Carbono orgánico total (TOC)

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¿Qué es el carbono orgánico total (TOC)?

El carbono orgánico total es una medida de la cantidad de compuestos orgánicos presentes en una muestra de agua. Los compuestos que contienen carbono orgánico pueden disolverse en el agua o permanecer como material no disuelto en suspensión o como líquido. Esta materia orgánica puede llegar al agua de forma natural y a través de fuentes o procesos artificiales. Algunos ejemplos de materia orgánica son los de origen vegetal o animal, o las sustancias sintéticas que contienen carbono y otros elementos clasificados como compuestos orgánicos. La materia inorgánica es el conjunto de compuestos que contienen carbono mineral.

¿Por qué medir el TOC?

Aunque la materia orgánica no tiene por qué ser tóxica, una elevada concentración en el agua puede tener un impacto significativo en los ecosistemas y dañar los equipos que no se supervisan ni se tratan.

Evite las consecuencias medioambientales

La materia orgánica puede ser tóxica para el medio ambiente cuando se encuentra en ríos o arroyos, aunque los compuestos orgánicos no sean tóxicos. Los residuos orgánicos agotan los niveles de oxígeno del agua, lo que puede hacer que los peces se asfixien y afectar a los ecosistemas acuáticos de muchas otras maneras.

Asegúrese de cumplir con las regulaciones

Los compuestos orgánicos son los precursores de los subproductos de desinfección (DBP), que están estrictamente regulados en el sector del agua potable. La medición del TOC permite implementar el tratamiento adecuado para reducir la formación de DBP y cumplir los requisitos normativos. Los sectores y municipios que no monitorean adecuadamente el TOC pueden incumplir las leyes y normativas, lo que conlleva cargos o multas, así como consecuencias financieras adicionales para quienes excedan los límites permitidos en vertimientos.

Eficiencia e integridad empresarial

Los compuestos orgánicos de los productos pueden tener un efecto perjudicial en el sabor, el olor, la estética y la percepción de calidad de los clientes. El exceso de contenido orgánico en el agua de captación puede influir en los costos de producción, provocar contaminación, incrementar los costos en el tratamiento de las aguas residuales, dificultar el cumplimiento de la normativa y provocar consecuencias medioambientales negativas que podrían dañar la reputación de una empresa.

Tratamiento de aguas residuales

Los eventos que tienen lugar fuera del proceso normal o esperado pueden afectar a la carga orgánica. Estos eventos pueden alterar el proceso de tratamiento o incluso ser catastróficos. La monitorización del TOC en el influente y efluente de aguas residuales facilita que la planta gestione el proceso de tratamiento de forma eficiente, redirija el agua según sea necesario para la retención y el tratamiento adicional, y evite infracciones en la normativa sobre vertidos.

Encuentre en Hach® el equipo de análisis, los recursos, la formación y el software que necesita para monitorizar y gestionar correctamente los niveles de TOC en su aplicación de procesos específica.


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¿Qué procesos requieren el monitoreo del carbono orgánico total?

Tratamiento de aguas residuales

La determinación de la carga total de TOC antes de que llegue a las instalaciones de tratamiento de aguas permite a la planta preparar el tratamiento y optimizar el funcionamiento. Medir el vertido de TOC al final del tratamiento ayuda a garantizar que la planta cumple con la normativa vigente.

Un tanque de homogeneización de aguas residuales es una fuente adecuada para monitorizar la carga completa de TOC antes de que entre en la planta de tratamiento.

Tratamiento de agua potable

Las fuentes de agua cruda como lagos, arroyos y embalses contienen materia orgánica natural (NOM) que procede de material descompuesto de origen vegetal o animal. Durante la desinfección, la materia orgánica se puede combinar con cloro y otros desinfectantes, y formar DBPs nocivos (reducción de DBP). Para cumplir la normativa, las plantas de agua potable sujetas a los requisitos de subproductos de la desinfección deben medir el TOC del agua cruda y del agua tratada para calcular el porcentaje de eliminación de TOC. El contenido de carbono orgánico disuelto en el agua potable también puede afectar al olor, el sabor y el aspecto.

Una planta de tratamiento de aguas monitoriza la presencia de materia orgánica natural en las fuentes de agua cruda.

Industria láctea

En cada fase del procesamiento de productos lácteos (a medida que la leche se convierte en productos como el queso o la mantequilla), un analizador de TOC puede indicar la posible pérdida de producto en el efluente, lo que ayuda a controlar el proceso. Medir el TOC al final de los procesos permite confirmar si se cumple el límite de vertimientos de acuerdo con la normativa aplicable. La monitorización de las grasas lácteas que salen de la planta en el efluente puede reducir la pérdida de producto y los costos de tratamiento de aguas residuales, lo que se traduce en un aumento de los beneficios.

Un trabajador apila bloques de queso en una planta de productos lácteos. En el sector lácteo, los analizadores de TOC pueden facilitar el monitoreo de residuos orgánicos en el efluente y la reducción de la pérdida de producto.

