aguas residuales industriales

¿ QUE ES UN AGUA RESIDUAL ?

ES EL AGUA QUE DESPUES DE

HABER SIDO UTILIZADA

CONTIENE MATERIAL

DISUELTO Y EN SUSPENSION

¿ QUE TIPOS DE AGUAS RESIDUALES

EXISTEN ?

AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES

RESIDENCIAL

COMERCIAL

INSTITUCIONAL

AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

COMPONENTE UNIDAD

FUERTE MEDIA DEBIL

SOLIDOS TOTALES mg/l 1.200 720 350

SOLIDOS DISUELTOS TOTALES mg/l 850 500 250

SOLIDOS DISUELTOS FIJOS mg/l 525 300 145

SOLIDOS DISUELTOS VOLÁTILES mg/l 325 200 105

SOLIDOS SUSPENDIDOS mg/l 350 220 100

SOLIDOS SUSPENDIDOS FIJOS mg/l 75 55 20

SOLIDOS SUSPENDIDOS VOLATILES mg/l 275 165 80

SOLIDOS SEDIMENTABLES mg/l 20 10 5

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO DBO5 mg/l 400 220 110

CARBONO ORGANICO TOTAL COT mg/l 290 160 80

DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO DQO mg/l 1.000 500 250

NITROGENO TOTAL mg/l 85 40 20

NITROGENO ORGANICO mg/l 35 15 8

NITROGENO AMONIACAL mg/l 50 25 12

NITRITOS mg/l 0 0 0

NITRATOS mg/l 0 0 0

FOSFORO TOTAL mg/l 15 8 4

FOSFORO ORGANICO mg/l 5 3 1

FOSFORO INORGANICO mg/l 10 5 3

CLORUROS mg/l 100 50 30

SULFATOS * mg/l 50 30 20

ALCALINIDAD EN CaCO3 mg/l 200 100 50

ACEITES Y GRASAS mg/l 150 100 50

COLIFORMES TOTALES NMP/100 ml 107 a 109 107 a 108 106 a 107

COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES g/l >400 100 a 400 <100

CONCENTRACION

COMPOSICION TIPICA DEL AGUA RESIDUAL DOMESTICA

FUENTE: METCALF AND EDDY (1991)

¿ POR QUE HAY QUE TRATAR LAS AGUAS RESIDUALES ?

LAS AGUAS RESIDUALES NECESITAN SER APROPIADAMENTE

TRATADAS PARA CUMPLIR CON LOS SIGUIENTES OBJETIVOS:

PROTECCION EPIDEMIOLOGICA, A TRAVES DE LA DISMINUCION DE

ORGANISMOS PATOGENOS PRESENTES EN LAS AGUAS RESIDUALES Y

DIFICULTANDO LA TRANSMISION DE LOS MISMOS

PROTECCION ECOLOGICA A TRAVES DE LA DISMINUCION DE LA

CARGA ORGANICA (DBO5) DE LAS AGUAS RESIDUALES, LOGRANDOSE

DE ESTA MANERA QUE EL NIVEL DE OXIGENO DISUELTO (OD) EN LOS

CUERPOS RECEPTORES SE VEA MENOS COMPROMETIDO, CON EL

CONSIGUIENTE BENEFICIO DE LOS PECES Y DEMAS ORGANISMOS

ACUATICOS.

PRODUCIR EFLUENTES MICROBIOLOGICAMENTE SEGUROS

PARA SU REUSO EN AGRICULTURA Y ACUICULTURA.

¿ CUALES SON LOS NIVELES DE TRATAMIENTO QUE

SE LE PUEDE DAR A LAS AGUAS RESIDUALES ?

Pretratamiento

Se realiza mediante procesos físicos y/o mecánicos

(rejillas, desarenadores, trampas de grasas), para

eliminar material extraño que pueda interferir en los

subsiguientes procesos de tratamiento.

Tratamiento primario

Proceso físico de asentamiento en unidades de

sedimentación, cuyo principal objetivo es la remoción

de sólidos suspendidos y DBO5 en las aguas

residuales.

