3. Depuradora
3.2 Proceso biológico
Clarificador de aguas
En la última fase de la depuración se separa el agua tratada del fango biológico formado en el tratamiento anterior. El proceso se lleva a cabo en los decantadores secundarios donde el fango se deposita en el fondo y el agua depurada se evacua por los vertederos para desembocar con las garantías de calidad exigidas.
Lodos
A lo largo de todo el proceso de depuración del agua residual se genera un importante volumen de fangos que es necesario tratar y acondicionar.
Centrífuga
Consiste, esencialmente, en un tambor cilíndrico-cónico que gira sobre un eje horizontal a gran velocidad. El fango a deshidratar se introduce en la cuba a través de la conexión de entrada por medio de la alimentación.
En el interior del tambor, debido a la fuerza centrífuga producida por el giro de éste, la parte más pesada de la mezcla se deposita en el interior, donde es arrastrada a la salida de los sólidos por un tornillo helicoidal que gira a distinta velocidad que el tambor.
La parte cilíndrica del tambor está destinada a la sedimentación de las partículas sólidas, mientras que la parte cónica produce un escurrido progresivo de las mismas, hasta llegar a la salida exenta de líquido libre.
El agua, al tener un peso específico distinto al de los sólidos, ocupa dentro del tambor una zona distinta, formando un anillo interior al formado por los sólidos. El líquido que sale de la centrífuga se devuelve a los decantadores primarios, y la torta de fango pasa a un pozo de recogida o a una cinta transportadora para su evacuación.
El recorrido de las fases sólidas y líquida entre el tambor y el cuerpo de tornillo se realiza en contra-corriente (la parte cilíndrica, el sólido y el líquido circulan en sentido en la parte cilíndrica).Una gran parte de arenas en el fango aumenta la velocidad de desgaste de la centrífuga.
El caudal de alimentación, la profundidad del depósito del fango, la velocidad de giro de la centrífuga y otros factores determinan el estado de la torta descargada y la calidad del líquido centrifugado.
3.3 Plano de la depuradora
3.4 Hidrogestión
Una vez que las aguas son tratadas en la planta depuradora, estas pasan a ser tratadas por la empresa Hidrogestión. Estas aguas deben cumplir unos requisitos, y si los parámetros obtenidos después de la depuración no son los acordados, Hidrogestión sancionará a la empresa. Esto no sucede porque hay un seguimiento diario de los diferentes parámetros a seguir, con lo cual siempre está todo en sus límites establecidos.
3.4.1 Límites máximos permitidos para vertidos
En esta tabla podemos ver los límites máximos permitidos para vertidos no domésticos de la Comunidad de Albolote - Peligros (BOP nº 209 Granada, 31 Diciembre de 2003).
Parámetros Concentración (mg/l)
DQO 1400 mg/l
DBO5 700 mg/l
pH 6-9,5
Temperatura (ºC) 40 ºC
Sólidos en suspensión Partículas 600 mg/l en suspensión o decantables de o,2 micras
Aluminio 20 mg/l
Aceites y grasas 200 mg/l
Arsénico 1 mg/l
Bario 20 mg/l
Plomo 1 mg/l
Cromo total 1 mg/l
Cloruros 1600 mg/l
Cromo haxavalente 0,5 mg/l
Cobre 3 mg/l
Zinc 10 mg/l
Niquel 4 mg/l
Manganeso 2 mg/l
Mercurio total 0,1 mg/l
Cadmio 0,5 mg/l
Hierro 10 mg/l
Fluoruros 9 mg/l
Boro 2 mg/l
Cianuros 1 mg/l
Sulfuros 5 mg/l
Conductividad 3000 ms/cm
Nitrógeno amoniacal 25 mg/l
Nitrógeno total (Khejdal) 100 mg/l
Fenoles 5 mg/l
Hidrocarburos 10 mg/l
Selenio 1 mg/l
Sulfatos 750 mg/l
Detergentes 10 mg/l
Toxicidad 25 equitox/m3
Fósforo total 50 mg/l
Estaño 4 mg/l
4. MIS FUNCIONES EN LA EMPRESA
Durante mi estancia en la empresa mi actividad se ha desarrollado en dos departamentos: Calidad y la Depuradora. Mis funciones en cada uno de ellos las voy a exponer a continuación.
