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8/20/2019 Sesion 10_Lagunas de Estabilizaciu00F3n

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Curso: Ingeniería de Aguas Residuales

Facultad de Ingeniería y Gestión Ambiental

SISTEMAS DE TRATAMIENTO

CON LAGUNAS



4.1 INTRODUCCION

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Sistema natural de tratamiento de aguas residuales, donde seproduce la estabilización de materia orgánica y la reducciónbacteriana.

Estanques abiertos en el terreno, y que han sido diseñadosespecíficamente para tratar desechos por medio de laactividad de bacterias y algas presentes en el agua (relaciónmutualista)

Es necesario tiempos de retención elevados. De construcción simple, principalmente remoción de tierras.

Lagunas de estabilización



Simple & confiableBajo costo

Buena remoción de patógenos.

Ventajas de LE



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Lagunas de Estabilización (LE)

Pre- Tratamiento:

Cámara de rejas, desarenador

Seguido por una o más LE en serie, cada una

comprometiendo

Una Laguna Anaerobia

Una Laguna Facultativa, y (*)

Una o más Lagunas de Maduración

(*) Depende de la calidad de ef luente requerida



Pre-Tratamiento

Ejemplo :

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Pre-Tratamiento

Ejemplo :

Alturas Típicas

3m

1.5 m

1m



Laguna Anaerobia, 2 días

Laguna Facultativa, 5 días

Una LagunaEstabilización, localizadaen ciudad de Ginebra,Colombia.

Caudal de Tratamiento: 25L/seg

Laguna Anaerobia + Lag.Facultativa

Reuso: Irrigación de canade azúcar.

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Vista Aérea de la Lag. Estabilización



El color de las Lag. Facultativas y

Maduración Verde oscuro

Presenciade Algas !



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Algas realizan la fotosíntesis,desprendiendo Oxígeno yposeen cloroplastos.

Algas Móviles y No móviles

Las especies móviles sedesplazan en el agua graciasa los flagelos

En aguas moderadamente

turbias, las algas móviles sondominantes en relación conlas no moviles. Peroconforme la calidad del aguamejora la especie quepredomina son No móviles.

Algas en Lag. EstabilizaciónFig.1



Las algas son el grupo másImportante en un sistema conLagunas.

Su función principal es proveerde Oxígeno a las bacterias paraoxidar la materia orgánicapresente en las a. residuales(remoción DBO)

Las Algas usan la energía solarpara fijar el CO2 y formannuevas células. Las cuales sonfotosintetisadas para producirO2. El CO2 es proveído por lasbacterias. “Relación demutualismo”

Por lo tanto: Las algasproveen O2 al sistema y lasbacterias CO

2

.



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Fotosíntesis

Las algas emplean energía solar para “fijar” el dióxido de

carbono (CO2).

El Oxigeno (O2), es producido del agua como un producto.

Ecuación General:

H H O P N H C

solar Luz HPO NH H CO

140171180

160236106

221645181106

4422

1 g algas producen ~ 1.5 g O2equivale ≈ 1.5 g DBOu ≈ 1 g DBO5.

ALGAS



Puesto que la actividad fotosintética depende de la Luzsolar, este proceso requiere áreas extensas de tierra encomparación con los sistemas mecanizados.

Se ha estimado que aproximadamente el 80% deloxígeno disuelto presente en las Lagunas proviene de laactividad fotosintética, por lo tanto, es importante teneren cuenta, la dependencia que existe entre la poblaciónalgal y la carga aplicada.

Diversos estudios concluyen que existe una relacióninversa entre la carga superficial aplicada, laconcentración de algas y el O2 producido en Lag.