¿ CUALES SON LOS NIVELES DE TRATAMIENTO QUE SE LE

PUEDE DAR A LAS AGUAS RESIDUALES ? (CONTINUACION)

Tratamiento secundario

Se efectúa fundamentalmente por medio de procesos biológicos

que transforman la materia orgánica fina coloidal y disuelta

contenida en el agua residual en floc biológico sedimentable y

sólidos inorgánicos que pueden ser removidos en unidades de

sedimentación. Un tratamiento secundario típico remueve

aproximadamente 85 % tanto de la DBO como de los sólidos

suspendidos.

Los procesos biológicos más comúnmente utilizados son:

• Proceso de lodos activos • Biodiscos

• Lagunas aireadas • Lagunas de estabilización

• Filtros percoladores

¿ CUALES SON LOS NIVELES DE TRATAMIENTO QUE SE LE

PUEDE DAR A LAS AGUAS RESIDUALES ? (CONTINUACION)

Tratamiento terciario

Son tratamientos avanzados que tienen como

finalidad principal la eliminación de nutrientes

contenidos en las aguas residuales tales como el

nitrógeno y el fósforo, para evitar la eutroficación

de los cuerpos receptores. Pueden ser de tipo

biológico y/o químico.

Comparación del consumo de energía en los

procesos de nivel secundario más utilizados

Proceso de tratamiento Consumo de energía

(kWh/año)

Fangos activos 1.000.000

Lagunas aireadas 800.000

Biodiscos 120.000

Lagunas de estabilizacion Ninguno

Los datos corresponden a un 33 % de todas las Estaciones

Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de los EE.UU, para un

caudal de 3.780 m3/d equivalente a 17.000 habitantes (Middlebrooks

et al., 1982)

Remoción de gérmenes patógenos en Lagunas de

estabilización y en procesos de tratamientos convencionales

(fangos activos, filtros percoladores, biodiscos) (Feachem et al.,1983)

Patógeno Remoción en Lagunas Remoción en

de estabilización Tratam. convencionales

Bacterias Hasta 6 unidades log. De 1-2 unidades log.

Virus Hasta 4 unidades log. De 1-2 unidades log.

Protozoan 100 % 90 - 99 %

cyst

Huevos de 100 % 90 - 99 %

Helminth

1 unidad log. = 90 % de remoción; 2= 99 %; 3= 99.9, etc.

Comparación de costos de tratamiento de aguas

residuales

Según un reporte del Banco Mundial (Arthur, 1983) se da una detallada

comparación económica de distintos tipos de tratamiento de aguas residuales

con la siguiente información:

Lugar: Ciudad de Sana´a república árabe de Yemen.

Población servida: 250,000 habitantes

Dotación per-cápita: 120 l/hab.d

Concentración de coliformes fecales en el Influente: 2x107/100 ml

Concentración de coliformes fecales en el Efluente: 1x104/100 ml

Aporte percápita DBO5: 40 g / hab.d (330 mg DBO5/l)

DBO5 en el efluente: 25 mg/l.

El Valor Presente Neto asume una tasa de retorno del 12 %.

Costo de terreno: U.S. $. 5 / m2

La laguna aireada requiere de una segunda laguna de maduración.

Comparación de costos de tratamiento de aguas

residuales (continuación)

Costo Lagunas de Lagunas Zanja de Biofiltros

(Milllones U.S.$) estabilización aireadas oxidación

Inversión de Capital 5.68 6.98 4.80 7.77

Operación 0.21 1.28 1.49 0.86

Ingresos

(Milllones U.S.$)

Irrigación 0.43 0.43 0.43 0.43

Piscicultura 0.30 0.30 -- --

Valor Presente Neto 5.16 7.53 5.86 8.20

Area (ha) 46 50 20 25

El costo de clorinación para cada uno de los do últimos procesos es de U.S.$

0.22 millones por año

¿ QUE SON LAS LAGUNAS DE

ESTABILIZACION ?