4.1 Departamento de calidad
Se encuentra ubicado en el laboratorio, y mis funciones han sido las siguientes:
Comprobación del correcto funcionamiento de las máquinas de Rayos X con tres testigos: cristal, metal y piedra.
Verificación de que las fechas y loteados de los productos sea el correcto.
Comprobación de que los sacos llevan el número de bolsas correcto.
Obtención de 10 muestras, por cada producto que se está envasando, para realizarle una media del peso que tiene. Al finalizar la semana se realizará una media total de cada producto para ver si su peso ha sido correcto. También se le mide el nitrógeno diariamente.
Análisis de las muestras de maíz. En ellas se realiza un análisis organoléptico, se le mide la humedad y la concentración de sal.
Apunto en un registro en qué máquina está cada envasadora y el producto que están envasando.
Análisis organoléptico del producto terminado de cada día y medición del nitrógeno que tiene.
Análisis de materia prima.
Texturometría (medición de la dureza del maíz).
4.2 Depuradora
Los análisis para la depuradora también se realizan en el laboratorio y las muestras se obtienen de tres puntos: Entrada a la EDAR, Entrada al Reactor Biológico y Salida del agua tratada.
Los análisis que realizo son los siguientes: Determinación del PH, Determinación de la Conductividad, Determinación del Nitrógeno Total y del Fosforo Total, Determinación de los Sólidos en Suspensión, y por último, Determinación de la DQO y DBO5.
A continuación, voy a explicar los protocolos a seguir para realizar cada una de estas pruebas.
4.2.1 Determinación del PH Su protocolo es el siguiente:
A. Calibración:
La calibración de pH se realiza en dos puntos ultilizando patrones NIST, USA o Pb. Los nuevos valores de calibración borran los anteriores. El electrodo debe permanecer en solución tampón KCl 3M durante 1-2 h antes de su uso.
La frecuencia de la calibración es mensual. Para evitar contaminaciones, lavar siempre entre medidas y antes de calibrar con agua destilada o solución limpiadora.
A.1. Selección de los patrones de calibración
Se puede elegir entre patrones USA, NIST o Pb antes de calibrar. Para ello:
Mantener pulsada la tecla MODE
Pulsar ON, mientras se pulsa MODE, para encender el equipo. En la pantalla aparece bUF.
Pulsar ENTER.
Pulsar MODE para seleccionar USA, NIST o Pb.
Pulsar ENTER para confirmar la selección.
A.2 Reset de los valores de calibración.
De este modo se borran los valores de la última calibración y se vuelve a los de fábrica:
Mantener pulsada la tecla CAL.
Pulsar ON para encender el equipo. En la pantalla aparece “rst”.
Pulsar MODE para abortar. Pulsar ENTER para confirmar.
A.3 Calibración
Poner un patrón conocido de pH (7.00) en recipiente limpio y seco.
Pulsar ON para encender equipo.
Pulsar MODE para seleccionar el modo de medida correspondiente (pH, temperatura o mV)
Lavar el electrodo con agua destilada y secar sin frotar.
Sumergir el electrodo y la sonda de temperatura en el patrón. Agitar suavemente y esperar a que la lectura se estabilice.
Pulsar CAL. En pantalla aparece “CA” momentáneamente seguido de la lectura de la medida actual.
Pulsar ENTER para confirmar, en pantalla “CO” momentáneamente.
En las calibraciones de 2 o 3 puntos, repetir los pasos 4 a 7 con otros tampones (4.00)
B. Medida
B.1 Medida
Lavar el electrodo con agua destilada. Si está deshidratado, mantenerlo en solución de almacenamiento o KCl 3M durante 30 minutos.
