lagunas de estabilización

Elaborado por: Eduardo JesElaborado por: Eduardo Jesúús Lucena M.s Lucena M.Expone: Luis JosExpone: Luis Joséé La RosaLa Rosa

LAGUNAS DE ESTABILIZACILAGUNAS DE ESTABILIZACIÓÓNN

AsignaturaAsignatura

Saneamiento AmbientalSaneamiento Ambiental

Universidad Centroccidental Lisandro AlvaradoUniversidad Centroccidental Lisandro AlvaradoDecanato de IngenierDecanato de Ingenieríía Civila Civil

Efluentes LEfluentes Lííquidosquidos

Tratamiento de las Tratamiento de las Aguas ResidualesAguas Residuales

Sistemas Sistemas ConvencionalesConvencionales

Sistemas No Sistemas No ConvencionalesConvencionales

Son cuerpos de agua creados artificialmente para Son cuerpos de agua creados artificialmente para retener las aguas residuales un perretener las aguas residuales un perííodo apreciable odo apreciable de tiempo, a fin de que se realicen los procesos de tiempo, a fin de que se realicen los procesos naturales de degradacinaturales de degradacióón de la MO biodegradable. n de la MO biodegradable.

Lagunas de Lagunas de EstabilizaciEstabilizacióónn::

Introducción

Son estanques de poca profundidad excavados en Son estanques de poca profundidad excavados en tierra para el tratamiento de las aguas residualestierra para el tratamiento de las aguas residuales

Lagunas de Estabilización

Constituyen un sistema natural de tratamiento, Constituyen un sistema natural de tratamiento,

ffáácil de operar y de bajo costocil de operar y de bajo costo


Es un sistema de tratamiento de eficiencia Es un sistema de tratamiento de eficiencia probada, sobre todo en climas cprobada, sobre todo en climas cáálidos o lidos o semicsemicáálidoslidos


1.1 Aerobias o Aer1.1 Aerobias o Aeróóbicas: bicas: Presencia de OPresencia de O22 en toda la masa de agua en toda la masa de agua

microorganismos aerobios. microorganismos aerobios.

1.3 Facultativas:1.3 Facultativas:La masa de agua posee presencia de OLa masa de agua posee presencia de O22en la parte superior y ausencia de Oen la parte superior y ausencia de O22 en en la parte inferior la parte inferior microorganismos microorganismos aerobios, anaerobios y facultativos.aerobios, anaerobios y facultativos.

1.2 Anaerobias o Anaer1.2 Anaerobias o Anaeróóbicas:bicas:Ausencia de OAusencia de O22 en toda la masa de agua en toda la masa de agua

microorganismos anaerobios.microorganismos anaerobios.

CLASIFICACICLASIFICACIÓÓNN

1. Seg1. Segúún su contenido de Oxn su contenido de Oxíígeno (Ogeno (O22):):


2.1 Primarias: 2.1 Primarias: Ubicadas al comienzo del proceso de Ubicadas al comienzo del proceso de tratamiento. Reciben aguas residuales tratamiento. Reciben aguas residuales crudas (no tratadas). crudas (no tratadas).

2.3 Terciarias o de Maduraci2.3 Terciarias o de Maduracióón:n:Ubicadas al final del proceso de Ubicadas al final del proceso de tratamiento. Generan el efluente final.tratamiento. Generan el efluente final.

2.2 Secundarias:2.2 Secundarias:Ubicadas luego de la laguna primaria. Ubicadas luego de la laguna primaria. Reciben efluentes de otras lagunas.Reciben efluentes de otras lagunas.

2. Seg2. Segúún la posicin la posicióón que ocupan:n que ocupan:



3.1 Con descarga continua: 3.1 Con descarga continua: Vierten su efluente continuamente. Vierten su efluente continuamente.