Las lagunas de estabilización de aguas

residuales son estructuras muy simples para

embalsar agua, con poca profundidad (1-4

m) y con períodos de retención de magnitud

considerable (de 1 a 40 días), en las que se

llevan a cabo procesos depuradores naturales

altamente eficientes, muy complejos y aún

no muy bien comprendidos

Las lagunas de estabilización se construyen con los siguientes

objetivos:

a) Protección epidemiológica, a través de la disminución de los

organismos patógenos presentes en las aguas residuales

dificultando la transmisión de enfermedades

b) Protección ecológica a través de la disminución de la carga

orgánica (DBO5) de las aguas residuales, lográndose de esta

manera que el nivel de oxígeno disuelto (OD) en los cuerpos

receptores se vea menos comprometido, con el consiguiente

beneficio para los peces y demás organismos acuáticos.

c) Reuso directo de las aguas residuales tratadas en la agricultura y

piscicultura, evitando los riesgos e inconvenientes del reuso de

aguas residuales crudas.

¿ CON QUE OBJETIVOS SE CONSTRUYEN LAS

LAGUNAS DE ESTABILIZACION ?

¿ QUE TIPO DE PROCESOS TIENEN LUGAR EN

LAS LAGUNAS DE ESTABILIZACION ?

Los procesos que tienen lugar en las lagunas de estabilización

pueden ser:

a) Aerobicos, procesos que se caracterizan porque la

descomposición de la materia orgánica se lleva a cabo en

presencia de oxígeno disuelto (molecular)

b) Anaerobicos, procesos en los que la descomposición orgánica

se realiza en ausencia de oxígeno disuelto (molecular), son más

lentos y producen malos olores.

c) Facultativos, procesos en los que la descomposición de la

materia orgánica se lleva a cabo tanto en presencia como en

ausencia de oxígeno disuelto (molecular)

PROCESO AEROBICO EN LAGUNAS DE

ESTABILIZACION

El Dr. Ernest Gloyna representa esta reacción de la siguiente manera:

CaHbNcOdPe + (a+ b/4 + 3c/2 - d/2 + 2e ) O2 Bacterias/ enzimas

a CO2 + (b/2) H2O + cNO3- + e PO4

-

106 CO2 + 90 H2O +16 NO3- + PO4

- + Luz (fotosíntesis) Algas

C106H180O45N16P + 154.5 O2

PROCESO ANAEROBICO EN LAGUNAS DE

ESTABILIZACION


(CH2O)x Bacterias/ enzimas x CH3COOH

CH3COOH CH4 + CO2

¿ CUALES SON LAS PRINCIPALES FUENTES

DE OXIGENO DE LAS LAGUNAS DE

ESTABILIZACIÓN ?

a) El aporte de oxígeno de las algas mediante su

proceso fotosintético.

b) La difusión de oxígeno en la interfase Agua-Aire

por efecto del viento en la superficie de las lagunas.

c) Los microorganismos anaeróbicos captan el

oxígeno de los compuestos químicos que lo

contienen en forma combinada, tales como sulfatos,

carbonatos, etc.

¿ CUALES SON LAS HIPOTESIS DE LA CINETICA DEL

PROCESO QUE SE LLEVA A CABO EN UNA LAGUNA

DE ESTABILIZACION?

a) Mezcla completa, es la más empleada y supone una mezcla

instantánea y total entre el agua que ingresa a la laguna con el

resto del agua de la laguna.

b) Flujo Pistón, supone que el agua residual recién ingresada

fluye como un pistón en un cilindro y se va estabilizando en

forma gradual hasta su punto de salida.

c) Flujo disperso, Estudios realizados demuestran que no hay

lagunas que trabajen totalmente bajo el régimen de mezcla

completa, o totalmente bajo el régimen de flujo pistón. En

realidad las lagunas trabajan bajo un régimen de un flujo

disperso, en el que se presentan simultáneamente ambos tipos

de flujos.

