La demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) es uno de los parámetros más importantes en la tecnología del agua y las aguas residuales. Indica la cantidad de oxígeno que necesitan los microorganismos para descomponer las sustancias orgánicas biodegradables de una muestra de agua en un plazo de cinco días en condiciones normalizadas. La DBO5 es un parámetro clave para evaluar la carga orgánica de las aguas residuales y sirve como indicador de la eficacia de los procesos de depuración biológica.
Índice
Antecedentes técnicos
Conceptos básicos del BSB5
- Definición: La DBO5 describe el consumo de oxígeno causado por la degradación microbiana de sustancias orgánicas en una muestra de agua en un plazo de cinco días a una temperatura constante de 20 °C.
- Unidad: mg O₂/L (miligramos de oxígeno por litro).
- Principio: Los microorganismos oxidan las sustancias orgánicas de la muestra a dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O), consumiendo oxígeno en el proceso. Este consumo se mide.
Importancia de la DBO5
- Evaluación de la carga orgánica: La DBO5 proporciona información sobre la cantidad de sustancias biodegradables en el agua.
- Control de la calidad de las aguas residuales: la DBO5 se utiliza para comprobar el cumplimiento de los límites legales antes de verter las aguas residuales a las masas de agua.
- Eficacia de los procesos de tratamiento biológico: La DBO5 se utiliza para evaluar el rendimiento de las plantas de tratamiento biológico de aguas residuales, como los procesos de lodos activados o la biofiltración.
Método de medición
La DBO5 se mide según procedimientos normalizados:
- Preparación de la muestra:
- La muestra de agua se diluye si es necesario para mantener el consumo de oxígeno dentro de un rango medible.
- Enriquecimiento con microorganismos:
- Si es necesario, la muestra se inocula con lodo activo u otros microorganismos.
- Medición del contenido de oxígeno:
- El contenido de oxígeno se mide al principio y al cabo de cinco días en un recipiente hermético, en la oscuridad y a temperatura constante.
- Cálculo de la DBO5:
- La diferencia entre el contenido de oxígeno al principio y al final de los cinco días es el valor de la DBO5.
Ámbitos de aplicación
1. tratamiento de aguas residuales industriales
- Aplicación: la DBO5 se utiliza en el tratamiento de aguas residuales industriales para evaluar la carga orgánica, por ejemplo, en la industria alimentaria, química o papelera.
- Relevancia:
- Pretratamiento: Decidir si es necesario un pretratamiento físico-químico.
- Tratamiento biológico: Optimización de los procesos de fangos activados o anaerobios.
2. control de la calidad del agua
- Objetivo: Garantizar que el vertido de aguas residuales no provoque la eutrofización de las masas de agua.
- Anforderungen: Die BSB5-Werte müssen innerhalb der gesetzlichen Einleitgrenzwerte liegen (typisch: < 20 mg O₂/L).
3. gestión de las instalaciones de aguas residuales
- Control del proceso: La DBO5 se utiliza para supervisar y controlar las etapas de tratamiento biológico con el fin de optimizar el rendimiento de degradación de los microorganismos.
- Comparación de las aguas residuales brutas y tratadas: Determinación del rendimiento de depuración (tasa de degradación de la DBO5).
Foto: Las mediciones de DBO5 ayudan a controlar el proceso de las plantas de tratamiento biológico, como nuestros sistemas de biofiltración ALMA BioFil Compact.
Correlación con otros parámetros
La DBO5 está estrechamente relacionada con otros parámetros del análisis del agua y de las aguas residuales:
- DQO (demanda química de oxígeno): La DQO mide la carga total de sustancias orgánicas, independientemente de su biodegradabilidad. Normalmente, la DQO es unas 2-4 veces superior a la DBO5.
- Relación DBO5/COD: Indica la biodegradabilidad de las aguas residuales:
- > 0,5: Alta biodegradabilidad (por ejemplo, industria alimentaria).
- < 0,3: Hoher Anteil schwer abbaubarer Stoffe (z. B. Chemieindustrie).
- Necesidad de nutrientes: La DBO5 ayuda a determinar la necesidad de nutrientes (por ejemplo, nitrógeno, fósforo) para la depuración biológica.
Importancia en la práctica
- Dimensionamiento de plantas biológicas: La DBO5 es un parámetro decisivo para el diseño de reactores biológicos como las plantas de fangos activos o de biofiltración.
- Vertido a las redes públicas de alcantarillado: Las aguas residuales con un valor elevado de DBO5 deben pretratarse para garantizar el cumplimiento de los límites de vertido.
- Optimización de los costes de explotación: el conocimiento preciso de la DBO5 permite la dosificación selectiva de oxígeno o productos químicos, lo que puede reducir los costes de explotación.
Límites y retos
- Medición prolongada: La medición durante cinco días requiere mucho tiempo y puede resultar inadecuada para el seguimiento en tiempo real.
- Fluctuaciones de las aguas residuales: en los procesos industriales, los valores de DBO5 que fluctúan fuertemente pueden dificultar el tratamiento.
- Métodos complementarios: En la práctica, la DBO5 suele complementarse con parámetros sustitutivos rápidos como el COT (carbono orgánico total).
Conclusión
La DBO5 es un parámetro indispensable para la evaluación y el tratamiento de las aguas residuales en aplicaciones industriales y municipales. Debido a su estrecha relación con la biodegradabilidad y a su papel central en el control de procesos, la DBO5 proporciona una base sólida para la planificación, el seguimiento y la optimización de las plantas de tratamiento de aguas y de depuración de aguas residuales. En combinación con otros parámetros como la DQO y el COT, permite una evaluación holística de la calidad del agua y contribuye al cumplimiento de los requisitos legales y a la conservación de los recursos.
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