Facultativas . (Konig , 1984)



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Relación de la carga superficial aplicada y la

concentración de algas

Konig, 1984. Existe una

relación inversa entre la

carga aplicada y la

concentración de

biomasa

Esta relación sugiere que

a concentraciones < 300

ug chl/L existe el riesgo

de presentarse

condiciones anóxicas


Facultad de Ingeniería y Gestión AmbientalFig. 5 Sulfuro vs Tasa de Algas

Konig et al ,1987

Concluyeron que :

Elevadas cargas Orgánicas

se asociaban a la presencia

de sulfuro, de forma no

ionizada H2S (pH


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Ventajas y DesventajasParámetro Sistemas Mecanizados(1) Lagunas de

Estabilización

Remoción de DBO ** a *** ***

Remoción de SST ** a *** *

Remoción de ColiformesFecales

* a ** ***

Remoción de huevos deHelmintos

* a ** ***

Remoción de Virus * a ** ***

Potencial de Reuso

Efluente

Necesita tratamientos

adicionales

Alto potencial de reuso

Mantenimiento Medio – Alto Bajo - Medio

Energía requerida 10 – 25 kwh/PE.year < 5 kwh/PE.year

Area requerida 0.1 – 0.3 m2/PE 2 – 5 m2/PE

Manejo de Lodos Alto Lodo p/ secado y reuso

(1) Lodos activados, Filtros Percoladores(2) * Bajo ** Medio *** Alto



Carga Orgánica “C”

Teórica



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Carga Orgánica “C”



Carga Superficial (CS)



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Carga Volumétrica



4.2 CLASIFICACION DE LAS LAGUNAS DE

ESTABILIZACION



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Los sistemas de Tratamiento con Lagunas comprenden:

Lagunas Anaerobias

Lagunas Facultativas

Lagunas de Maduración

La principal función de las Lagunas Anaerobias y Facultativas

es la remoción de DBO.

La principal función de las Lagunas de Maduración es la

remoción de organismos patógenos.

El tiempo de retención Hidráulico oscila típicamente en elrango de 5 a 50 días (dependiendo de la Temperatura). Si

comparamos con los sistemas convencionales el TRH es

mucho mayor. (TRH ~1 día)





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CLASIFICACION



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ESQUEMAS DE SISTEMAS DE LAGUNAS



ESQUEMAS DE SISTEMAS DE LAGUNAS



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MODULOS UNO A UNO



MODULOS DOS A UNO



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LAGUNAS ANAEROBIAS



Estabilizan la materia orgánica por procesos de

sedimentación y digestión anaerobia. Condiciones de

ausencia de oxígeno y algas.

Se usan para el tratamiento de efluentes líquidos con alto

contenido de materia orgánica. Carga org. Volumétrica: 100-

350 g DBO/m3.d (dependiendo de la temperatura)

La remoción de Huevos de helmintos y cistos de protozoos se

realiza por sedimentación.

Respecto a la emisión de olores (H2S) no es problema si se

controla las cargas aplicadas dentro de los rangos de

operación y si el contenido de sulfatos es menor 500 mg/L .

(Gloyna & Espino, 1969).



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Tiempo de retención: 1 – 3 días para aguas residualesdomésticas y mayor a 20 días para aguas residuales

industriales.

Profundidad: 2.0 a 5.0 m depende de las condiciones de la

superficie.

Remoción de DBO: 30-75% . Se incrementa con la

Temperatura. E.g 70% de la DBO se puede remover a 25oC.

Remoción de SST: 50 -70%

Contienen poca o nula concentración de algas.Ocasionalmente se puede encontrar en la superficie a

Chlamidomonas el cual es alga resistente a los sulfuros.



OXIDACION BIOLOGICA ANAEROBIA



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FERMENTACION ACIDA



METANOGENESIS



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CARACTERISTICAS DE FORMADORAS DE

METANO

Estrictamente anaerobias

Desarrollo variable: especie y temperatura 2 a 22 días.

Sensible al pH: Rango 6.6 a 7.6

Rango optimo: 7.0 a 7.2 (pH


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Operación Lag. Anaerobias Típicamente son usadas como Lagunas primarias para aguas

residuales domésticas. (similares a un Tanque séptico abierto)

La fracción sólida sedimentable sedimenta formando una capa de

Lodos (T > 15oC). Se produce la digestión anaerobia de la capa

de Lodos formando biogás, metano y CO2.

En climas calientes son altamente eficientes pudiendo remover

más del 75% DBO a 25oC con un tiempo de retención de 1 día,

para aguas residuales con DBO entrada mayor a 350 mg/L

(Silva, 1982; Pearson et al 1996)

Aproximadamente el 30% de los gases generados escapan como

Biogás: CO2 + CH4



Generación de Gases en L. Anaerobias

Los organismos responsables de la degradación de la materia orgánica sonlos mismos que los presentes en otros tipos de tratamiento anaerobio. e.gTanques sépticos, reactores anaerobios, digestores.