3.3 De retenci3.3 De retencióón total o evaporacin total o evaporacióón:n:No poseen descarga. Se consideran en No poseen descarga. Se consideran en aquellos lugares donde la tasa de aquellos lugares donde la tasa de evaporacievaporacióón supera la de precipitacin supera la de precipitacióón n anual.anual.

3.2 Con descarga controlada:3.2 Con descarga controlada:Vierten su efluente periVierten su efluente perióódicamente dicamente (cuando se presentan las condiciones (cuando se presentan las condiciones óóptimas de descarga).ptimas de descarga).

3. Seg3. Segúún las condiciones de descarga:n las condiciones de descarga:



VENTAJAS DE UN SISTEMA CON LAGUNASVENTAJAS DE UN SISTEMA CON LAGUNAS

No requiere de personal altamente capacitado No requiere de personal altamente capacitado para su operacipara su operacióón y mantenimiento.n y mantenimiento.

Costos de operaciCostos de operacióón bajos.n bajos.Generan efluentes de calidad similar a los Generan efluentes de calidad similar a los efluentes al tratamiento convencional.efluentes al tratamiento convencional.

Amortiguan bien las variaciones de carga Amortiguan bien las variaciones de carga hidrhidrááulica y contaminantes.ulica y contaminantes.

La evacuaciLa evacuacióón y disposicin y disposicióón de los lodos se n de los lodos se realiza en intervalos de 10 a 20 arealiza en intervalos de 10 a 20 añños.os.

Ofrecen altas eficiencias en la eliminaciOfrecen altas eficiencias en la eliminacióón de n de los microorganismos patlos microorganismos patóógenos.genos.


DESVENTAJAS DE UN SISTEMA CON LAGUNASDESVENTAJAS DE UN SISTEMA CON LAGUNAS

El efluente puede contener una elevada El efluente puede contener una elevada concentraciconcentracióón de algas.n de algas.

Requiere grandes extensiones de terreno y Requiere grandes extensiones de terreno y ubicaciubicacióón lejana a la poblacin lejana a la poblacióón.n.

Variabilidad de la calidad del efluente, Variabilidad de la calidad del efluente, particularmente en lo referente a SS.particularmente en lo referente a SS.En climas frEn climas frííos tienden a ser menos eficientes.os tienden a ser menos eficientes.

Un diseUn diseñño inapropiado o una incorrecta o inapropiado o una incorrecta operacioperacióón pueden generar malos olores.n pueden generar malos olores.

Pueden contaminar las aguas subterrPueden contaminar las aguas subterrááneas si neas si no se impermeabilizan o si el recubrimiento se no se impermeabilizan o si el recubrimiento se dadañña.a.


LAGUNAS ANAERLAGUNAS ANAERÓÓBIASBIAS

CAPA DE LODOS

Tipos

LAGUNAS ANAERLAGUNAS ANAERÓÓBIAS BIAS -- CARACTERCARACTERÍÍSTICASSTICAS

Profundidad: Profundidad: 2,4 2,4 –– 5 m5 m

ÁÁrea: rea: 0,2 0,2 –– 0,8 ha0,8 haTiempo de retenciTiempo de retencióón: n: 20 20 –– 50 d50 d

Temperatura: Temperatura: 6 6 –– 50 50 ººCC

Temperatura Temperatura ÓÓptima: ptima: 30 30 ººCC

COS: COS: 220 220 –– 560 kg DBO / 560 kg DBO / haha··diadiaReducciReduccióón de DBO: n de DBO: 50 50 –– 85 %85 %

ConversiConversióón Principal: n Principal: CHCH44, CO, CO22 y Bacteriasy Bacterias

