ECOCIENCIA

TOC - CORRELACIÓN CON DBO Y DQO

Jörn Tölle
Gerente de Desarrollo – Instrumentación
América Latina

CARBÓN Y SUS COMPONENTES
ORGÁNICOS E INORGÁNICOS

CARBÓN INORGÁNICO (IC)
• Carbón de carbonato (CO3-)
– Carbón de bicarbonato (HCO3-)
• Acido acético: CH3COOH -> CH3COO- + H+
Bicarbonato de sodio: NaHCO3 -> Na+ + HCO3 H++ HCO3- -> H2CO3 (Acido carbónico)
H2CO3 -> H2O + CO2

– Carbón del gasdióxido de carbón (CO2)
– Carbón del acido carbónico (H2CO3)
• CO2 + H2O ↔ H2CO3 (Acido carbónico)
– H2CO3 ↔ H+ + HCO3– HCO3- ↔ H+ + CO3-

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CARBÓN ORGÁNICO (CO)
• Ejemplos
– Proteínas
• Plantas y animales

– Ácidos de grasa
– Carbohidratos
• Azúcares
• Almidones
• Celulosa

• Lípidos
• Grasas, Petróleo

– Trihalometanos

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CARBÓN Y SUS COMPONENTES
Carbón total (TC)
Carbón Inorgánico(TIC)Partícula

Disuelto

Carbón Orgánico(TOC)

Purgable (POC)

Non-Purgable
(NPOC)

Disuelto
(DOC)

TC = TOC + TIC
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Partícula

LAS TÉCNICAS DE LA MEDIDA DE
CARBÓN ORGÁNICO EN
AGUAS RESIDUALES

MEDIDAS MATERIA ORGÁNICA EN AGUA RESIDUAL
• Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO)
• Técnica común para medir el grado de contaminación,
normalmente se mide transcurridos cinco días de reacción (DBO5)
// degradaciónbiológica

• Demanda Química de Oxigeno (DQO)
• Técnica común para medir el grado de contaminación, medidas
mas rápidas que DBO5 // degradación química con bicromato
potásico

• Carbón Orgánico Total (TOC)
• Técnica común para medir el grado de contaminación; medidas
directas y completas de carbón orgánico

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DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO
• ¿Qué es medido?
– La expresión de oxidación de
carbónorgánico
(principalmente) en función
de consumo de oxígeno
– La oxidación ocurre por
enzimas producidas por
microrganismos durante la
respiración en la oscuridad
– El consumo del Oxígeno es
medido
– La prueba es realizada sobre
un período de cinco días
(DBO5)
 Se aproxima la carga orgánica
en el agua
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DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO
• ¿Qué es medido?
– La expresión de oxidación de
carbón orgánico enfunción
de Reducción de Cr +6
– La oxidación ocurre por una
sustancia química fuerte que
oxida agente en un medio
ácido
Materia orgánica (CaHbOc) + Cr2O7-2 →
Cr+3 + CO2 + H2O

 Se aproxima la carga orgánica
en el agua
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CARBÓN ORGÁNICO TOTAL
• ¿Qué es medido?
– Oxidación de toda materia
orgánica a dióxido de carbono
(CO2); medida de CO2 y calculo de
TOC
– Oxidación por sustancia química
fuerte, porradiación UV, por
radicales de hidroxilo, por calor
(horno a 1200 C)
Materia orgánica (CaHbOc) + Oxidantes → CO2

 Se aproxima la carga orgánica en el
agua
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REEMPLAZAR DBO Y DQO
POR MEDIDAS DE TOC

LAS DESVENTAJAS DE DBO Y DQO MEDIDAS
• DQO contiene sustancias químicas tóxicas (cromo, plata, mercurio)
 componente de desecho peligroso de descarga

• DQO requiere dos horas de digestión
• DQOmuestra interferencia de cloruros
• DBO requiere cinco días para obtener un resultado
 No control continuo de proceso de agua residual posible

• DBO medidas son laboriosas
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LAS VENTAJAS DE MEDIDAS DE TOC EN WASTEWATER
• TOC medidas económicas
• TOC  medidas no requieren sustancias químicas tóxicas

• TOC  medidas no resultan en desechos peligrosos
• TOC  medidas toman 5 minutos conanalizadores en línea y
3 minutos con el método de frasco de laboratorio TOC
• TOC  valores tienen correlación con medidas DBO y DQO

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CORRELACIÓN DE DBO Y DQO AL
CARBONO ORGANICO TOTAL (TOC)

REQUISITOS DE CORRELACIÓN
• Específico para cada Planta de Tratamiento de Agua
• Comparación de medidas de DBO y/o DQO con medidas TOC

• Duración de Estudio de Correlación
– El mínimo de 30 días colección ymedida de pruebas

• Correlación estadística
– Desarrollo de ecuaciones estadísticas de regresión

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LA CORRELACIÓN – CASO REAL

PTAR COLORADO, USA – CASO REAL (AGUA DOMESTICA)
• Duración de estudio de correlación
– Octubre de 2012 hasta enero de 2013
– 47 días de muestreo // 24-hr muestreo compósito (muestreador
automático)
• Tipo de Matrices
– Agua residual // afluente a la planta...