Requieren las mismas condiciones ambientales tales como pH> 6.5.



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Remoción de DBO en Lag. Anaerobias



Diseño L. Anaerobias

El diseño de la Laguna anaerobia está basado en la

carga orgánica volumétrica (λv)

Va

Q Liv .

Donde :λ v= carga orgánica volumétrica, gDBO/m3.dLi = DBO en el afluente, mg/LQ = caudal promedio, m3/d

Va= volumen de laguna anaerobia, m3



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Rango de diseño para v en A.r domésticas

Este es el rango típico de diseno para Lagunas

anaerobias que tratan aguas residuales domésticas.

Se asume que a valores menores de 100, la Laguna no

funcionará como anaerobia. Y a valores mayores a 400

se presenta el riesgo de emisión de olores.

100 ≤ v≤400



Carga Orgánica

Volumétrica

La carga orgánica

volumétrica varía con

Temperatura, la cual

corresponde a la

temperatura media

ambiental del mes más

frío.

La remoción de DBO

también varía con la

Temperatura.

Temperatur aoC

λv(g/m3.d)

Remociónde DBO (%)

10 100 40

10-20 20T-100* 2T+20*

20-25 10T+100* 2T+20*

Variación de y Remoción

de DBO en f (To)

* T=temperatura, oC



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Olores

Es importante saber que los problemas de olores

están asociados a la presencia de H2S

La presencia de H2S proviene de la reducción de

los sulfatos por las bacterias anaerobias reductoras

de sulfato (e.g Desulfovibrio spp).

Estas bacterias reducen los sulfatos a sulfuros enuna solución acuosa. Presentándose como una

mezcla de H2S, iones de bisulfito HS- e iones sulfito

S2-, cuya proporción depende del pH de la solución.



Fig. 10 Efecto del pH y Sulfuros

Mara, Duncan

Demostró que a

diferentes valores de pH

favorece la disociación

del sulfuro (H2S,HS- y S2-)

De la fig. 10 se puede

observar que el ion

sulfito, recién aparece a

pH de 8. Por lo tanto su

presencia No debería ser

un problema en L.

Anaerobias



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Algunas investigaciones realizadas en EE.UU concluyeron que enLag. Anaerobias No debería existir problemas de olores, si la

concentración de sulfato en las aguas residuales se mantiene a un

valor menor a 500 mg/L . (Normas standarizadas la concentración

de sulfato permitida es de 250 mg/L)

La explicación de usar estos altos valores se basó en que la

concentración de sulfatos es mayor en aguas residuales por la

presencia de detergentes e.g sulfato de sodio contiene aprox. 40%

de sulfato.

Generalmente, para controlar los Olores, se opta por añadir cenizas

de soda para elevar el pH > 7 o por recirculación de los efluentes de

la Lag. Maduración, siendo este último la opción más cara.



El tiempo de retención hidráulica (an) se calcula :

v Lian

Valor típico mínimo para an de 1 día:

Consideraciones Adicionales para el Diseño

Donde :λ v= carga orgánica volumétrica, gDBO/m3.dLi = DBO en el afluente, mg/L

Li,

Va



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Operación y Mantenimiento Existe dos requisitos principales para operar y mantener las

Lagunas en condiciones óptimas:

El 1ro. : Retiro y/o Limpieza de los lodos acumulados (n). No se

debe permitir que su volumen exceda el 50% del volumen total.

Por lo que se recomienda su Limpieza cuando alcance el tercio

del volumen total.

SAR PE

Van .

1.3

Donde :

n = frecuencia de limpieza, años ( valor típicode 2 – 5 años)

Va= volumen laguna anaerobia, m3

PE =Pob equiv de diseño, hab

SAR = Tasa de acumulación de lodos, es 0.04m3/PE.y en climas tropicales y aprx. 2 o 3veces más este valor en climas templados



2do : Rociar larvicidas en caso se presenten moscas y

larvas en la nata sobrenadante.