ConcentraciConcentracióón n AlgalAlgal: : 0 0 –– 5 mg/l5 mg/l

SST en el efluente: SST en el efluente: 80 80 –– 160 mg/l160 mg/l

Fuente: Fuente: METCALF & EDDYMETCALF & EDDY

Tipos

LAGUNAS FACULTATIVASLAGUNAS FACULTATIVAS

Tipos

LAGUNAS FACULTATIVAS LAGUNAS FACULTATIVAS -- CARACTERCARACTERÍÍSTICASSTICAS

Profundidad: Profundidad: 1,4 1,4 -- 2,4 m2,4 m




COS: COS: 56 56 –– 202 kg DBO / 202 kg DBO / haha··diadiaReducciReduccióón de DBO: n de DBO: 80 80 –– 95 %95 %

ConversiConversióón Principal: n Principal: Algas, COAlgas, CO22, CH, CH44, y Bacterias, y Bacterias




Tipos

LAGUNAS AEROBIASLAGUNAS AEROBIAS

Tipos

LAGUNAS AEROBIAS DE ALTA TASALAGUNAS AEROBIAS DE ALTA TASA

Profundidad: Profundidad: 0,3 0,3 –– 0,45 m0,45 m




COS: COS: 90 90 –– 180 kg DBO / ha180 kg DBO / ha··ddReducciReduccióón de DBO: n de DBO: 80 80 –– 95 %95 %

ConversiConversióón Principal: n Principal: Algas, COAlgas, CO22 y Bacteriasy Bacterias




Tipos

LAGUNAS AEROBIAS DE BAJA TASALAGUNAS AEROBIAS DE BAJA TASA


ÁÁrea: rea: < 4,0 ha< 4,0 haTiempo de retenciTiempo de retencióón: n: 10 10 –– 40 d40 d



COS: COS: 65 65 –– 135 kg DBO / ha135 kg DBO / ha··ddReducciReduccióón de DBO: n de DBO: 80 80 –– 95 %95 %

ConversiConversióón Principal: n Principal: Algas, COAlgas, CO22 y Bacteriasy Bacterias




Tipos

LAGUNAS DE MADURACILAGUNAS DE MADURACIÓÓNN





COS:COS: ≤≤ 17 kg DBO / ha17 kg DBO / ha··ddReducciReduccióón de DBO: n de DBO: 60 60 –– 80 %80 %

ConversiConversióón Principal: n Principal: Algas, COAlgas, CO22, NO, NO33 y Bacteriasy Bacterias




Tipos

PATRONES DE CAUDAL Y MEZCLAPATRONES DE CAUDAL Y MEZCLA

Dependen de:Dependen de:

•• Forma del tanque, laguna o reactorForma del tanque, laguna o reactor

•• EnergEnergíía de entrada por unidad de volumena de entrada por unidad de volumen

•• TamaTamañño de la unidad de tratamiento o de la unidad de tratamiento

•• Otros factores...Otros factores...

Afectan el tiempo de exposiciAfectan el tiempo de exposicióón para el n para el tratamiento y la distribucitratamiento y la distribucióón de la biomasa n de la biomasa y de las sustancias en la laguna (reactor)y de las sustancias en la laguna (reactor)

Importancia:Importancia:

Reactores

TIPOS DE PATRONES DE CAUDAL Y MEZCLATIPOS DE PATRONES DE CAUDAL Y MEZCLA

1. Mezcla Completa:1. Mezcla Completa:

•• Todos los elementos de volumen Todos los elementos de volumen son mezclados en forma instantson mezclados en forma instantáánea.nea.

•• Su contenido es perfectamente Su contenido es perfectamente homoghomogééneo en todos los puntos.neo en todos los puntos.

•• La concentraciLa concentracióón del efluente es n del efluente es igual a la concentraciigual a la concentracióón del reactor.n del reactor.

Co

1 + K·tC =

Q

Co

Q

C

V K

CAfluente Efluente

Reactores


2. Flujo Pist2. Flujo Pistóón:n:

•• Todo elemento de volumen deja el Todo elemento de volumen deja el reactor en el mismo orden que entrreactor en el mismo orden que entróó..

•• No existe dispersiNo existe dispersióón o mezcla.n o mezcla.