Adicionalmente el problema se complica por la presencia de

cortocircuitos y zonas muertas (donde no ocurre flujo alguno)

MODELO MEZCLA COMPLETA

DBO EFL. / DBO AFL. = 1 / ( 1 + K´ R) K´ = 1.2 x 1.085 T-35 (Gloyna)

NMP EFL. / NMP AFL. = 1 / ( 1 + K´b R) K´b = 3.6 x 1.07 T-20 (Gutiérrez)

MODELO DE FLUJO DISPERSO

DBO EFL. / DBO AFL. = 4 a e ((1-a)/2 d) / (1+a)2

a = ( 1 + 4 K R d ) 1/2 K = 0.12 x 1.05 T-20 (Salas, Gonzáles y Gutiérrez)

NMP EFL. / NMP AFL. = 4 a e ((1-a)/2 d) / (1+a)2

a = ( 1 + 4 Kb R d ) 1/2 Kb = 0.84 x 1.07 T-20 (Mansini)

d = ( 1.158 ( R ( W + 2Z)) 0.489 W 1.511 ) / ( ( T+42.5) 0.734 - (LZ) 1.489)

(Polprasert y Battrai)

W: Ancho (m); Z: Profundidad (m); L: Longitud; T: Temperatura agua (°C)

R: Tiempo de retención (días)

¿ CUALES SON LOS FACTORES QUE AFECTAN

EL PROCESO DEPURADOR DE LAS LAGUNAS

DE ESTABILIZACION ?

a) Luz solar, ejerce una influencia muy importante en toda la

actividad microbiana, y en especial en la remoción de

gérmenes patógenos. Además es factor indispensable para

que se lleve a cabo el proceso fotosintético de las algas para

producir grandes cantidades de oxígeno disuelto.

b) Temperatura, ejerce una influencia notable en la biomasa

y su metabolismo, que se refleja en el rendimiento de las

lagunas. Este efecto se ha logrado expresar matemáticamente

a través de una constante de reacción que depende

directamente de la temperatura.

c) Nutrientes y tóxicos, los nutrientes presentes en las aguas

residuales de origen doméstico tales como: carbono,

nitrógeno, fósforo y azufre juegan un papel muy importante

en el comportamiento de las lagunas. La presencia de tóxicos,

normalmente provenientes de la actividad industrial tienen un

efecto negativo sobre la biomasa.

¿COMO SE CLASIFICAN LAS LAGUNAS DE

ESTABILIZACION ?

Las lagunas de estabilización se clasifican de acuerdo a

sus características principales:

a) Según su funcionamiento pueden ser: Aeróbicas,

facultativas y anaeróbicas.

b) Según el número de estanques se dividen en: simples

y compuestas.

c) De acuerdo a su posición en el sistema lagunar son:

primarias, secundarias, terciarias, etc.

d) De acuerdo a sus conexiones pueden trabajar en serie

o en paralelo.

ESQUEMAS DE FUNCIONAMIENTO DE LAGUNAS

DE ESTABILIZACION.

1 2 3 4

1) Rejas 2) Desarenador 3) Laguna facultativa 4) Laguna de acabado

1 2 3

1) Rejas 2) Desarenador 3) Laguna facultativa única

ESQUEMAS DE FUNCIONAMIENTO DE LAGUNAS

DE ESTABILIZACION.(CONTINUACION)

1, 2, 3 ) Lagunas facultativas primarias 4, 5, 6 ) Lagunas de acabado 7, 8, 9 ) Lagunas de acabado

1) Rejas 2) Laguna anaeróbica primaria 3) Laguna anaeróbica primaria 4) Laguna facultativa 5) Laguna de cabado

1

3

2

4 5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

LAGUNAS EN SERIEDe acuerdo a las experiencias existentes, se ha podido

apreciar una mejoría importante en la calidad

bacteriológica del efluente al colocar varias lagunas

facultativas en serie. En proyectos en que se requiera

mejorar en alto grado la calidad bacteriológica, se usan

lagunas terciarias, cuaternarias y aún de grado mayor.

