Sin duda, la DBO o Demanda Bioquímica de Oxígeno es un parámetro clave en el tratamiento del agua porque proporciona información valiosa sobre el grado de contaminación orgánica, la calidad del agua y la eficiencia de los procesos de tratamiento, lo que es esencial para proteger el medio ambiente y cumplir con las regulaciones
No se suele pensar que las masas de agua contienen oxígeno, pero el agua siempre contiene una pequeña cantidad de oxígeno disuelto. Una cantidad pequeña, pero esencial para la vida en el agua. La Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) generalmente representa cuánto oxígeno se necesita para descomponer la materia orgánica en el agua.
¿Qué es la Demanda Bioquímica de Oxígeno?
La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) representa la cantidad de oxígeno consumido por las bacterias y otros microorganismos mientras descomponen la materia orgánica en condiciones aeróbicas (oxígeno presente) a una temperatura determinada.
Cuando, por ejemplo, observamos el agua de un lago, no percibimos la presencia de oxígeno. En cierto modo, pensamos que el agua es lo contrario del aire, pero el lago o arroyo común contienen pequeñas cantidades de oxígeno, en forma de oxígeno disuelto.
Aunque la cantidad de oxígeno disuelto es pequeña, hasta unas diez moléculas de oxígeno por millón de agua (10 ppm), es un componente crucial de las masas de agua naturales, porque la presencia de una concentración suficiente de oxígeno disuelto es fundamental para mantener la vida acuática y la calidad de la misma, además de favorecer la parte estética de arroyos y lagos.
¿Qué es el oxígeno disuelto?
El oxígeno disuelto es la cantidad de oxígeno gaseoso disuelto en una muestra de agua. El O2 puede absorberse directamente de la atmósfera o indirectamente del subproducto de la fotosíntesis de las plantas circundantes.
Como ya hemos dicho, la presencia de una concentración suficiente de oxígeno disuelto es fundamental para mantener la vida acuática y la calidad estética de arroyos y lagos. Determinar cómo afecta la materia orgánica a la concentración de oxígeno disuelto (OD) en un arroyo o lago es esencial para la gestión de la calidad del agua.
La descomposición de la materia orgánica en el agua se mide como demanda bioquímica o química de oxígeno. La demanda de oxígeno es una medida de la cantidad de sustancias oxidables en una muestra de agua que pueden reducir las concentraciones de oxígeno disuelto.
Factores que influyen en la disminución del oxígeno en el agua
Ciertos factores ambientales (temperaturas cálidas en verano) y otros factores inducidos por el hombre (introducción de un exceso de nutrientes en una masa de agua) pueden disminuir la cantidad de oxígeno disuelto en una masa de agua, lo que provoca tensiones en la vida acuática local.
Un análisis del agua que se utiliza para comprender mejor el efecto de las bacterias y otros microorganismos sobre la cantidad de oxígeno que consumen al descomponer la materia orgánica en condiciones aeróbicas (con presencia de oxígeno) es la medida de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
Determinar cómo afecta la materia orgánica a la concentración de oxígeno disuelto en un arroyo o lago es fundamental para la gestión de la calidad del agua. La DBO es una medida de la cantidad de oxígeno necesaria para eliminar la materia orgánica residual del agua en el proceso de descomposición por bacterias aerobias (aquellas bacterias que sólo viven en un entorno que contiene oxígeno).
La materia orgánica residual se estabiliza o se descompone mediante la actuación de organismos bacterianos que necesitan oxígeno para su metabolismo. La DBO se utiliza a menudo en las plantas de tratamiento de aguas residuales como índice del grado de contaminación orgánica del agua.
Fuentes de DBO
Las fuentes de demanda biológica de oxígeno incluyen hojas y restos leñosos, plantas y animales muertos, estiércol animal, efluentes industriales, plantas de tratamiento de aguas residuales, cebaderos y plantas de procesamiento de alimentos, sistemas sépticos defectuosos y escorrentía de aguas pluviales urbanas.
Uno de los nutrientes más importantes que afectan a la DBO en los sistemas acuáticos -especialmente en los últimos tiempos- es la contaminación por fosfatos procedente de hogares.
¿Cómo se determina la DBO?
Existen unos pocos métodos aprobados para determinar la demanda biológica de oxígeno, aunque uno de ellos es utilizado mayoritariamente por la comunidad analítica. Se trata del método estándar 5210B.
Este método analiza la diferencia de oxígeno disuelto (OD) de una muestra durante cinco días. Se registra el contenido inicial de OD de un volumen conocido de muestra y, tras un periodo de incubación de cinco días a 20°C, se retira la muestra de la incubadora y se mide el contenido final de OD.
El valor de la DBO se calcula entonces a partir del agotamiento y el tamaño de la muestra utilizada. Las lecturas de DBO suelen expresarse en partes por millón (ppm) o en mg O2/L. Una DBO más alta indica que se necesita más oxígeno, lo que significa que la calidad del agua es inferior. Una DBO baja significa que se elimina menos oxígeno del agua, por lo que el agua está menos contaminada.
Dado que el agua fría retiene mejor el oxígeno que el agua caliente, la DBO suele ser más baja en los meses de verano.
El mayor reto de la prueba de DBO está relacionado con el tiempo, ya que el tiempo de mantenimiento de una muestra de DBO es de 48 horas desde la recogida. Para que la DBO funcione correctamente debe haber una población suficiente de bacterias sanas en la botella.
¿Cómo se utiliza la DBO en las plantas de tratamiento de aguas residuales?
La Demanda Bioquímica de Oxígeno se utiliza a menudo en las plantas de tratamiento de aguas residuales como índice del grado de contaminación orgánica del agua.
Las industrias que vierten aguas residuales a la red municipal de saneamiento o a los cursos de agua se enfrentan siempre a normativas estrictas sobre los niveles de DBO. Los materiales sólidos en las aguas residuales pueden consistir en materiales orgánicos y/o inorgánicos y organismos, y los sólidos deben reducirse significativamente mediante tratamiento o pueden aumentar la DBO cuando se vierten.
¿Cuál es la relación típica entre DBO y DQO en aguas residuales?
La relación típica entre la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y la Demanda Química de Oxígeno (DQO) en aguas residuales es la siguiente:
- El valor de la DQO siempre es superior al de la DBO, ya que la DQO mide la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar químicamente toda la materia orgánica, tanto biodegradable como no biodegradable, mientras que la DBO solo mide la materia orgánica biodegradable.
- En aguas residuales domésticas, la relación DBO/DQO suele estar entre 0,3 y 0,8, es decir, la DBO representa entre el 30% y el 80% de la DQO.
- En aguas residuales industriales, la relación DBO/DQO puede variar mucho dependiendo del tipo de industria, ya que algunas generan más materia orgánica no biodegradable. Valores típicos pueden estar entre 0,2 y 0,6.
- Una relación DBO/DQO baja (< 0,2) indica que el agua residual contiene una proporción alta de compuestos orgánicos no biodegradables.
- La relación DBO/DQO es un indicador de la biodegradabilidad de la materia orgánica presente en el agua. Cuanto más se acerca a 1, más biodegradable es la materia orgánica.
En resumen, en aguas residuales domésticas la DBO suele representar entre el 30-80% de la DQO, mientras que en aguas industriales la relación es más variable dependiendo del tipo de industria. Esta relación es un buen indicador de la biodegradabilidad de la materia orgánica.