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ASPECTOS DESFAVORABLES

Procesos muy sensibles a factores ambientales

Condiciones estéticas

Tasas de mortalidad bacterianas reducidas

Malos olores por fallas en la operación y

mantenimiento Acumulación de lodos más rápida.



Ejercicio PracticoDeterminar la eficiencia de remoción a nivel de carga orgánica,

de una planta de tratamiento de aguas residuales mediante

lagunas de estabilización con procesos anaerobios (02 lagunas

primarias), para lo cual deberá tener en cuenta la siguiente

información general:

Q= 200 l/s

DBO inicial 300mg/l

Carga organica volumetrica de 100 a 400 gDBO/m3.d

Carga superficial de 100 a 400 Kg DBO/Ha.d

Además considerar que la temperatura promedio del mes mas

frio es 23°C.



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Lagunas Facultativas



Lagunas Facultativas Primarias:

Afluente de las aguas residuales proviene de las unidadesde Pre-Tratamiento (e.g Cámara de rejas, desarenadores)

Lagunas Facultativas Secundarias

Afluente de las aguas residuales proviene de las Lag.

Anaerobias u otro sistema de tratamiento primario e.g

Tanque séptico, UASB

Tipos



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El propósito de las lagunas facultativas es remover la DBO bajo

condiciones aeróbicas, aprovechando principalmente la simbiosis

entre las algas y las bacterias.

Las lagunas facultativas se caracterizan por tener una zona

aeróbica en el estrato superior , donde existe la simbiosis entre

algas y bacterias, y una zona anaeróbica en el fondo donde se

presenta procesos de digestión anaerobia y sedimentación.

La Laguna Facultativa también contribuye en la remoción de

patógenos (e.g huevos de helmintos), causado por el largoperíodo de retención hidráulica, por los rayos ultravioletas de la

energía solar, y el aumento del pH causado por las actividades de

las algas.

Generalidades



Típicamente se diseñan para cargas orgánicas en el rango de: 100-400

Kg DBO/Ha.d

Profundidad: 1.5 a 2 m.

Valores menores a 1m no son recomendados porque puede presentar

crecimiento de plantas, las cuales a su vez proveen de hábitat a losmosquitos.

Relación Largo – Ancho:

Para L.F.P. es de 2 o 3 a 1, no mayor a 3/1 porque puede originar una

excesiva acumulación de lodos próximo al ingreso, las cuales

eventualmente podrían bloquear las estructuras de ingreso.

Para L.F.S. el ratio puede ser mayor a 3/1 pero nunca menores a 2/1.

Remoción de DBO: 80 - 90% . (DBO filtrado)



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Lodos Acumulados

Aguas residuales

Viento

O2

Zona

aerobia

CO2

O2 CO2

Bacterias

Algas

NH3, PO4, etc

Nuevas células

Células muertas

NH4, PO4, etcNuevas células

Descomposición Anaeróbica CO2, NH3, H2S, CH4

H2S + 2O2 H2SO4

H2S y NH3

O2Producida por

Fotosíntesis

Sólidos sedimentables

Interacción de la biomasa en Laguna Facultativa

Zona

anaerobia



Fig. 11 Diagrama de Laguna Facultativa

Laguna facultativa con la zonas aeróbica, donde las algas consumen CO2 yproducen O2 y la bacteria consume O2 y produce CO2, y la zona anaeróbicadonde los lodos acumulan y digieren, produciendo los gases de CO2 y CH4.



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ii. Principales Características

El color de las Lag. Facultativas depende del tipo de algaspresentes, en general son de color verde oscuro, aunqueocasionalmente pueden cambiar a rojo o rosado (e.g. altascargas orgánicas) debido a la presencia de bacteriasanaerobias.

El tipo de algas predominante en Lag. Facultativas son:

Móviles: Chlamydomonas, Pyrobotrys y Euglena,(profundidad optima es de 30 -50 cm) y

Fijas: Chlorella (requieren la acción del viento paramoverse a las zonas de alta incidencia solar)

La concentración de algas en una Laguna Facultativa,operada adecuadamente, varia entre 500 a 2000 µgchlorophyla/ L.