•• Todo elemento de volumen es Todo elemento de volumen es expuesto al tratamiento en el mismo expuesto al tratamiento en el mismo perperííodo de tiempo.odo de tiempo.

A EQ

Co

Q

C

Co

e KtC =

Reactores


3. Flujo Disperso o Arbitrario:3. Flujo Disperso o Arbitrario:

•• Cada elemento de volumen tiene un tiempo de Cada elemento de volumen tiene un tiempo de retenciretencióón diferente.n diferente.

•• EstEstáá comprendido entre el flujo pistcomprendido entre el flujo pistóón ideal y la n ideal y la mezcla completa ideal.mezcla completa ideal.

•• La dispersiLa dispersióón puede ser axial o longitudinal.n puede ser axial o longitudinal.

Q

Co

Q

CAfluente Efluente

Reactores



Las condiciones de mezcla estLas condiciones de mezcla estáán caracterizadas por el n caracterizadas por el nnúúmero de dispersimero de dispersióón (d)n (d)::

D

ULd = =

Dt

L2

dd = n= núúmero de dispersimero de dispersióón (adimensional)n (adimensional)

DD = coeficiente de dispersi= coeficiente de dispersióón axial o longitudinal (mn axial o longitudinal (m22/h)/h)

UU = velocidad media del flujo (m/h)= velocidad media del flujo (m/h)

LL = largo del reactor (m)= largo del reactor (m)

tt = tiempo de retenci= tiempo de retencióón hidrn hidrááulica (h)ulica (h)

Reactores



El flujo disperso se determina por la ecuaciEl flujo disperso se determina por la ecuacióón de n de WehnerWehner y y WilhelmWilhelm (1958), aplicada por (1958), aplicada por ThirimurthyThirimurthy (1969):(1969):

C

Co

=4a 1/2d

(1+a)2·e a/2d - (1-a)2·e -a/2d

donde: donde: a = 1 + 4Ktd (adimensional)(adimensional)

SegSegúún n ThirimurthyThirimurthy, si , si dd < 2:< 2:

C

Co

=4a·e (1-a)/2d

(1+a)2

Reactores



Para estimar la dispersiPara estimar la dispersióón n YYáñáñezez propone:propone:

d =L/W

-0,26118+0,25392(L/W)+1,01368(L/W)2

LL = longitud de la laguna (m)= longitud de la laguna (m)

WW = ancho de la laguna (m)= ancho de la laguna (m)

Para Para L/W L/W = 1 (laguna cuadrada) = 1 (laguna cuadrada) dd = 0,99362= 0,99362

Para Para L/W L/W = 2 (laguna rectangular) = 2 (laguna rectangular) dd = 0,46497= 0,46497



Reactores



El nEl núúmero de dispersimero de dispersióón d puede estimarse de dos n d puede estimarse de dos maneras:maneras:•• Por medio del uso de trazadores en una unidad existente Por medio del uso de trazadores en una unidad existente

(escala real) o en un modelo (escala reducida).(escala real) o en un modelo (escala reducida).

•• Usando mUsando méétodos emptodos empííricos (menos perfectos, pero ricos (menos perfectos, pero úútiles).tiles).

Reactores

MODELOS DE DISEMODELOS DE DISEÑÑOO

1. Emp1. Empííricos:ricos:

•• Se basan en la observaciSe basan en la observacióón de algunas n de algunas caractercaracteríísticas fsticas fíísicas y operacionales de lagunas sicas y operacionales de lagunas que funcionan adecuadamente y con alta eficiencia.que funcionan adecuadamente y con alta eficiencia.

•• No establecen relaciones entre las caracterNo establecen relaciones entre las caracteríísticas sticas funcionales y los factores que intervienen en el funcionales y los factores que intervienen en el proceso de depuraciproceso de depuracióón.n.

•• VENTAJA: son sencillos y no necesitan parVENTAJA: son sencillos y no necesitan paráámetros metros difdifííciles de obtener.ciles de obtener.