El uso de una laguna anaeróbica primaria (y en

algunos casos de una secundaria), como tratamiento

previo a las lagunas facultativas logra una importante

economía de área en el proyecto.

LAGUNAS EN PARALELO

El uso de lagunas en paralelo no mejora la calidad del

afluente, pero en cambio, ofrece muchas ventajas

desde el punto de vista constructivo y operativo.

Un buen diseño debe tener por lo menos dos lagunas

primarias en paralelo. Las lagunas primarias acumulan

gran cantidad de lodos por lo que requieren ser

limpiadas periódicamente. El contar con dos lagunas

primarias permite recargar temporalmente una mientras

se lleva a cabo la limpieza en la otra.

¿ CUANDO SE DEBEN UTILIZAR LAGUNAS

AIREADAS MECANICAMENTE ?

Se utilizan en lugares en donde el terreno es caro o escaso.

Existen experiencias en latinoamérica con muy buenos

resultados.

La aireación mecánica puede realizarse por medio de aireadores

superficiales, y por medio de compresores, tuberías y

boquillas difusoras.

La disminución del área requerida se obtiene a cambio de

gastar dinero en equipo mecánico, su mantenimiento y su

consumo de energía. En ciertas áreas de los países en vías de

desarrollo, debe recurrirse a la aireación mecánica sólo en casos

extremos.

¿ ES NECESARIO LA REMOCION DE ALGAS

DE LOS EFLUENTES DE LAS LAGUNAS DE

ESTABILIZACION ?

La carga orgánica de las aguas residuales (DBO) no es eliminada

en las lagunas de estabilización sino que es “Estabilizada”, o dicho

de otra manera es transformada en materia orgánica “viva”

presente en el protoplasma de las algas. Estas algas mientras viven

son productoras de oxígeno, pues a través de su proceso fotosintético

producen más oxígeno que el consumen en su respiración, pero si

mueren es de suponer que tornan a ser materia orgánica

degradable ejerciendo una alta DBO.

Hay estudios como el llevado a cabo por el Instituto Costarricense de

Acueductos y Alcantarillados en 1976, que indican que esto no

sucede. Es probable que las algas se integren en la cadena

alimenticia de los seres acuáticos siendo su desaparición final un

proceso bastante complejo.

¿ ES CONVENIENTE LA CLORACION

FINAL DEL EFLUENTE?

Aunque en algunos lugares de los EE.UU. Se hace la

cloración final del efluente de las lagunas de estabilización

para eliminar los patógenos remanentes, tal práctica no se

recomienda por su alto costo.

Por otro lado, cada día hay más reservas sobre si es adecuada

la práctica de clorar aguas con alto contenido de materia

orgánica, la cual da origen a la formación de compuestos

organo-clorados (trihalometanos entre ellos) cuyas

propiedades cancerígenas han sido comprobadas.

CALCULO DE LAGUNAS PARA

REMOCION DE CARGA ORGANICA

LAGUNAS ANAEROBICAS

Se construyen fundamentalmente para reducir la carga orgánica sedimentable. Las

cargas impuestas suelen estar comprendidas entre 1000 y 2000 kg (DBO5)/ha.d. La

carga volumétrica debe ser siempre mayor a 40 g (DBO5)/m3 y no exceder los 400

g (DBO5)/m3

El modelo de Vincent (asume mezcla completa) aplicado con relativo éxito en

regiones tropicales y sub-tropicales es bastante popular su expresión matemática es

la siguiente:

CR/C0 = ( 1 ) / ( kan* (CR/C0)n *R + 1)

CR : DBO5 del efluente; C0: DBO5 del afluente, kan: constante de reacción (DBO) (día-1),

R:período de retención en días, n: constate adimensional.

