes por separado de forma que la concentración final de las sustancias químicas no exceda normalmente de 10 mg/l. No se añadirá ninguna sustancia al blanco de control contenido en otro frasco grande.

La concentración de oxígeno disuelto no debe bajar por debajo de 0,5 mg/l en los frascos de DBO, para poder garantizar la no limitación de la actividad del inóculo. Esto limita la concentración de la sustancia problema a unos 2 mg/l. Sin embargo, en caso de compuestos poco degradables y de aquellos que tienen baja DTO, puede usarse una concentración de 5-10 mg/l. En algunos casos, es aconsejable realizar series paralelas de sustancias problema a dos concentraciones diferentes, por ejemplo, 2 y 5 mg/l. Normalmente, se calculará la DTO basándose en la formación de sales de amonio pero, si se espera o se sabe que va a haber nitrificación, se calculará basándose en la formación de nitrato (DTONO3: véase Anexo II.2). No obstante, si hay nitrificación pero no es completa, se corregirá de acuerdo con los cambios en la concentración de nitrito y nitrato, determinada por análisis (véase Anexo V).

Si se va a investigar la toxicidad de la sustancia problema (en el caso, por ejemplo, de que se haya encontrado previamente un valor de biodegradabilidad bajo), será necesaria otra serie de frascos.

Se prepara otro frasco grande que contenga medio mineral aireado (alrededor de un tercio de su volumen) más la sustancia problema y la de referencia a concentraciones finales normalmente iguales a las de los otros frascos grandes.

Se inoculan las soluciones en los frascos grandes con efluente secundario (desde una gota, alrededor de 0,05 ml, hasta 5 ml/ l) o con otra fuente como agua de río (véase I.6.4.2). Finalmente se llevan las soluciones al volumen deseado con medio mineral aireado utilizando un tubo que llegue hasta el fondo del frasco para conseguir una mezcla adecuada.

VI.2.5. Número de frascos en una serie típica En una serie típica se usan los siguientes frascos:

al menos 10 que contengan la sustancia problema y el inóculo (suspensión de ensayo), al menos 10 que sólo contengan el inóculo (blanco con inóculo),

al menos 10 que contengan la sustancia de referencia y el inóculo (control de procedimiento),

y, cuando sea necesario, 6 frascos que contengan la sustancia problema, la sustancia de referencia y el inóculo (control de toxicidad). Sin embargo, puede necesitarse al menos el doble de frascos si se desea garantizar la posibilidad de determinar el período de observación de 10 días.

VI.2.6. Realización del ensayo

Se introduce inmediatamente cada solución preparada en el respectivo grupo de frascos de DBO mediante un tubo desde el cuarto inferior (no el fondo) del frasco grande apropiado, de forma que se rellenen completamente todos los frascos DBO. Se golpea ligeramente para eliminar toda burbuja de aire. Se analizan inmediatamente los frascos para determinar el oxígeno disuelto a tiempo cero, mediante los métodos de Winkler o de electrodo. Pueden preservarse los contenidos de los frascos, para su análisis ulterior, mediante el método de Winkler añadiendo sulfato de manganeso (II) e hidróxido sódico (el primer reactivo del método Winkler); estos frascos, que contienen el oxígeno fijado como óxido hidratado de manganeso (III) (precipitado marrón), se pueden almacenar en la oscuridad y a 10-20 °C durante no más de 24 horas antes de continuar con el análisis según el método de Winkler. Se tapan los restantes frascos replicados asegurándose de que no quedan burbujas dentro de ellos y se incuban a 20 °C en la oscuridad. Cada serie debe acompañarse de una serie paralela completa para la determinación en el blanco inoculado. Retirar al menos frascos duplicados de todas las series para el análisis del oxígeno disuelto a intervalos de tiempo (al menos semanalmente) durante los 28 días de incubación.

Las muestras semanales permitirán la valoración del porcentaje de eliminación en un período de observación de 14 días, mientras que las muestras tomadas cada 3 ó 4 días permitirán determinar el período de observación de 10 días, lo que requerirá aproximadamente el doble de frascos.

En el caso de las sustancias que contengan nitrógeno, deberán hacerse correcciones del consumo de oxígeno si tiene lugar cualquier tipo de nitrificación. Con este fin, se usará el método del electrodo de O2 a fin de determinar la concentración de oxígeno disuelto y sacar una muestra del frasco de DBO para análisis de nitrito y nitrato. El oxígeno utilizado se calculará a partir del aumento de concentración de nitrito y nitrato (véase Anexo V).