Concentración Típica de Microalgas móviles de

500 – 1000g clorofila/Litro

Color de las Lagunas Facultativas



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La Fotografía muestra algunas de las especies de algas más representativas en

Lag. Facultativas: Chlamydomonas, Chlorella, Euglena y Scenedesmus



Como resultado de la actividad fotosintética en Lag.

Facultativas; se origina :

a. Variación diurna del Oxigeno disuelto:

Las algas sólo producen O2 durante las horas del día.Lo que significa que durante el transcurso del día hay una

variación de la concentración de OD en la Laguna.

Concentración de OD baja al inicio de la noche debido al

proceso de respiración de las algas.

El incremento de la carga orgánica también disminuye

la cantidad de OD. No solo por el aumento de consumo de

OD sino también por la reducción de la tasa de actividad de

las algas.



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Fig. 11 Variación del OD en Lag. Facultativa



Variación Diurna del pH

El valor de pH en las lagunas viene determinado fundamentalmente por la actividad fotosintética de las algasy la degradación de la materia orgánica por las bacterias.

Durante la Fotosíntesis, las algas requieren el CO2 el cual esproveído por las bacterias y por la atmósfera. Pero durante eldía esta demanda es tan alta que supera su producción, por loque los iones bicarbonato y carbonato del agua se disocian paraproveer mayor CO2, produciendo un exceso de iones OH, y enconsecuencia aumentando el pH en la Laguna. (rango de 9 a10)

OH COO H CO

COO H CO HCO

2

2

22

2

3

22

2

33



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El incremento del pH en la Laguna, contribuye enla “Destrucción de org . Patógenos” .

En una Laguna con un pH por encima de 9.4 esletal para las bacterias fecales.

e.g E. coli con la excepción del Vibrio cholerae,

El Vibrio cholerae tolera altos niveles de pH, sinembargo es fácilmente destruido en las L. Anaerobias

por la presencia de sulfuros (concentración letal ~3mg/L, siendo además la concentración prom. en estossistemas de 10 – 12 mg/L)



Fig. 12 Efecto del pH en la remoción de CF

Pearson et al 1987

Demostró que apH>9 se iniciaba la

destrucción de

Org. Patógenos



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Fig. 13Variación Diurna

en

Lag. Facultativa



Efecto de la Temperatura

La Temperatura tiene un efecto importante en lafotosíntesis y el crecimiento de algas fotosintéticas.

La Temperatura incide sobre la mezcla del agua enla Laguna. e.g Estratificación

La Temperatura incide sobre la tasa de mortalidadde coliformes fecales. A Mayor temperatura la tasade mortalidad se incrementa. (T > 450C)

Temperatura es un parámetro importante en lahidráulica de las Lagunas por la incidencia agenerar cortocircuitos.



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Fig. 14 Distribución de las algas Vs temperatura



Diseño

a. Diseño en función de la carga superficial

(empírico)b. Diseño en función del flujo: (semi-empírico)

Mezcla completa y cinética de 1er orden.

Flujo Pistón

c. Diseño en función del modelo de flujo disperso.



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a. En función de la Carga Superficial (λs)

Desarrollado por Mara (1987):Válido para un rango de 8 oC hasta más de 30 oC

25)002.0107.1(350

T T s

Donde :λs= carga superficial aplicada, Kg/ha.dT= temperatura ambiental correspondiente al mes masfrio,oC



..Ecuaciones Adicionales



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Área de la Laguna Facultativa (Af)

s

Q Li Af

.

Donde :Li = DBO en el afluente, mg/LQ = caudal promedio, m3/d

Af= Area de laguna facultativa, m2

λs= carga superficial aplicada, Kg/ha.d

Q

Df Af f .

Tiempo de Retención hidráulico ( f)

Donde :Df = Profundidad Lag. Facultativa, rango de 1.5 – 2.0 m y valor típico de 1.5 mf = Tiempo de retención hidráulico, d, valor mínimo 4dQ = caudal promedio, m3/d



Eficiencia del Tratamiento

a. Remoción de DBO en Lagunas Facultativas

f k

Li Le

11

20

)20(1)(1 )05.1(

T

T k k

Donde:Le= DBO-no filtrada del efluente, mg/L, (DBO Filtrada es aprox. 0.3Le)Li = DBO afluente, mg/LK 1= cte de reacción de 1er. Orden, d