Se recomienda diseñar lagunas anaeróbicas para eficiencias entre 30 y 50 %. Las constantes

kan y n se de deben evaluar experimentalmente, para elevaciones moderadas (menos de 1000

m y temperaturas de 22 °C , se ha encontrado kan = 6 y n = 4.8

CALCULO DE LAGUNAS PARA REMOCION DE

CARGA ORGANICA (CONTINUACION)

LAGUNAS FACULTATIVAS

Se recomienda usar el siguiente modelo que supone mezcla completa:

CR/C0 = ( 1 ) / ( kF *R + 1)

CR : DBO5 del efluente; C0: DBO5 del afluente, kF: constante de reacción (DBO) (día-1), R:período de retención en días.

kF = 1.2 * (1.085) (T-35)

T: temperatura a la cual trabaja la laguna (°C)

La carga máxima permisible para lagunas facultativas, recomendada por los investigadores: Suwannakarn; Gloyna, y McGarry y Pescod, obedece a la siguiente ecuación:

Lat = 357.4 * (1.085) (T-20)

Lat : carga máxima permisible (kg DBO5/ ha.d), T: temperatura del agua que

se toma generalmente en el mes más frío

PROFUNDIDADES RECOMENDADAS PARA LAGUNAS DE

ESTABILIZACION

Las profundidades se seleccionan de acuerdo a las condiciones del

lugar de emplazamiento, recomendándose los siguientes rangos:

Tipo de laguna Profundidad (m)

Anaeróbicas 2.5 - 4.5

Facultativas 1.6 - 2.4

Maduración 1.2 - 1.8

RECOMENDACIONES Y DETALLES

CONSTRUCTIVOS


CONSTRUCTIVOS (CONTINUACION)

LOCALIZACION

La ubicación del lugar de emplazamiento debe ser aguas

debajo de la cuenca hidrográfica y fuera de la zona de

influencia de cauces sujetos a inundaciones y avenidas.

El área debe estar lo más alejada posible de las

urbanizaciones con viviendas ya existentes, se recomienda

las siguientes distancias:

1.- Para lagunas anaeróbicas un mínimo de 1000 m

2.- Para lagunas facultativas un mínimo de 500 m

3.- Para lagunas aireadas un mínimo de 100 m.



CONFIGURACION GEOMETRICA

Usualmente se han utilizado relaciones (largo/ancho) de 2 a 3 como

criterio de diseño, las lagunas más alargadas y estrechas serán

preferibles debido a un menor valor del coeficiente de dispersión.

Sin embargo se señala,que las formas muy alargadas no son

recomendables, debido a que los reactores de flujo a pistón son

sensibles a los aumentos bruscos de carga, requiriendo un tiempo

apreciable para su recuperación.

Para el caso de las lagunas primarias y principalmente las

anaeróbicas deberá utilizarse la relación (largo/ancho) mínima, ya

que no es conveniente un flujo tipo pistón.

Una buena práctica se diseño es trabajar con relaciones

(largo/ancho) entre 2 y 4.



ORIENTACION DEL EJE LONGITUDINAL DE LA LAGUNA

Siempre que sea posible, se recomienda orientar el eje longitudinal

de la laguna y el sentido general de circulación en la laguna en la

dirección contraria a los vientos predominantes, lo cual permite un

mezclado eficiente de las aguas dentro de la laguna.

En la práctica el viento y la temperatura son los dos factores

naturales que mayor influencia tienen en el mezclado, lo cual es de

importancia en el funcionamiento de la misma, dado que incide en los

siguientes aspectos:

- Disminución de cortocircuitos y de zonas de estancamiento

- Mejora en la uniformidad de distribución vertical del oxígeno, algas

y bacterias.



BORDE LIBRE

El borde libre puede oscilar entre 0.4 y 0.8 m, en dependencia

de las dimensiones de la laguna y de la dirección e intensidad

de vientos. Es usual un valor de 0.6 m.

TALUDES

Deberán determinarse a partir de un mínimo de ensayos de

mecánica de suelos. Sin embargo para la gran mayoría de

suelos un talud 1:3 (V:H) resultaría perfectamente estable y en

la mayor parte de casos sería admisible 1: 2.5 siendo este

último valor el recomendable. Los diques de tierra hechos con

material con un alto contenido de arcilla logran una buena

estabilidad con un talud (1:2).



