Demanda bioquímica de oxígeno Defensor mundial de la acuicultura

A través de un programa de acuicultura responsable, la GAA ha recomendado diferentes estándares de calidad del agua para los efluentes de las granjas camaroneras. Este artículo es parte de una serie sobre la demanda bioquímica de oxígeno.

La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) es un índice de la demanda de oxígeno de las aguas residuales. Aunque esta es una variable importante en la calidad del agua utilizada en la gestión y regulación de las aguas residuales, la mayoría de los acuicultores tienen poca experiencia con la DBO.

Medida de DBO

La DBO se mide sellando la muestra de agua en la oscuridad a una temperatura de 20 ° C durante un período de tiempo y determinando la cantidad de oxígeno disuelto consumido por los microorganismos en el agua. El agua dulce contiene 9,08 mililitros de oxígeno saturado por litro, mientras que en las mismas condiciones, el agua de mar contiene 7,38 miligramos por litro. La demanda de oxígeno del agua contenida en la botella de DBO no debe exceder la concentración de saturación de oxígeno saturado a 20 ° C, de lo contrario el agua se disuelve en el extremo del oxígeno y es imposible medir la DBO.

preparación de la muestra

Las muestras que se espera que tengan una DBO alta deben diluirse. Si las muestras deben diluirse más de dos o tres veces, la concentración de nutrientes y bacterias se diluye significativamente. Se deben agregar nutrientes y semillas bacterianas al agua de dilución para que los efectos de la dilución no reduzcan la tasa de expresión de DBO. Se requiere un formulario para medir la demanda de oxígeno del agua de dilución.

Duración de la prueba

La duración del análisis de DBO suele ser de cinco días, abreviada como DBO5. La DBO final (DBOu) es la demanda total de oxígeno de la muestra. Su valor es varias veces superior a la DBO de cinco días.

Para las pruebas de DBO, el agua debe incubarse durante 30 días o más. El agua debe airearse una o más veces para evitar el agotamiento de oxígeno. Por lo tanto, la DBO final requiere mucho tiempo y es difícil de medir. No se utiliza con tanta frecuencia como las pruebas de DBO5.

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Procesos que controlan la DBO

La DBO en la muestra de agua resulta de la oxidación de materia orgánica soluble y particulada por bacterias a dióxido de carbono y agua, la oxidación de nitrógeno amoniacal a nitrato por organismos nitrificantes y la respiración de organismos planctónicos en las muestras.

Nitrificación y DBO

La nitrificación puede comenzar inmediatamente en muestras de baja dilución. Si las muestras se diluyen varias veces en el ensayo de DBO, se necesitan cinco días o más para que se desarrollen poblaciones de organismos nitrificantes y para que se oxide el amoníaco.

A veces, se agrega un inhibidor de la nitrificación a las muestras de DBO para detener la nitrificación de las bacterias para consumir oxígeno. Si se sigue esta práctica, el carbono DBO se llama DBO o CBOD. La nitrificación puede hacer una contribución significativa a la DBO, ya que se requieren 4,58 mg por litro de oxígeno disuelto para oxidar 1 miligramo por litro de nitrógeno amoniacal.

Muestras de estanques de acuicultura

Las muestras de estanques de acuicultura normalmente no necesitan diluirse más de varias veces y la nitrificación comienza inmediatamente en la prueba de DBO. La nitrificación a menudo representa del 30 al 40 por ciento de la DBO5 en las muestras de agua de estanques y no se recomienda el uso de un inhibidor de la nitrificación.

DBO de aguas residuales y demanda de oxígeno

En el caso de efluentes con mayor valor de DBO, la oxidación de materia orgánica y nitrógeno amoniacal requiere una mayor cantidad de oxígeno disuelto debido a la liberación del efluente en aguas naturales. Por supuesto, la demanda de oxígeno depende tanto de la concentración de DBO de cinco días como del volumen de efluente (DBO5 en miligramos por litro x volumen de efluente en metros cúbicos por día = carga de DBO5 en gramos por día).

Límites de carga

En algunos casos, es posible estimar la cantidad de DBO que se puede agregar a un cuerpo de agua sin que la concentración de oxígeno disuelto caiga a niveles dañinos. Por lo tanto, los permisos de calidad del agua a veces especifican una carga máxima diaria de DBO. En los casos en que la capacidad de asimilación del agua aceptable sea alta o el volumen del efluente sea pequeño, se puede permitir una DBO muy alta sin exceder el límite de carga.

Una DBO alta puede provocar una reducción del oxígeno disuelto en la zona de mezcla, donde el efluente se diluye con el agua receptora. Por esta razón, los permisos pueden permitir tanto una carga diaria máxima como una concentración máxima de DBO. El valor límite habitual de cinco días para la DBO efluente es de 20 o 30 miligramos por litro, pero a veces se permite una concentración de hasta 50 miligramos por litro.

DBO en estanques de acuicultura

En los estanques de acuicultura, la DBO5 rara vez supera los 30 miligramos por litro y la mayoría de los valores están por debajo de los 10 miligramos por litro. La demanda de oxígeno se expresa más lentamente en el efluente de los estanques de acuicultura que en la mayoría de las aguas residuales, ya que la principal fuente de demanda de oxígeno es vivir con plancton en el efluente del estanque. Por tanto, el agotamiento del oxígeno disuelto en la zona de mezcla no es un problema importante.

La Federación Mundial de Acuicultura adoptó un límite inicial de DBO5 de 50 miligramos por litro y un límite objetivo de 30 miligramos por litro. Incluso en un cultivo intensivo de camarón, la concentración de DBO objetivo debería ser alcanzable.

Ejercicios para reducir DBO

La prueba de DBO comienza con la colocación de muestras de agua en botellas selladas bajo condiciones de luz y temperatura controladas.

Para reducir la demanda bioquímica de oxígeno en los estanques, se recomienda lo siguiente:

  • No almacene ni alimente a velocidades que puedan afectar seriamente la calidad del agua.
  • Utilice piensos de alta calidad y una buena gestión de los piensos para evitar la sobrealimentación.
  • No use fertilizantes que no sean los necesarios para mantener las floraciones de fitoplancton.
  • Utilice ventilación mecánica adecuada en granjas intensivas.
  • Si es posible, dirija el agua a través de charcos de sedimentación.
  • Permita que el período entre cultivos y suelos ácidos de cal promueva la descomposición de la materia orgánica del suelo entre cultivos.

Cumplimiento de los estándares GAA

Para cumplir con los estándares GAA, se debe utilizar DBO estándar de cinco días sin inhibir la nitrificación. El tamaño de la dilución varía, pero se recomienda una proporción de efluente a agua de dilución de 1: 1, 1: 2, 1: 4 y 1: 8. Se requieren menos diluciones después de que el técnico tenga experiencia con la apariencia de la muestra y la concentración de DBO.

Botella de DBO equipada con una sonda polarográfica de oxígeno disuelto.

En lo que se refiere al equipo, una incubadora a 20 ° C es fundamental y se recomienda encarecidamente utilizar un medidor de oxígeno disuelto polarográfico con sensor de botella de DBO. Hach Chemical Co., con sede en Loveland, Colorado, EE. UU. y otros proveedores venden equipos y accesorios para el análisis de DBO. Métodos estándar para pruebas de agua y aguas residuales y otros manuales de análisis de agua proporcionan información adicional sobre el análisis de DBO.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de octubre de 2001 de ).

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