Trabajo sobre aguas y suelo uned

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TRABAJO DE LA ASIGNATURA DE

GESTION Y CONSERVACION DE AGUAS Y SUELOS

Por Joaquín Navarro Curquejo
Curso 2009-2010

Primer bloque
1.- De una corriente de agua natural, no contaminada, se dispone de un análisis de
minerales:
• Alcalinidad 5·10-4 equivalentes gramo/L
• Contenido en hierro 100 μg/L
• Contenido en manganeso 49 μg/L
• Contenido calcio equivalente a 30mg/L, de CaCO3
•Contenido en magnesio equivalente a 15mg/L como CaCO3
• Contenido en aluminio 50 μg/L
• pH = 7
Indíquese
Son concordantes los datos del análisis.
El agua es apta para el consumo
Medidas a tomar si son necesarias.

Los compuestos que tiene este agua están dentro de los parámetros marcados por la legislación vigente, Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen loscriterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.
• Alcalinidad 5·10-4 equivalentes gramo/L
• Contenido en hierro 100 μg/Ly el máximo está en 200 µg/l
• Contenido en manganeso 49 μg/Ly el máximo está en 50 µg/l
• Contenido calcio equivalente a 30mg/L, de CaCO3entra dentro de la considerada
• Contenido en magnesio equivalente a 15mg/L como CaCO3aguas blandas
• Contenido en aluminio50 μg/Ly el máximo está en 200 µg/l
• pH = 7y está entre 6,5 y 9,5

pH=7[H+]= 10-7 [OH-]= 10-7

[CO32-] = 2,34 x 10-7 mol/l[HCO3-]= 4,995 x 10-4 mol/l[H2CO3] = 1,118 x 10-4 mol/l CT= [CO32-] + [HCO3-] + [H2CO3] = 2,34 x 107 + 4,995 x 10-4+1,118 x 10-4 = 6,11 x 10-4 mol/l
α0 = [H2CO3] / CT = 0,183
α1 = [HCO3-] / CT = 0,817
α2 = [CO32-] / CT = 0,0003
La mayor parte delcarbono lo aporta el bicarbonato
La concentración de iones calcio disueltos a saturación es
Ca = CT = (Ks / α2)0,5 = (4,8 x 10-9 /0,0003)0,5 = 4 x 10-3 M

Para el Fe(OH)3
Ks = [Fe3+] [OH-]3Ks Fe(OH)3= 2.79×10-39 [Fe3+]= Ks / [OH-]3 [Fe3+]= 2.79×10-39 / 10-21 = 2.79×10-18 mol/litro
Esta sería la cantidad mínima de hierro necesitaría para que precipitase, si lo pasamos a gramos:
2.79×10-18mol/litro x 56 g/mol= 1,56x10-16 g/litro
Teniendo en cuenta que la cantidad de hierro tenemos (100 μg/L), el hierro ha precipitado como Fe(OH)3 ya que se dispone de más cantidad de hierro que la mínima necesaria para que precipite.
Para el FeCO3
Ks=[Fe2+] [CO32-]Ks FeCO3= 3,13· 10-11[Fe2+]= Ks / [CO32-]
[Fe2+]= 3,13· 10-11 / 4,995 x 10-4 = 6,2 · 10-8 mol/litro
Esta sería la cantidad mínimade hierro necesitaría para que precipitase, si lo pasamos a gramos:
6,2 · 10-8 mol/litro x 56 g/mol= 3,5 10-6 g/litro
Teniendo en cuenta que la cantidad de hierro tenemos (100 μg/L), sobrepasa ese mínimo, por lo tanto el hierro ha precipitado como FeCO3 .
ALUMINIO
Ks = [Al3+] [OH-]3Ks Al(OH)3= 3 x10-34[Al3+]= Ks / [OH-]3
[Al3+]= 3 x10-34 / 10-21 = 3 x 10-13 mol/litro
3 x 10-13 mol/litrox 27 g/mol= 8,1· 10-12 g/litro
La cantidad de Aluminio máxima en disolución es 8,1· 10-12 g/litro que es menor que los (50 μg/L) que nos da en el problema; por lo tanto el aluminio estará precipitado.
MANGANESO
Ks=[Mn2+] [CO32-]Ks MnCO3= 2.24×10-11[Mn2+]= Ks / [CO32-]
[Mn2+]= 2.24×10-11 / 4,995 x 10-4 = 4,4· 10-8 mol/litro
4,4· 10-8 mol/litro x 55 g/mol= 2,46 x 10-6 g/l
La cantidadque tenemos (50 μg/L) es mayor, con lo cual precipitará MnCO3
Los datos expuestos concuerda con aguas naturales. El agua sería apta para el consumo humano, ya que está dentro de los límites marcado en el RD 140/2003 .Habrá que retirar los precipitados con floculación, coagulación, decantación y filtrado con arenas, carbón activado, etc.

2.- En una corriente de agua destinada a consumodoméstico se ha medido un DBO de 250 mg /L y un DQO de 300 mg/L. Indíquese para un tratamiento tipo por fango activado aerobio,
Un nivel de microorganismos adecuado.
Necesidad de introducir oxígeno
Nutriente básicos adicionados.

Parámetros de diseño:
a) Nivel de microorganismos adecuado:
Una variable fundamental seleccionada por el diseñador es la concentración de sólidos en suspensión, X,...
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