ANCHO DE LA CORONA DEL DIQUE

Es variable y la adopción de un valor determinado

dependerá, además de las consideraciones económicas,

de las facilidades requeridas para la construcción y el

mantenimiento.

En donde es necesario una circulación de camiones, así

como de grúas pequeñas deberá considerarse un ancho

mínimo de 3.0 - 3.5 m. Sin embargo es factible utilizar

anchos menores en dependencia de los requerimientos

de circulación de vehículos por la corona de los diques.



En la construcción de las lagunas deben tenerse en

cuenta los siguientes aspectos:

REPLANTEO

Una vez definidos en un plano la ubicación de las

lagunas y obras accesorias, se procederá a efectuar el

replanteo en el terreno, siguiendo estrictamente las

indicaciones en los planos en cuanto a distancias,

rumbos, etc. Se colocarán estacas indicando el corte o

el relleno necesarios para alcanzar el nivel de obra

terminada.



DESMONTE

Consiste en el corte y desenraizado de árboles, arbustos,

hierbas o cualquier otro tipo de vegetación, y su retiro.

Todo este material removido debe sacarse fuera de los

límites del predio de la instalación de tratamiento y de sus

accesos.

DESCAPOTE

Consiste en el retiro del material que se considera

inapropiado, ya sea para el fondo de la laguna o para la

fundación de los diques, tuberías u obras de arte.

Generalmente es la capa vegetal la que debe retirarse.



EXCAVACION

Las excavaciones se ejecutan con el objeto de

obtener los niveles deseados para el fondo, así

como para formar las secciones del proyecto.

Algunas entidades admiten una tolerancia

máxima de 10 cm entre los cortes proyectados y

los ejecutados.

Por lo general, la excavación se realiza con equipo

de construcción pesado similar al utilizado en

carreteras.



ESCARIFICACION

Consiste en la rotura de unos 15 cm del terreno

sobre el cual se van a formar los terraplenes. Se

entiende que estos 15 cm son después de efectuado

el descapote.

La escarificación se realiza con el fin de lograr una

liga íntima entre el terreno natural y el material de

los terraplenes.



FORMACION DE TERRAPLENES

Una vez concluidos el descapote y la escarificación , los terraplenes

se construyen con el material producto de las excavaciones, o del

obtenido mediante préstamos.

El material se irá colocando en capas delgadas que se van

compactando con el peso del mismo tractor. De ser posible se

utilizará equipo especial de compactación (pata de cabra). El espesor

de las capas, el porcentaje de humedad permisible, lo mismo que el

grado de compactación requerido, será fijado con base a los estudios

de suelos que se realicen.

Es recomendable que el material empleado en los terraplenes

contenga suficiente arcilla para garantizar la impermeabilidad de los

mismos. No se permitirá involucrar en los diques piedras mayores a

10 cm, a menos que sea un dique enrocado con núcleo de arcilla.



AFINACION DE LAS SECCIONES

La afinación de las secciones de los terraplenes se efectúa con

el auxilio de una motoniveladora. Es conveniente hacer un

retoque manualmente agregando material faltante y retirando

el excedente, con el fin de obtener el perfil y secciones

proyectadas.

PREPARACION DEL FONDO

Los estudios de conductividad hidráulica y permeabilidad

del material encontrado en el fondo, serán los que indiquen si

a éste se le deberá hacer algún tratamiento especial o

revestirlo con algún material impermeable natural (arcilla)

o artificial (membranas sintéticas)



PROTECCION DE LOS TALUDES

En varios países se han hecho protecciones de piedra o con

baldosas de concreto en los diques. Estas protecciones se

suelen hacer en la zona más cercana al espejo de agua de la

laguna, y su objetivo es proteger a los diques contra la

erosión de las olas y contra el crecimiento de plantas con

raíces en la zona que logra penetrar la luz solar (15-20 cm).

Por otra parte si se siembran los terraplenes hacia arriba de

la línea que marca el espejo de agua, con hierba de tipo

perenne, extensiva y de bajo crecimiento se logrará una

excelente protección contra la erosión a muy bajo costo.