Calderas industriales

En las calderas, el condensado proveniente de los intercambiadores de calor se debe monitorear para detectar TOC. Si los niveles de TOC presentes en el condensado son demasiado altos, el condensado se debe desviar de la caldera para evitar daños. El monitoreo continuo de TOC permite a los operadores realizar ajustes rápidamente, además de evitar daños en el equipo, interrupciones de la producción y pérdidas de ingresos.

Calderas industriales en una fábrica. Los niveles de TOC se deben monitorear para reducir la materia orgánica que puede provocar daños en el condensado

Torres de refrigeración

Medir el TOC del agua de captación y reposición antes de que entre en los intercambiadores de calor garantiza que no contenga materia orgánica que pueda dañar el equipo. Comprobar el TOC del agua después del proceso de refrigeración garantiza que el intercambiador de calor no haya emitido fugas de contaminantes desde el agua de captación hasta la masa de agua receptora.

Las torres de refrigeración de agua de una planta de tratamiento funcionan mejor con agua que no contiene materia orgánica que pueda causar obstrucciones y daños en el equipo.

Tratamiento de aguas pluviales

Los niveles de TOC guían el tratamiento de las aguas pluviales. Si los niveles de TOC son normales, el agua se vierte directamente en un curso de agua. Si los niveles de TOC son demasiado altos, el agua pluvial se desvía a un tanque de tormentas y luego se trata en una planta de tratamiento de aguas residuales. La monitorización del TOC ayuda a las instalaciones industriales a cumplir la normativa referente al agua pluvial.

Este drenaje desvía el agua a tanques de tormenta donde se pueden monitorizar los niveles de TOC.

¿Cómo se mide el TOC?

El TOC se mide mediante un proceso de tres pasos:

  1. La muestra se añade a la cubeta de reacción que contiene ácido. A continuación, se coloca la cubeta en el agitador TOC X5 para liberar la parte de carbono inorgánico (TIC) de la muestra.
  2. Después de liberar el TIC, la cubeta de reacción se une a la cubeta indicadora de pH a través de una tapa de dos lados de membrana permeable al gas.
  3. 3. A continuación, se coloca la combinación de cubetas en el bloque de digestión DRB200 durante 2 horas a 100 °C.

Pruebas de cubeta TNT plus para TOC (1,5 a 30 mg/L C), 25 pruebas

Análisis de laboratorio

Las muestras individuales se analizan en el laboratorio y los resultados se pueden registrar para identificar tendencias.

Reactivos TNT 810 para TOC

Analizador de TOC/TN XPERT


Analizador de TOC BioTector de Hach

Análisis en línea

Los analizadores en línea se pueden colocar a lo largo de una instalación para monitorear de forma continua los niveles de TOC y registrar automáticamente los resultados para identificar tendencias.

Familia de analizadores de TOC BioTector

Preguntas frecuentes

¿Los reactivos TNT Plus de Hach están aprobados para normativas EPA?

Sí, los reactivos de TOC de purgado LCK385, LCK386 y LCK387 se ajustan a la normativa anterior DIN (38409-H3) y también a la EN1484.

¿Cómo se puede medir el nivel de NOM en aplicaciones de agua potable?

La gestión de la materia orgánica natural (NOM) es importante a la hora de producir agua potable segura. La NOM, al igual que el TOC, puede reaccionar con el cloro y formar DBP. La NOM, que es el la forma previa a la formación de DBP, se puede medir mediante análisis de TOC. El analizador de TOC en continuo BioTector B3500dw de Hach, desarrollado específicamente para el sector del agua potable, optimiza la monitorización y la eliminación de materia orgánica basándose en mediciones de TOC en tiempo real. BioTector utiliza una tecnología de oxidación avanzada, con un método aprobado por la USEPA, y detecta de manera exacta y fiable la materia orgánica, lo que garantiza un proceso óptimo de tratamiento del agua.

¿Cuál es la relación entre DBO, DQO y TOC?

La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) se puede estimar a partir de las mediciones de la demanda química de oxígeno (DQO) y el establecimiento de una correlación. Para ello se necesitan datos previos de la DBO y la DQO tomados a lo largo de un tiempo determinado. Normalmente, la media de la DBO resultante se divide entre la media de la DQO para hallar un "factor de conversión" entre los dos parámetros. A continuación, se multiplicarían los resultados de la DQO por este factor para estimar la DBO.

En una misma muestra, los valores de la DQO son casi siempre superiores a los valores de la DBO. Como resultado, el factor de multiplicación normalmente será inferior a uno.

La correlación solo se aplicará a la muestra para la que se ha calculado (es decir, la correlación no se podría aplicar a muestras procedentes de otras fuentes de agua). Si la composición de la muestra cambia de forma significativa (debido a variaciones de temperatura o estacionales), podría ser necesario establecer una nueva correlación. Las mediciones de TOC también se pueden utilizar para estimar la DBO mediante una correlación. En este caso, se aplicarían los mismos métodos y las mismas consideraciones.