•• DESVENTAJA: su aplicaciDESVENTAJA: su aplicacióón es limitada, pues se n es limitada, pues se derivan exclusivamente de la observaciderivan exclusivamente de la observacióón n experimental.experimental.

Diseño

MODELOS DE DISEMODELOS DE DISEÑÑOO

2. Racionales:2. Racionales:

•• Siguen una teorSiguen una teoríía racional sobre el funcionamiento a racional sobre el funcionamiento de las lagunas.de las lagunas.

•• Establecen relaciones entre las caracterEstablecen relaciones entre las caracteríísticas sticas funcionales y los resultados de operacifuncionales y los resultados de operacióón.n.

•• VENTAJA: Establecen expresiones o correlaciones VENTAJA: Establecen expresiones o correlaciones matemmatemááticas que describen el fenticas que describen el fenóómeno de meno de depuracidepuracióón y permiten reproducirlo en condiciones n y permiten reproducirlo en condiciones controladas.controladas.

•• DESVENTAJA: se necesitan lagunas piloto o ensayos DESVENTAJA: se necesitan lagunas piloto o ensayos de laboratorio para determinar los parde laboratorio para determinar los paráámetros que metros que intervienen en los procesos depuraciintervienen en los procesos depuracióón.n.

Diseño

DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS ANAEROBIASO DE LAGUNAS ANAEROBIAS

•• TTíípicamente usadas como lagunas primarias. picamente usadas como lagunas primarias.

•• Son recomendadas para disminuir rSon recomendadas para disminuir ráápidamente la pidamente la DBO (~ 50%).DBO (~ 50%).

•• Su diseSu diseñño es pro es práácticamente empcticamente empíírico.rico.

•• Se diseSe diseññan con criterios de carga organ con criterios de carga orgáánica nica volumvoluméétrica y/o tiempo de retencitrica y/o tiempo de retencióón.n.

•• La acumulaciLa acumulacióón de lodos se supone 0,04 mn de lodos se supone 0,04 m33//habhab··aaññoo..

•• VENTAJA: pueden oxidar elevadas cargas orgVENTAJA: pueden oxidar elevadas cargas orgáánicas nicas con buenas reducciones de DBO y SS en con buenas reducciones de DBO y SS en ááreas reas bastantes reducidas.bastantes reducidas.

•• DESVENTAJA: el olor producido principalmente por DESVENTAJA: el olor producido principalmente por la liberacila liberacióón de sulfuro de hidrn de sulfuro de hidróógeno (Hgeno (H22S).S).

Diseño


La informaciLa informacióón sobre lagunas anaerobias permitin sobre lagunas anaerobias permitióóformular la siguiente expresiformular la siguiente expresióón:n:

1. Con base en la Carga Org1. Con base en la Carga Orgáánica Volumnica Voluméétrica:trica:

COV = 16,5·T - 100donde:donde:COVCOV = carga org= carga orgáánica volumnica voluméétrica (g DBO / mtrica (g DBO / m3 3 d)d)TT = temperatura de dise= temperatura de diseñño (o (ººC, generalmente > 10)C, generalmente > 10)

Remoción de DBO en lagunas anaerobias

Temperatura, ºC Eficiencia de remoción de DBO, %

< 10 40 11 – 20 50 21 – 25 60 > 25 70

Diseño


Fue desarrollado por Fue desarrollado por VincentVincent en 1963, para Zambia, en 1963, para Zambia, suponiendo mezcla completa y T del agua de 20 suponiendo mezcla completa y T del agua de 20 ººC:C:

2. Modelo de 2. Modelo de VincentVincent::

donde:donde:CC = DBO del efluente y de la laguna (= DBO del efluente y de la laguna (mgmg/l)/l)CCoo = DBO del afluente (= DBO del afluente (mgmg/l)/l)t = t = tiempo de retencitiempo de retencióón hidrn hidrááulico (d)ulico (d)KK = constante de remoci= constante de remocióón de DBO (6,0 dn de DBO (6,0 d--11))nn = exponente (igual a 4,8)= exponente (igual a 4,8)