OBRAS DE ARTE

Las obras de arte más importantes de las lagunas de

estabilización son:

• Estructuras para medición de caudales

• Estructura para distribución proporcional de

caudales entre varias lagunas.

• Estructuras de entrada.

• Estructuras de interconexión

• Estructuras de salida.

• Estructuras de reunión.

PROCESO AEROBICO EN LAGUNAS DE

ESTABILIZACION


CaHbNcOdPe + (a+ b/4 + 3c/2 - d/2 + 2e ) O2 Bacterias/ enzimas

a CO2 + (b/2) H2O + cNO3- + e PO4

-

106 CO2 + 90 H2O +16 NO3- + PO4

- + Luz (fotosíntesis) Algas

C106H180O45N16P + 154.5 O2

PROCESO ANAEROBICO EN LAGUNAS DE

ESTABILIZACION


(CH2O)x Bacterias/ enzimas x CH3COOH

CH3COOH CH4 + CO2

MODELO MEZCLA COMPLETA

DBO EFL. / DBO AFL. = 1 / ( 1 + K´ R) K´ = 1.2 x 1.085 T-35 (Gloyna)

NMP EFL. / NMP AFL. = 1 / ( 1 + K´b R) K´b = 3.6 x 1.07 T-20 (Gutiérrez)

MODELO DE FLUJO DISPERSO

DBO EFL. / DBO AFL. = 4 a e ((1-a)/2 d) / (1+a)2

a = ( 1 + 4 K R d ) 1/2 K = 0.12 x 1.05 T-20 (Salas, Gonzáles y Gutiérrez)

NMP EFL. / NMP AFL. = 4 a e ((1-a)/2 d) / (1+a)2

a = ( 1 + 4 Kb R d ) 1/2 Kb = 0.84 x 1.07 T-20 (Mansini)

d = ( 1.158 ( R ( W + 2Z)) 0.489 W 1.511 ) / ( ( T+42.5) 0.734 - (LZ) 1.489)

(Polprasert y Battrai)

W: Ancho (m); Z: Profundidad (m); L: Longitud; T: Temperatura agua (°C)

R: Tiempo de retención (días)

COMPONENTE UNIDAD

FUERTE MEDIA DEBIL

SOLIDOS TOTALES mg/l 1.200 720 350

SOLIDOS DISUELTOS TOTALES mg/l 850 500 250

SOLIDOS DISUELTOS FIJOS mg/l 525 300 145

SOLIDOS DISUELTOS VOLÁTILES mg/l 325 200 105

SOLIDOS SUSPENDIDOS mg/l 350 220 100

SOLIDOS SUSPENDIDOS FIJOS mg/l 75 55 20

SOLIDOS SUSPENDIDOS VOLATILES mg/l 275 165 80

SOLIDOS SEDIMENTABLES mg/l 20 10 5

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO DBO5 mg/l 400 220 110

CARBONO ORGANICO TOTAL COT mg/l 290 160 80

DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO DQO mg/l 1.000 500 250

NITROGENO TOTAL mg/l 85 40 20

NITROGENO ORGANICO mg/l 35 15 8

NITROGENO AMONIACAL mg/l 50 25 12

NITRITOS mg/l 0 0 0

NITRATOS mg/l 0 0 0

FOSFORO TOTAL mg/l 15 8 4

FOSFORO ORGANICO mg/l 5 3 1

FOSFORO INORGANICO mg/l 10 5 3

CLORUROS mg/l 100 50 30

SULFATOS * mg/l 50 30 20

ALCALINIDAD EN CaCO3 mg/l 200 100 50

ACEITES Y GRASAS mg/l 150 100 50

COLIFORMES TOTALES NMP/100 ml 107 a 109 107 a 108 106 a 107

COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES g/l >400 100 a 400 <100

CONCENTRACION

COMPOSICION TIPICA DEL AGUA RESIDUAL DOMESTICA

FUENTE: METCALF AND EDDY (1991)

aguas residuales industriales

Engineering