-1

K1,20 = es de 0.1 d-1 en LFS y 0.3d-1 en LFP

f = tiempo de retención hidráulico, d



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b. Remoción de Coliformes Fecales

Mara y Person (1987) y Blumenthal et al (2000) recomiendan

que la concentración de coliformes fecales en el efluente no

deberá ser mayor a 105 CF/100 mL

La ecuación de diseño para el cálculo de la remoción de CF

fue propuesta por Marais (1974) :

)1)(1( f banb k k

Ni Ne

20

)( )19.1(6.2

T

T bk

Donde:Ne= Numero de coliformes fecales /100mL del efluente Lag. FacultativaNi = Numero de coliformes fecales/100 mL del agua residual, 107 – 108 CF/100 mlK b= cte de reacción de 1er. Orden de coliformes fecales, d-1

= tiempo de retención hidráulico, dT = temperatura en oC correspondiente al mes más frío.



c. Remoción de Huevos de Nematodos Intestinales WHO (1989) recomienda que la concentración de huevos de

nematodos en los efluentes usados para irrigación restricta decultivos No deberá ser mayor a 1 huevo/ L.

Los principales Nematodos: Ascaris Lumbricoide, Trichuris

trichiura y Necator Americanus. La ecuación para calcular el grado de remoción de huevos de

Nematodos fue desarrollada por Ayres et al 1992:

(*) )0085.049.0exp(4.01100 2

r

(*) Ecuación aplicada tanto para Lag. Facultativas como Anaerobias,calculándose el valor de r sólo para Lag. Anaerobia y luego sólo para Lag.Facultativa.

)1).(1.(# , f aafluo

ef Fac r r N eggs



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4.2.3 Lagunas de Maduración



Las lagunas de maduración se caracterizan por ser

Lagunas aeróbicas, donde se mantiene un ambiente aerobio

en todo su estrato.

El propósito principal de las lagunas de maduración es:

Proveer un período de retención hidráulica adicional para la

remoción de los patógenos;

Y Adicionalmente :

Mejorar la calidad del efluente en términos de DBO.

Servir como un factor de seguridad si las lagunas primarias

tuvieran problemas en su funcionamiento.



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En términos de DBO las lagunas de maduración

pueden proporcionar una remoción adicional, pero

está limitada a valores del 10 – 25% en cada laguna.

El tamaño y número de lagunas es determinado en

función de la calidad microbiológica requerida para

el efluente final (e.g coliformes fecales)

Remoción de coliformes fecales y virus en Lag. de

Maduración puede alcanzar valores de 3 a 4 log .



i. Diseño

Consideraciones Preliminares

Para el diseño se considera que la profundidad de la Laguna se

encuentra en el rango de 1 – 1.5 m y la relación Largo – Anchoes de 3-10.

Se asume que la Laguna de maduración trabaja con flujo de

mezcla completa.

El tiempo de retención mínimo (matmin) considerado por Laguna

deberá estar en el rango de 3 a 5 días, para evitar cortocircuitos y

permitir la multiplicación de las algas. Generalmente es de 3 días

para climas calientes y 5 días para climas templados.(Mara et al

,1992).



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El tiempo de retención hidráulica es el mismo en cada

Laguna de Maduración. (Marais, 1974)

La carga orgánica superficial de la 1ra. Laguna de

Maduración no excederá el valor del 75% de la carga

aplicada en la Laguna facultativa. (Mara et al, 1992).

El Tiempo de retención hidráulico de la Laguna de

maduración no deberá ser mayor al estimado en la Laguna

Anaerobia y Facultativa (como procesos de tratamientoanteriores al de Lag. maduración). (Mara et al ,1992)



a. Diseño F (Remoción de Coliformes fecales

Source : *T. P. Curtis, D. D. Mara and S. A. Silva (1992).

Influence of pH, oxygen & humic substances on ability of sunlight to damage

fecal coliforms in waste stabilization pond water. Applied and Environmental

Microbiology 58 (4), 1335 1345.