=Co

1+K·t (C/Co)nC

Diseño


Determinar las caracterDeterminar las caracteríísticas de una laguna sticas de una laguna anaeranaeróóbica para un caudal de disebica para un caudal de diseñño de 2000 mo de 2000 m33/d, /d, temperatura de disetemperatura de diseñño de 20 o de 20 ººC y DBO del afluente de C y DBO del afluente de 300 300 mgmg/l. La carga de DBO por persona es de 40 g/d./l. La carga de DBO por persona es de 40 g/d.

Ejemplo:Ejemplo:

Diseño

DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS FACULTATIVASO DE LAGUNAS FACULTATIVAS

•• Pueden funcionar como lagunas primarias o Pueden funcionar como lagunas primarias o secundarias. secundarias.

•• La reducciLa reduccióón de la DBO es alrededor de 70 a 90%.n de la DBO es alrededor de 70 a 90%.

•• Se diseSe diseññan por modelos de: mezcla completa, flujo an por modelos de: mezcla completa, flujo disperso, flujo pistdisperso, flujo pistóón, carga orgn, carga orgáánica superficial, nica superficial, tiempo de retencitiempo de retencióón y empn y empííricos.ricos.

•• Cuando se usan como lagunas primarias, la Cuando se usan como lagunas primarias, la acumulaciacumulacióón de lodos es poca (capa fina).n de lodos es poca (capa fina).

•• VENTAJA: no producen malos olores.VENTAJA: no producen malos olores.

•• DESVENTAJA: el gran DESVENTAJA: el gran áárea que ocupan.rea que ocupan.

Diseño

MaraisMarais propone: propone: K = 1,2 (1,085)K = 1,2 (1,085)TT--3535

1. Modelo de Mezcla Completa:1. Modelo de Mezcla Completa:

Co

1 + K·tC = Valor de KValor de KDBODBO ??????

(funci(funcióón de T)n de T)

MaraMara recomienda: recomienda: K = 0,3 (1,05)K = 0,3 (1,05)TT--2020

GloynaGloyna sugiere: sugiere: K = 0,17 dK = 0,17 d--11

En En SurSurááfricafrica se usa: se usa: K=0,17dK=0,17d--1 1 (T>5(T>5ººC) y 0,14dC) y 0,14d--1 1 (T<5(T<5ººC)C)

En Israel se supone: En Israel se supone: K = 0,8 (1,054)K = 0,8 (1,054)TT--2020

TchobanoglousTchobanoglous recomienda: recomienda: K = 0,2 K = 0,2 –– 0,4 d0,4 d--11


Diseño

MaraisMarais y y MeiringMeiring recomiendan para mantener una recomiendan para mantener una laguna facultativa laguna facultativa PRIMARIAPRIMARIA predominantemente predominantemente aeraeróóbica:bica:

donde:donde:C C = DBO del efluente de la laguna primaria (= DBO del efluente de la laguna primaria (mgmg/l)/l)HH = profundidad de la laguna (m)= profundidad de la laguna (m)

1. Modelo de Mezcla Completa:1. Modelo de Mezcla Completa:

600

2 · H + 8C =

Esta ecuaciEsta ecuacióón n NONO se aplica en lagunas facultativas se aplica en lagunas facultativas secundariassecundarias


Diseño


Determinar las caracterDeterminar las caracteríísticas de un sistema de sticas de un sistema de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de un agua residual domun agua residual domééstica de 200 stica de 200 mgmg/l a 20 /l a 20 mgmg/l. El /l. El caudal es de 2000 mcaudal es de 2000 m33/d, la temperatura promedio del /d, la temperatura promedio del agua en el mes magua en el mes máás frs fríío de 20 o de 20 ººC y la profundidad C y la profundidad úútil til de 1,5 m. de 1,5 m. Asumir criterios de mezcla completaAsumir criterios de mezcla completa..