Poner en marcha el equipo.
Pulsar MODE para seleccionar el modo de medida.
Sumergir el electrodo en la muestra.
Agitar suavemente para homogeneizar.
Esperar a que la lectura sea estable.
B.2 Hold
Para congelar la lectura del calor de medida, pulsar HOLD, aparece
“HO” en la pantalla.
Pulsar de nuevo HOLD para liberar la lectura congelada.
Figura 12. Aparato de medida del PH
4.2.2 Determinación de la Conductividad Su protocolo es el siguiente:
A. Calibración
Su frecuencia es mensual. Se pueden calibrar hasta 3 puntos de medida: Esta selección de un punto de calibración y calibración multipunto se programa en SETUP (Pulsar MODE y ON a la vez).
Al recalibrar a un solo punto, la antigua calibración será reemplazada por la nueva, incluso si ésta se ha realizado en un rango distinto al de la calibración antigua.
A.1 Preparación del equipo para la calibración
Antes de comenzar la calibración, es necesario asegurarse de estar en el adecuado rango de medida. Para obtener mejores resultados, seleccionar un patrón de valor cercano al de la muestra.
A.2 Calibración de la temperatura
Sólo se realizará si se sospecha que las lecturas son erróneas, por haber pasado mucho tiempo desde la última calibración o si se sustituye la célula:
Conectar la célula.
Encender el equipo.
Pulsar MODE para entrar en la función de calibración de temperatura.
Pulsar CAL. Aparece CAL MODE.
Sumergir la célula en una solución de temperatura conocida ( por ejemplo un baño termóstatico) hasta que la temperatura se estabilice.
Desplazarse con MI/▲ o MR/▼ para introducir el valor correcto de temperatura.
Pulsar ENTER para confirmar.
A.3 Calibración automática o manual, mono o multipunto
Se puede elegir entre calibración automática o manual. En calibración automática, el equipo detecta y verifica automáticamente el patrón más apropiado antes de aceptarlo como uno de sus valores de calibración en un rango de medida.
Los patrones de calibración reconocibles para la calibración automática son:
25ºC: 84 µS, 1413 µS, 12.88mS y 111.8 mS.
20ºC: 76 µS, 1278 µS, 11.67 mS y 102.1 mS
Selección de calibración automática o manual:
Ir a SETUP.
Pulsar ▲ o ▼ hasta que aparece ACAL.
Pulsar ENTER.
Pulsar ▲ o ▼ para seleccionar YES o NO.
Pulsar ENTER para confirmar. El equipo vuelve al menú ACAL.
Pulsa ▲ o ▼ para ir al menú siguiente o pulsar CAL para volver a medida.
A.4 Calibración automática
Seleccionar calibración automática.
Si es necesario, pulsar MODE para ir al modo conductividad.
Lavar la célula con agua destilada, limpiar con algo de patrón.
Sumergir la célula en el patrón de calibración por encima de la banda metálica superior. Agitar suave con el electrodo para homogeneizar.
Esperar a que la lectura sea estable.
Pulsar CAL/MEAS. Aparece CAL en la pantalla y a continuación la lectura actual de forma intermitente.
Pulsar ENTER, si la calibración es correcta el valor del patrón aparece brevemente y a continuación aparece “donE”, entonces el equipo vuelve a la medida ya calibrada.
Para la calibración multipunto, repetir los pasos de 1 a 5, para cada punto de calibración en cada rango, utilizando los patrones hasta que se calibren todos los puntos.
B. Medida
B.1 Compensación de la temperatura.
Conectar el jack phone. La lectura de conductividad estará compensada a la temperatura de referencia (20/25ºC).
B.2 Medición
Lavar la célula con agua destilada antes de utilizarla. Secar para evitar contaminación o dilución de la muestra e introducirla en la muestra que se va a medir.
Pulsar ON para encender el equipo.
Sumergir la célula en la muestra, hasta cubrir la banda metálica superior.
Agitar suavemente con el electrodo para homogeneizar.
Esperar lectura estable.
Pulsar HOLD para congelar la lectura, “HO” en la pantalla. De nuevo HOLD para liberar.
Figura 13. Conductímetro
4.2.3 Determinación de los Sólidos en Suspensión
Los sólidos pueden afectar negativamente a la calidad del agua o a su suministro. Los análisis de sólidos son importantes en el control de procesos de tratamiento biológico y físico de aguas residuales para evaluar el cumplimiento de las limitaciones que regulan su vertido. El agua es filtrada, determinándose los sólidos por diferencia de pesada entre el filtro vacío y seco y el filtro con residuo seco a 105ºC.
A. Aparatos y Reactivos
Sistema de filtración.
Estufa térmica.
Material para filtración (papel de filtro Watman nº42, embudo de vidrio, etc..).
Balanza analítica.
Figura 14. Sistema de filtración.
B. Procedimiento
La filtración puede realizarse a vacío o por efecto de gravedad, en cualquier caso, previo a la filtración, deberán tratarse los filtros o los embudos buchner con el papel del mismo modo que se tratará el residuo posteriormente y pesarse.
Según el aspecto de la muestra se elegirá una cantidad adecuada de ésta, nunca inferior a 100 ml, se homogeneizará y se irá añadiendo el volumen deseado al sistema de filtración.
Completada la filtración de la muestra, se introduce en la estufa a 105ºC durante 1h y se pesa hasta conseguir un peso constante (repitiendo el tratamiento térmico tantas veces como sea necesario).
C. Cálculos
El contenido en sólidos en suspensión se calcula mediante la expresión:
Sólidos en suspensión: mg/l = (P-P0)*1000/ V
Dónde P (g) es el peso del papel con el residuo seco; P0 es el peso del papel y V el volumen de muestra filtrada en litros.
D. Interferencias
Un residuos excesivo sobre el filtro, puede formar una costra hidrófila;
así, deberá limitarse la cantidad de muestra para que proporciones un residuo de unos 200 mg. Para muestras ricas en sólidos disueltos, deberá lavarse el filtro para asegurarse la eliminación del material disuelto.
E. Almacenamiento
Deberán utilizarse botellas de vidrio o plástico pero teniendo en cuenta que no debe quedar adherido el material a las paredes del recipiente; el análisis se realizará lo antes posible y mantenerse las muestras a 4ºC (entre 2 y 7 días).
4.2.4 Determinación de la Demanda Química de Oxígeno (DQO)
La demanda química de Oxígeno indica la cantidad de oxígeno procedente de dicromato potásico que, bajo condiciones de trabajo del procedimiento indicado, reacciona con las sustancias oxidables contenidas en 1litro de agua.
A. Aparatos y Reactivos
Kits NANOCOLOR 985/023 y 985/029 según rango de medición ( 1-10 g/l y 100-1500 mg/l).
Fotómetro Macheray- Nagel PF12.
Termorreactor.
Material corriente de laboratorio.
B. Procedimiento
Agitar por balanceo el tubo de test para poner en suspensión el sedimento.
Verter cuidadosamente mediante pipeta 1 ml de muestra en la pared interna del tubo de test, manteniéndolo inclinado.
Enroscar fuertemente el tapón del tubo de test, sujetar el tubo por el tapón de rosca, colocarlo en el recipiente de seguridad, agitarlo y colocarlo en el termoreactor.
Poner el termoreactor en funcionamiento (148ºC). Al cabo de 2 h sacar el tubo de test del termoreactor, agitarlo otra vez transcurridos unos 10 minutos (todavía caliente) y dejarlo enfriar a temperatura ambiente, limpiar el tubo de test por el exterior y medir en el fotómetro ( programa 0-23 o 0-29).