Fig. 17



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Metodología

Se determina el tiempo de retención hidráulico

de la 1ra. Laguna de maduración (m1) en

función de los siguientes criterios:

i. m > f

ii. m < m min

iii. s(m1) > 0.75 sf



Por lo tanto, el m1 para la 1ra. Laguna de maduración será:

)(

175.0

..10

f

mm

s

D Li

Donde :m1= Tiempo de retención hidráulico de la 1ra L.M. , díasDm= Profundidad Lag. Maduración, usualmente de 1 a 1.5mLi = DBO afluente a la 1ra. Laguna maduración, mg/Ls(f) = carga superficial aplicada en L.F., Kg/ha.d



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Área de la 1ra. Laguna de Maduración:

Dm

Q A mm

11

.

m1= Tiempo de retención hidráulico de la 1ra L.M., díasDm= Profundidad Lag. Maduración, m



Para Lagunas en serie

Ni Ne

Nota:Ni = oscila entre 107 y 108 CF/100MLNe = f (calidad del efluente) Para la Lana y LF es conocidom = tiempo de retención en la segunda de los n- lagunas

n = número de lagunas de maduración adicionales a la 1ra. Laguna demaduración (m1)

20

)( )19.1(6.2

T

T bk Kb: Valido para rango To de 5 -30oC

n

mbmb facbanb k k k k

Ni Ne)1)(1)(1)(1( 1



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Fig. 18 Remoción de Coliformes Fecales en f (Tiempo de

retención)



Fig. 19 Efecto de la Profundidad de la Laguna vs Constante de

decaímiento de Coliformes Fecales



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Parámetros Típicos de Diseño para Lagunas de Estabilización



4.3 Operación y Mantenimiento



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La O&M Lagunas de Estabilización comprende: Limpieza periódica de las estructuras de entrada,

interconexión y salida .

Limpieza y Mantenimiento de los taludes y diques.

Prevenir la presencia de natas sobrenadantes en

las Lagunas Facultativas y Maduración.

Remoción periódica de los lodos anaerobios. Control de calidad del efluente.



4.4 Problemas Operacionales



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PROBLEMA SOLUCION

Olores,Durante el arranque de Lag. Anaerobias

a. pH< 7 agregar calb. OD>0 incrementar la carga

Formación de natas en Lag. Facultativas y Maduración Romper las natas con chorros de agua o removerlasfísicamente.

Presencia de vegetación sobre la superficie del agua ysobre los taludes.

Remover físicamente la vegetación . Aumentar el nivel de agua por encima de lavegetación.

Presencia de insectos o larvas de insectos Mantener la Laguna sin vegetación ni espuma. Aplicar insecticidaSembrar pez Gambusia

Temperaturas bajas y deficiente actividadfotosintetica.

Instalar aereadores en Lag. Facultativa o recircular elefluente.

Lagunas sobrecargadas Adicionar mas unidades de tratamiento

Incrementar la profundidad operativa de Lag. Anaerobia Aplicar aireación mecánica en Lag. Facultativa.

Coloraciones Anormales:• Verde Brillante• Café• Gris/Negro

• Amarillo/Verde Opaco• Rosa/Rojo

Analizar para sobrecarga orgánica, químicos tóxicos. Analizar para sobrecarga orgánica.Significa baja en pH y OD por sobrecarga o químicostóxicos. Analizar para sobrecarga orgánica. Analizar para sobrecarga orgánica.



Ejercicio PracticoDiseñar una planta de tratamiento con lagunas de estabilización (primaria: 03

Anaerobias y secundaria: 02 facultativas), para lo cual deberá tener en cuenta la

siguiente información general:

Q= 200 l/s

T° promedio mes mas frio: 18°C

Características agua residual

DBO afluente= 250 mg/L

DBO efluente = 20 mg/L

CF afluente= 10 ^8 CF/100ml

CF efluente= 10^5 CF/100ml

Consideraciones para el diseño:

Carga orgánica volumétrica: de 100 a 400 gDBO5/m3.d

Carga orgánica superficial: de 100 a 400 Kg DBO/Ha.d

K1,20= 0.1 d-1 (LFS)



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Calcule:

Carga orgánica volumétrica

Carga orgánica superficial

Dimensiones promedio de las lagunas

Tiempo total de retención hidráulica
http://www.ucsur.edu.pe/index.php

sesion 10_lagunas de estabilizaciu00f3n

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