Ejemplo:Ejemplo:

Diseño

C

Co

=4a 1/2d

(1+a)2·e a/2d - (1-a)2·e -a/2d

a = 1 + 4Ktd

Si Si dd < 2:< 2:C

Co

=4a·e (1-a)/2d

(1+a)2

d =L/W

-0,26118+0,25392(L/W)+1,01368(L/W)2

2. Modelo de Flujo Disperso (Arbitrario):2. Modelo de Flujo Disperso (Arbitrario):DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS FACULTATIVASO DE LAGUNAS FACULTATIVAS

Diseño


Para facilitar Para facilitar el uso de la el uso de la ecuaciecuacióón de n de WehnerWehner y y WilhelmWilhelm, , ThirimurthyThirimurthydesarrolldesarrollóóun grun grááfico y fico y propuso:propuso:

K = 0,15(1,072)K = 0,15(1,072)TT--2020

2. Modelo de Flujo Disperso (Arbitrario):2. Modelo de Flujo Disperso (Arbitrario):

Diseño


Determinar las caracterDeterminar las caracteríísticas de un sistema de sticas de un sistema de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de un agua residual domun agua residual domééstica de 200 stica de 200 mgmg/l a 20 /l a 20 mgmg/l. El /l. El caudal es de 2000 mcaudal es de 2000 m33/d, la temperatura promedio del /d, la temperatura promedio del agua en el mes magua en el mes máás frs fríío de 20 o de 20 ººC y la profundidad C y la profundidad úútil til de 1,5 m. de 1,5 m. Asumir criterios de flujo dispersoAsumir criterios de flujo disperso..

Ejemplo:Ejemplo:

Diseño

3. Modelo de Flujo Pist3. Modelo de Flujo Pistóón:n:DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS FACULTATIVASO DE LAGUNAS FACULTATIVAS

Co

e KtC =

donde donde KK2020 = constante de remoci= constante de remocióón de DBO a 20 n de DBO a 20 ººCC

La EPA propone:La EPA propone: K = KK = K2020 (1,09)(1,09)TT--2020

COS, kg DBO/ha·d K20, d-1

22 0,045 45 0,071 67 0,083 90 0,096

112 0,129

Diseño


Determinar las caracterDeterminar las caracteríísticas de un sistema de sticas de un sistema de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de un agua residual domun agua residual domééstica de 200 stica de 200 mgmg/l a 20 /l a 20 mgmg/l. El /l. El caudal es de 2000 mcaudal es de 2000 m33/d, la temperatura promedio del /d, la temperatura promedio del agua en el mes magua en el mes máás frs fríío de 20 o de 20 ººC y la profundidad C y la profundidad úútil til de 1,5 m. de 1,5 m. Asumir criterios de flujo pistAsumir criterios de flujo pistóónn..

Ejemplo:Ejemplo:

Diseño

4. Modelos de Carga Superficial: (Emp4. Modelos de Carga Superficial: (Empííricos)ricos)DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS FACULTATIVASO DE LAGUNAS FACULTATIVAS

Algunos son: Algunos son: GloynaGloyna, , CanterCanter--EnglandeEnglande--MauldinMauldin, , McGarryMcGarry--PescodPescod, , MaraMara--Silva, Silva, YYáñáñezez, , ArthurArthur, Cubillos y , Cubillos y MaraMara..