VI.3. Datos e informe

VI.3.1. Tratamiento de los resultados

Se calcula en primer lugar la DBO obtenida tras cada período de tiempo sustrayendo la depleción de oxígeno (mg O2/l) del blanco con inóculo de la que presenta la sustancia problema. Se divide esta depleción corregida entre la concentración (mg/l) de la sustancia problema a fin de obtener la DBO específica en mg de oxígeno por mg de sustancia problema. Se calcula la biodegradabilidad porcentual dividiendo la DBO específica entre la DTO específica (calculada de acuerdo con el Anexo II.2) o la DQO (determinada por análisis, véase Anexo II.3); así pues:

DBO = ([mg de consumo de O2 sustancia problema − mg de O2 consumo blanco] / mg sustancia problema en el frasco] = mg de O2 por mg de sustancia problema

% de degradación = {[DBO (mg O2/mg sustancia problema)] / [DTO (mg O2/mg sustancia problema)]] ? 100 % de degradación = {[DBO (mg O2/mg sustancia problema)] / [DQO (mg O2/mg sustanica problema)]} ? 100

En el caso de sustancias que contengan nitrógeno, se utiliza la DTO (NH4 o NO3) adecuada según se espere o se sepa que va a haber nitrificación o no (Anexo II.2). Si hay nitrificación pero no es completa, se calcula una corrección según el oxígeno consumido por nitrificación basándose en los cambios de la concentración de nitrito y nitrato (Anexo V).

VI.3.2. Validez de los resultados

La depleción de oxígeno en el blanco con inóculo no debe sobrepasar 1,5 mg de oxígeno disuelto/l después de 28 días. Si hay valores superiores a éste, deberá hacerse una revisión de las técnicas experimentales. La concentración residual de

oxígeno en los frascos del ensayo no deberá bajar por debajo de 0, 5 mg/l en ningún momento. Estos valores tan bajos de oxígeno sólo son válidos si el método de determinación del oxígeno disuelto es capaz de medir dichos niveles con exactitud.

Véase también I.5.2. VI.3.3. Informe Véase el punto I.8.

VI.4. Ficha de recogida de datos

A continuación se da un ejemplo de ficha de recogida de datos. ENSAYO DEL FRASCO CERRADO

1. LABORATORIO

2. FECHA DE COMIENZO DE LA PRUEBA 3. SUSTANCIA A EXAMINAR

Nombre:...

Concentración de la solución madre:... mg/l Concentración inicial en el frasco:... mg/l

DTO/DQO:... mg O2/mg de sustancia a examinar 4. INÓCULO

Fuente:...

Tratamiento realizado:...

Acondicionamiento previo en su caso:...

Concentración de sólidos en suspensión en la mezcla de reacción:... mg/l 5. DETERMINACIÓN DEL OD

Método: Winkler/electrodo

6. CORRECCIÓN POR NITRIFICACIÓN (véase Anexo V) Tiempo de incubación (d) 0 n1 n2 n3 (i)  Concentración de nitrato (mg N/ l) – – – – (ii) Cambio en la concentración de nitrato (mg N/ l) – – – – (iii) Equivalente de oxígeno (mg/l) – – – – (iv)  Concentración de nitrito (mg N/l) – – – – (v) Cambio en la concentración de nitrito (mg N/l) – – – – (vi) Equivalente de oxígeno (mg/l) – – – – (iii + iv)  Equivalente total de oxígeno (mg/l) – – – –

Se aplicará también una corrección según la nitrificación basándose en iii + vi de la sección 6. 8. DEPLECIÓN DE OD EN EL BLANCO

Consumo de oxígeno por el blanco: (mb0 - mb28) mg/l. Este consumo es importante para la validez del ensayo. Debe ser menor de 1,5 mg/l.

PARTE VII. ENSAYO DEL MITI (Método C.4-F) VII.1. Principio del método

Se mide automáticamente durante un período de 28 días, en un respirómetro cerrado, a 25 ± 1 °C y en la oscuridad, el consumo de oxígeno en una solución o suspensión agitada, de la sustancia problema en un medio mineral, inoculado con un inóculo especial de microorganismos no adaptados. El dióxido de carbono producido es absorbido por cal sodada. La

biodegradabilidad se expresa como porcentaje de consumo de oxígeno (corregido según el consumo del blanco) sobre el consumo teórico (DTO). El porcentaje de biodegradabilidad primaria se calcula también basándose en los análisis químicos específicos adicionales hechos al comienzo y al final de la incubación y, opcionalmente, por análisis de COD.

VII.2. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO