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Trabajo Práctico: Aguas Residuales

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by

romina paola

on 29 November 2013

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Transcript of Trabajo Práctico: Aguas Residuales

Contenidos a desarrollar

Propiedades físicas y químicas de los compuestos iónicos
Aguas residuales urbanas (ARU).

Temporización y organización de la actividad
El trabajo se realizará al final de la unidad didáctica y luego de realizada la evaluación sobre el tema, por lo que será una actividad de cierre.

El TP Se divide en dos etapas

Recursos
Materiales para le experiencia a desarrollar:
Para el diseño del filtro se utilizará (Etapa 1):

una botella de PET con las siguientes dimensiones internas: diámetro de 9 cm y altura de 45 cm
(botella de 2L)
algodón,
carbón activado,
arena fina,
arena gruesa,
grava,
guata.
Colador.
Soporte para botella.






Trabajo Práctico: Aguas Residuales
y Compuestos Iónicos

Objetivo
Objetivo de enseñanza de aprendizaje

A partir de los contenidos de esta clase y de las tareas desarrolladas se espera que los alumnos:
• Establezcan relaciones de pertinencia entre los datos experimentales y los modelos teóricos;
• Utilicen el lenguaje simbólico propio de la química al escribir fórmulas y ecuaciones.
• Reconozcan los diferentes tipos de aguas residuales.
• Incorporen y conozcan técnicas de purificación de aguas grises para su reutilización en aguas de riego, descargas, otros.


Etapa 1
Elaboración de un filtro para aguas grises.
Etapa 2
Análisis de
calidad de agua de las muestras antes y después del filtrado.
Introducción teórica sobre el tema: Aguas Residuales.
Realización de las actividad 1 a modo de cierre de la etapa.
Introducción teórica sobre Aguas Residuales e Iones disueltos en ARU
Determinación de iones Ca(II), sulfatos, Fe (III) y cloruros en las muestras
Observación de
propiedades físicas -
pH- conductividad
Realización de la actividad 2 y explicación de la actividad de conclusión
Para el análisis fisicoquímico se utilizará (Etapa 2):
• Muestras de agua “sucia” (grises), “limpia” (obtenida del filtro) y agua destilada.
• 12 tubos de ensayo
• Solución de KSCN (tiocianato de potasio) 0,01M
• Ácido acético (ac.)
• Solución de oxalato de sodio 0,01 M
• Solución de Nitrato de plata 0,01M
• Solución de cloruro de bario 0,01M
• Cintas indicadoras de pH
• equipo de conductividad (1 pila de 1.5 volts, 1 foco de linterna, 1 socket para foco de linterna, 40 cm de cable dúplex calibre 16)
Introducción teórica ARU
Conclusión
Una integración entre la química ambiental, utilizando los conocimientos acerca de aguas residuales y su reutilización, y la química inorgánica de los compuestos iónicos, mediante la detección de iones en solución.
Que los alumnos reconozcan si pueden o no utilizar las aguas filtradas para riego (u otras aplicaciones) y lo que sería necesario realizar para llegar a esta conclusión,
Que los alumnos tomen conocimiento de los tratamientos que se aplican al agua en su ciudad y como mejoraría ambientalmente la reutilización de aguas residuales.


Se entiende por aguas residuales, en general, aquellas aguas alteradas en su composición por el uso al que han sido sometidas, lo que conlleva una pérdida de calidad y una necesidad de tratamiento o depuración.
Tipos de aguas
residuales
Aguas residuales urbanas

Aguas de uso doméstico o domiciliarias, como son:
Aguas grises (de cocina, baño y lavado), que tienen presente:
- Bionutrientes (compuestos de fósforo, proveniente de detergentes),
- Sales (hidrogenocarbonatos, sulfatos, cloruros, nitratos, etc.),
- Materia inorgánica en suspensión (proveniente de los restos de jabón y suciedad)
Aguas negras (fecales), de comercios, etc. presentan:
- Compuestos orgánicos naturales (proteínas, azúcares, urea, grasas, ácidos acético y láctico, aceites vegetales y animales, etc.),
- Sales (hidrogenocarbonatos, sulfatos, cloruros, nitratos, etc.),
- Gases provenientes de la descomposición de la materia orgánica (metano, ácido sulfhídrico, etc.)
- Bionutrientes (compuestos de nitrógeno) y microorganismos (coliformes totales y fecales, estreptococos, virus, etc.).
Aguas blancas ( las de escorrentía superficial y de drenajes de un municipio, que son las aguas pluviales, de limpieza pública, riego y otros servicios).


Aguas residuales industriales
Vertidos originados en las etapas del proceso de producción, procedentes de generación e intercambio de calor y cuantos otros tipos de aguas se viertan desde cada instalación.
Pueden contener:
- Sustancias orgánicas sintéticas de carácter no biodegradable (compuestos organoclorados, solventes, pesticidas, otros.),
- Compuestos químicos (muchos de ellos con elevada toxicidad por ejemplo sulfatos, cromo, mercurio, plomo y cadmio),
- Valores de pH muy variables y no contienen prácticamente bacterias ni virus.
- Valores de materia inorgánica y orgánica en suspensión son muy superiores a los de aguas urbanas, es posible que presenten carencia de nutrientes,
- Temperaturas elevadas,
- Radiactividad (las procedentes de centrales nucleares y minería del uranio),
- Etc.

Aguas residuales agropecuarias
Se incluyen:
- Aguas destinadas para riego (uso agrícola),
- Los residuos líquidos del ganado (purines),
- Aguas utilizadas en explotaciones ganaderas, sobre todo en operaciones de limpieza que pueden arrastrar el estiércol y los purines.

Las aguas de escorrentía de esta actividad pueden alcanzar tanto aguas subterráneas como superficiales.


Los mayores problemas se centran en la ganadería estabulada de carácter intensivo, en buena parte los vertidos líquidos son mezclados con sólidos (estiércol, p.e.) y gestionar como residuos.


Efectos y problemas ocasionados
por los vertidos de aguas residuales
a) Efectos negativos sobre los medios receptores.
b) Problemas relacionados con los procesos de tratamiento de los efluentes:
- Ataque a los desagües,
- Obstrucciones es desagües e instalaciones,
- Emisión de compuestos tóxicos de las instalaciones,
- Presencia de compuestos inhibidores de los tratamientos biológicos.

Depuración de aguas residuales
Pre- tratamiento
Tratamiento primario
Tratamiento secundario
o biológico
Tratamiento terciario
Tratamiento de fangos
Eliminación de sólidos gruesos.
Eliminación de materia en
suspensión.
Eliminación de materia
orgánica biodegradable.
Eliminación de sales disueltas,
nutrientes, patógenos, MO y
reducción de sólidos en
suspensión y DBO.
Estabilización y reducción
de volúmen de los fangos
producidos en el tratamiento
del agua.
Tratamientos de depuración de bajo costo
Métodos de depuración utilizados en pequeños núcleos de población y poblaciones de tamaño medio (hasta unos 20000- 25000 habitantes- equivalentes).
Tratan de copiar los sistemas naturales de depuración, buscando la máxima reducción de la acción humana y disminuyendo los consumos energéticos no naturales.
Se desarrollan a velocidades próximas a las que tienen lugar en la naturaleza, mediante procesos naturales de asimilación, fotosíntesis, fotooxidación e interacciones (lixiviación, solubilidad, etc.) con agua, suelo, plantas y microorganismos.
Reutilización
de aguas
residuales
depuradas
Uso agrícola como aguas de riego.
Usos municipales o urbanos.
Usos recreativos.
Usos industriales.
Inyección en acuíferos.
Preparar dos clases de 3º año de la Escuela Secundaria, para la materia “Fisicoquímica” en la orientación de ciencias naturales.
Relacionar con los temas vistos en la cursada de química ambiental sobre aguas residuales y los procesos de reciclado para su posterior reutilización, mediante la fabricación de un filtro casero de aguas grises y análisis fisicoquímicos básicos a la muestra obtenida del filtrado en el laboratorio.
Luego de finalizado el Trabajo Práctico, lo que se espera haber
logrado es:
Iones disueltos en ARU
Nitrógeno


Fósforo


calcio, sodio,
potasio, otros.


Cloruros


Azufre


Metales
Ambos son es elementos esenciales para el crecimiento biológico. (Aporte por parte de detergentes)
Indican alcalinidad de aguas, causada por el aporte de aguas grises.
La fuente más importante es el aporte antrópico.
Las heces humanas, por ejemplo, suponen
unos 6 gramos de cloruros por persona y día.
Es usado como sulfato en ambientes anaeróbicos, por bacterias y microorganismos. Aportado por la descomposición de MO y algunos detergentes.
se encuentran naturalmente y como aporte antrópico y tienen un efecto nocivo para la salud y el ambiente, dependiendo de su especiación
Otros.
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