Cubillos establece: Cubillos establece: CSM = 714,3 H (1,085)CSM = 714,3 H (1,085)TT--3535

lagunas primarias:lagunas primarias: CSR = 25,133 + 0,675 CSACSR = 25,133 + 0,675 CSA

lagunas secundarias:lagunas secundarias: CSR = CSR = -- 3,8179 + 0,8167 CSA3,8179 + 0,8167 CSA

donde:donde:CSM CSM = COS m= COS mááxima (xima (kgkg DBO/ha.d)DBO/ha.d)CSR CSR = COS removida (= COS removida (kgkg DBO/ha.d)DBO/ha.d)CSA CSA = COS aplicada (= COS aplicada (kgkg DBO/ha.d)DBO/ha.d)

Diseño


Determinar las caracterDeterminar las caracteríísticas de un sistema de sticas de un sistema de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de lagunas facultativas en serie para reducir la DBO de un agua residual domun agua residual domééstica de 200 stica de 200 mgmg/l a 20 /l a 20 mgmg/l. El /l. El caudal es de 2000 mcaudal es de 2000 m33/d, la temperatura promedio del /d, la temperatura promedio del agua en el mes magua en el mes máás frs fríío de 20 o de 20 ººC y la profundidad C y la profundidad úútil til de 1,5 m. de 1,5 m. Asumir criterios de CubillosAsumir criterios de Cubillos..

Ejemplo:Ejemplo:

Diseño

DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS DE MADURACIO DE LAGUNAS DE MADURACIÓÓNN•• Se diseSe diseññan en base a los coliformes fecales (an en base a los coliformes fecales (KKbb) )

•• Siempre se dimensionan en serie y todas deben Siempre se dimensionan en serie y todas deben tener las mismas dimensiones.tener las mismas dimensiones.

•• Para dos o mPara dos o máás lagunas (en serie), el tiempo de s lagunas (en serie), el tiempo de retenciretencióón varn varíía entre 3 y 10 da entre 3 y 10 díías (o mas (o máás).s).

•• Para una laguna, el tiempo de retenciPara una laguna, el tiempo de retencióón deber mayor n deber mayor o igual a 5 do igual a 5 díías.as.

•• La remociLa remocióón de coliformes en lagunas anaerobias se n de coliformes en lagunas anaerobias se considera despreciable.considera despreciable.

•• Tradicionalmente se han diseTradicionalmente se han diseññado empleando el ado empleando el modelo de mezcla completa.modelo de mezcla completa.

•• Actualmente, existe la tendencia a diseActualmente, existe la tendencia a diseññar ar adoptando el modelo de flujo disperso.adoptando el modelo de flujo disperso.

Diseño

DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS DE MADURACIO DE LAGUNAS DE MADURACIÓÓNN

Modelos EmpModelos Empííricos para estimar ricos para estimar KKbb::

Autor Ecuación Modelo

Marais Kb = 2,60 (1,90)T-20 Mezcla completa

Ramírez Kb = 1,41 (1,40)T-20 Mezcla completa (laguna primaria)

Ramírez Kb = 3,27 (1,59)T-20 Mezcla completa (laguna secundaria)

Klock Kb = 1,10 (1,075)T-20 Flujo pistón

Bowles Kb = 0,50 (1,072)T-20 Flujo pistón

Ramírez Kb = 0,41 (1,15)T-20 Flujo pistón (laguna primaria)

Ramírez Kb = 0,36 (1,25)T-20 Flujo pistón (laguna secundaria)

Sáenz Kb = 0,623 (1,037)T-20 Flujo disperso

Sáenz Kb = 0,84 (1,07)T-20 Flujo disperso

Diseño

DISEDISEÑÑO DE LAGUNAS DE MADURACIO DE LAGUNAS DE MADURACIÓÓNN

Determinar las eficiencias de remociDeterminar las eficiencias de remocióón de coliformes n de coliformes fecales de las lagunas del ejemplo precedente fecales de las lagunas del ejemplo precedente suponiendo una densidad de coliformes fecales en el suponiendo una densidad de coliformes fecales en el afluente de 3 x 10afluente de 3 x 1077 NMP/100 NMP/100 mlml..

Ejemplo:Ejemplo:

Diseño

lagunas de estabilización

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