C. Medida en el Fotómetro.
Los pasos a seguir para realizar la medición son:
Encender el fotómetro pulsando la tecla I/O. En la pantalla aparecen:
nombre del fotómetro, fecha y número de la versión de programa, fecha y hora actualizada, número de serie.
Aparece en la pantalla: Método _ _ _
Si aparece el texto “calibrar cubeta?” pulsar OK para aceptar y elegir el método de calibración pulsando . Siga entonces las instrucciones mostradas en pantalla.
Si no aparece dicho texto, introducir el método de medición:
Medición de cero (para algunos tests): Insertar en el fotómetro la cubeta redonda con el balnco y pulsar la tecla NULL CERO. Extraer la cubeta.
Medición de la muestra: Insertar en el fotómetro la cubeta redonda con la solución problema. Pulsar la tecla M y leer el valor obtenido.
D. Interferencias
Por este procedimiento son tolerables hasta 2000 mg/l de cloruros. Las especies inorgánicas reducidas, Fe (II), sulfuro, Mn (II), etc, son oxidadas cuantitativamente por el dicromato.
E. Almacenamiento
La muestra se recoge en frascos de vidrio y se acidula con ácido sulfúrico a un pH menor de 2, manteniéndose a 4ºC, entre 7 y 28 días máximo. Si el análisis se va a realizar en un plazo de 1-2 días, se puede recoger en frasco de plástico sin necesidad de acidular.
Figura 15. Termorreactor.
Figura 16. Fotómetro y Cubeta DQO.
4.2.5 Determinación de la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5)
El análisis tiene por objetivo determinar la cantidad de oxígeno que es utilizado por microorganismos aerobios para descomponer en condiciones bien determinadas, las materias orgánicas contenidas en un agua.
La DBO5 se define como la cantidad de oxígeno consumido por los microorganismos, después de incubación durante 4 días a 20ºC y en la oscuridad.
La botella de digestión se encuentra unida a un manómetro, siendo el volumen de muestra utilizado función de la DBO5 prevista. En el transcurso de la determinación los microorganismos respiran el oxígeno disuelto en el agua de la muestra y a medida que este se va consumiendo, el oxígeno contenido en el aire de la botella va pasando a la muestra.
En el transcurso de la oxidación de la materia orgánica, se genera dióxido de carbono, que pasa al volumen de aire. En el digestor de goma se encuentra hidróxido de sodio, que retiene el CO2 y lo elimina del volumen de aire, creándose una depresión en la botella de digestión, la cual es indicada en el manómetro.
A. Aparatos y Reactivos
Agitador de imán.
Oxitop IS6 (botellas opacas, cubiertas de goma, digestores y placa).
Incubador termostático 20ºC.
Hidróxido sódico (lentejas).
Material corriente de laboratorio.
B. Procedimiento
Agitar las muestras para homogeneizarlas. Transferir un determinado volumen de muestra (ver apartado 3) a las botellas opacas de medida
Introducir un imán agitador en cada botella de medida
Situar en la boca de cada botella un digestor. Introducir en el digestor una o dos lentejas de Hidróxido sódico, cogiéndolas con unas pinzas.
Poner los tapones, pero no roscarlos todavía.
Poner el motor en marcha. Cerrar el armario termostatizado y dejar reposar el sistema durante 1h a 20ºC.
Roscar los tapones hasta que quede estanco
Pulsar M y S hasta que el display muestre 00
Anotar exactamente la hora de comienzo de la medida. En caso de que la muestra tuviese una temperatura menor a 20ºC, en los primeros momentos se obtiene una indicación negativa
Después de pasados 5 días, se finaliza la medida; tras haber leído el valor, éste se debe multiplicar por el factor de la cantidad de muestra contenida en la botella.
