Descripción de la práctica

1 Introducción

Esta prueba determina los requerimientos relativos de oxígeno de cierto volumen de agua, para la degradación biológica de la materia orgánica contenida; expresando una medida indirecta de la contaminación por materia orgánica.
A continuación se describe la determinación de DBO con un periodo de incubación de cinco días (DBO5) en biómetros diseñados a tal efecto (Oxitop). Estos biómetros están dotados de tapones con dispositivos de lectura de la presión parcial de los frascos. La captación del CO2 gaseoso producido se efectúa por reacción con NaOH, que ha de disponerse al comienzo del ensayo en una cápsula diseñada a tal efecto, en el sistema.

2 Reactivos y disoluciones

  • Agua destilada

  • Hidróxido de sodio (NaOH) en perlas

  • Disolución de allitiourea – Inhibidor de la nitrificación (5g/L C4H8N2S)

  • Cloruro sódico (NaCl)

  • Cloruro potásico (KCl)

  • Cloruro de calcio dihidrato (CaCl2.2H2O)

3. Materiales y equipos

  • Marcadores

  • Probetas de 50 y 100 mL

  • Viales de polipropileno de 50 y 100 mL

  • Pipeta Pasteur

  • Papel indicador de pH

  • Biómetro: botella de vidrio ámbar, cápsula de goma y tapón-registrador.

  • Cámara incubadora

  • Bases de agitación magnética

  • Barillas agitadoras (imanes)

4. Procedimiento

  1. Preparar diluciones para las muestras que así lo requieran (ver apartado 2.6. Observaciones).

  2. Se introduce una varilla agitadora (imán) en el interior del biómetro.

  3. Se añade el inhibidor de la nitrificación en una proporción equivalente a 20 gotas de la disolución de alliltiourea por litro de muestra.

  4. Se ponen dos perlitas de NaOH en la cápsula diseñada a tal efecto.

  5. Se añade un volumen de muestra determinado en el biómetro. El volumen a utilizar depende del rango de DBO esperado, y está especificado en las instrucciones de uso del biómetro.

  6. Se coloca la cápsula conteniendo NaOH sobre la parte superior del biómetro, una vez que la muestra esté estable y no se observen burbujas de aire.

  7. Se cierra el biómetro con el correspondiente tapón-registrador, y se pone la lectura a cero.

  8. Se introduce el biómetro en la cámara incubadora a 25ºC y se enciende la base  de agitación magnética. Se mantiene agitación suave constante durante todo el ensayo.

  9. Se realiza la lectura a los cinco días, siguiendo el procedimiento de lectura de la casa fabricante del biómetro.

5. Cálculos

La DBO5 final del agua analizada, expresada en mg de O2 por litro de muestra, será la lectura obtenida en el biómetro (“Display”) multiplicada por el factor de conversión (Fc) y el factor de dilución (Fd). La correspondencia factor de conversión a volumen de muestra introducido en el biómetro se indica en las instrucciones de uso del biómetro.

DBO5 (mg O2/L) = Display (0-50) x Fc x Fd


A continuación se adjunta la tabla con los factores de conversión y volúmenes de medida en función del rango esperado de DBO5.

Volumen de muestra (mL)

Factor

Rango esperado (mg O2 L-1)

22,7

100

0-4000

43,5

50

0-2000

97

20

0-800

164

10

0-400

250

5

0-200

365

2

0-80

432

1

0-40

 
6. Observaciones

Hay que tener en cuenta que las muestras que tengan un pH inadecuado y/o una concentración excesiva de materia orgánica, deberán ser diluidas con Suero Ringer (agua de siembra). El Suero Ringer (SR) es una solución electrolítica, isotónica con respecto a la flora bacteriana, lo cual permite diluir las muestras sin afectar al metabolismo de los microorganismos contenidos en la misma. Si para diluir las muestras se utilizase un solvente demasiado concentrado iónicamente (hipertónico), agua del grifo por ejemplo, parte de los microorganismos podrían ver afectada su actividad, sufriendo un “desecamiento” (crenación-plasmólisis). Por otro lado, si diluyéramos con agua destilada (hipotónica) los microorganismos sufrirían un proceso de “hinchamiento” (cistólisis-turgencia).

Preparación del SR: 8,5 g de NaCl + 0,4 g de KCl + 0,34 g de CaCl2.2H2O en 1L de agua destilada.

Los supuestos de dilución son:

  • pH inadecuado: el pH de las muestras debe estar entre 5 y 10, lo cual puede comprobarse rápidamente con papel indicador.
  • Concentración excesiva de materia orgánica: existen aguas residuales con una carga orgánica extraordinaria, lo que se traduce en un elevado consumo de oxígeno necesario para las oxidaciones metabólicas, por lo que aún utilizando el volumen mínimo (22,7 mL) se consume todo el oxígeno contenido en los biómetros. Si esto ocurre, no podremos saber cuanto oxígeno se consume exactamente en 5 días. Ocurre por ejemplo con aguas residuales de ganadería (purín).

7. Interpretación de resultados

A continuación, para comprender mejor los resultados, se incluyen valores representativos (mg O2 L-1):

Agua residual doméstica: 250-350

VLV al cauce público CHS: <15

Purín: 3000-8000

Río no cont / contaminado: 3 / 10

VLV en terrenos susceptibles: <60

Purín depurado*: 300-500