El equipo almacena automáticamente un valor cada 24 horas. Para mostrar el valor actual, pulsar la tecla M. Para la lectura de los datos almacenados en los cinco días:
Pulsar S hasta que el valor medido aparezca
Para el desplazamiento por los otros días, pulsar de nuevo S y el valor medido aparece en el display.
C. Elección del volumen de muestra
RANGO DE DBO5 (mg/l) V(ml) FACTOR 0-40
0-80
432 365
1 2
0-200 250 5
0-400 164 10
0-800 97 20
0-2000 43.5 50
0-4000 22.7 100
D. Interferencias
El valor medido se mantiene por debajo del rango de medición: la pantalla muestra cero o un valor demasiado bajo:
Comprobar la goma, el medidor y la botella.
La temperatura de la muestra no está ajustada (<15ºC).
El equipo indica que el rango de medición es muy alto:
Para valores superiores a 2000 mg/l es recomendable diluir la muestra.
E. Limpieza de botellas
No usar desinfectantes ni detergentes.
Eliminar la contaminación más gruesa con un cepillo.
Aclarar las botellas con agua limpia o con agua de la siguiente muestra.
Figura 17. Oxitop IS6
4.2.6 Determinación del Nitrógeno total
Esta determinación se hace por el método de descomposición oxidativa en bloque calefactor con posterior compensación de interferencias y determinación fotométrica con 2,6-dimetilfenol en una mezcla de ácido sulfúrico- ácido fosfórico.
A. Aparatos y Reactivos
Kit NANOCOLOR 985/088 (rango de medición 5-220 mg/l N).
Fotómetro Macheray- Nagel PF12.
Termoreactor.
Pipeta automática y puntas de plástico.
B. Procedimiento
Abrir el tubo de descomposición A y añadir:
0.5 ml de solución muestra (el pH debe estar entre 5-9).
1 cuchara rasa naranja del reactivo de descomposición NanOx N.
Cerrar y agitar bien
Colocar el tubo de descomposición en el termoreactor y calentar durante 30 minutos a 120ºC o 1hora a 100ºC
Sacar del termoreactor, agitar brevemente y dejar enfriar
Abrir el tubo de descomposición y añadir:
1 cucharada negra rasa de reactivo de compensación NanOx N.
Cerrar y agitar bien. ESTO ES LA SOLUCION DE DESCOMPOSICIÓN.
Abrir el tubo de test NITRÓGENO TOTAL TNb220 y añadir:
0.5 ml de solución de descomposición.
0.5 ml de R2.
Cerrar y mezclar volteándolo varias veces.
Limpiar el tubo de test por la parte exterior y medir después de 10 minutos.
C. Medida en el Fotómetro
Los pasos a seguir para realizar la medición son:
Encender el fotómetro pulsando la tecla I/O. En la pantalla aparecen:
nombre del fotómetro, fecha y número de la versión de programa, fecha y hora actualizada, número de serie.
Aparece en la pantalla: Método _ _ _
Si aparece el texto “calibrar cubeta?” pulsar OK para aceptar y elegir el método de calibración pulsando . Siga entonces las instrucciones mostradas en pantalla.
Si no aparece dicho texto, introducir el método de medición:
Medición de cero (para algunos test): Insertar en el fotómetro la cubeta redonda con el blanco y pulsar la tecla NULL CERO.
Extraer la cubeta.
Medición de la muestra: Insertar en el fotómetro la cubeta redonda con la solución problema. Pulsar la tecla M y leer el valor obtenido.
D. Interferencias
No interfiere: <10000 mg/l Cl-
El método no es aplicable para el análisis de agua de mar.
4.2.7 Determinación del Fosforo Total
El método empleado es la determinación fotométrica con azul de molibdeno tras hidrólisis ácida y oxidación a 100-120 ºC.
A. Aparatos y Reactivos
Kit NANOCOLOR 985/080 (rango de medición 0.30-15.00 mg/l P).
Fotómetro Macheray- Nagel PF12.
Termoreactor.
Pipeta automática y puntas de plástico.