Download lagunas para tratamiento de aguas residuales

LAGUNAS PARA
TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
Ing. Qca. Luz Stella Cadavid R. M.Sc
TRATAMIENTO CON LAGUNAS
• Sistemas naturales, excavación en un terreno
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
• nCO2 + H2O
ENERGIA SOLAR
(CH2O)n + O2
ALGAS
• (CH2O)n + O2
nCO2 + H2O
TRATAMIENTO CON LAGUNAS
Ventajas:
• Costo mínimo de mantenimiento
• Operación simple
• Fácil ampliación Altas eficiencias
• No es necesario energía
• Altas remociones de patógenos
• Buena tolerancia a metales pesados
Desventajas
• Altos requerimientos de área
• Eficiencia disminuye a bajas temperaturas
LAGUNAS DE ESTABILIZACION
ANAEROBICAS
• Alta carga orgánica
• Pocas algas
• Área superficial poco importante
PROCESOS
• Sedimentación de sólidos
• Digestión anaerobia intensa (producción de CH4
y CO2)
• Funciona muy similar a un tanque séptico abierto
• Interviene el mismo grupo de bacterias de un
tanque séptico o un digestor anaerobio.
CONDICIONES: pH > 6,5 deseable 7,5
• Buena remoción de SS y DBO5
• Reduce los requerimientos de área para todo el
sistema
• Deben proyectarse L.A. En la mayoría de los
sistemas a excepción de pequeñas
comunidades (< a 1000 personas)
PROBLEMAS
• Olores por el H2S
%
0
HS-
H2S
7,5
S=
pH
• Penetración limitada de luz
• Presencia de compuestos
•
•
Proteínas (hidrólisis)
NH+4 / NH3
Urea
H2S
Sulfatos
Una L.A que funcione bien no debe oler
(mucho), depende de:
capa de natas: como tanque séptico (barrera
física)
carga orgánica: entre 100 y 400 g/m3d
• En general no hay problema de olores si
SO 
2
4
<500 mg/l
• pH > 9 desaparece H2S, pero es complejo
trabajar a este pH
• Para mantener pH en la laguna:
-Adicionar cal
-Recircular efluente de última laguna
Casi no hay remoción de Nitrógeno
LAGUNAS FACULTATIVAS
Tipos
- Primarias
- Secundarias
• Alta
presencia
de
microalgas (500-2000
mg/l clorofila a)
• En LFP capa de lodos
en el fondo, digestión
anaerobia
•Simbiosis Algas-bacterias
Luz
Nuevas
células
Algas
O2
CO2, NH+4, PO=4
Bacterias
Mat. orgánica
Nuevas
células
PROBLEMAS
• Arrastre de algas en el efluente
• Sobrecarga
Mezcla y estratificación
El viento genera
-Mezcla vertical
-Distribución uniforme de algas y
bacterias
En
ausencia
de
viento
ocurre
estratificación térmica
Termoclima: cambio abrupto de temperatura (capas
calientes: zona superior, capas frías: zona inferior)
Estratificación se destruye por:
Viento y enfriamiento de las capas superiores
caliente
frío
frío
caliente
Día
Noche
Igual Tº
Estratificación de las algas: se mueven buscando
buenas condiciones ambientales
• Oxigeno disuelto
[OD] mg/l
15
20 cms superficie
10
80 cms debajo de la
superficie
5
4
16
4
Hora día
• Variación diurna de pH
-fotosíntesis consume CO2
-si la velocidad de consumo > velocidad de
suministro entonces:
2 HCO3CO3= + H2O + CO2
CO32- + H2O
CO2 + 2OH-
OH- se acumula y pH sube (hasta 9-10)
-factor importante para remoción de patógenos
Interacciones en la laguna facultativa
• Dos ambientes, aeróbico y anaeróbico
Zonas bien definidas, separadas por un barrera, casi
no hay transporte de productos químicos, O2, ni
material
Algas
Z. ae
Bacterias fotosintéticas
Bacterias aerobias
1,5 m
Termoclima o isopausa
Z. ana
oxipausa
Digestión
anaerobia
• Zona aerobia
Euglena
-Organismos quimioorganótrofos, como
Pseudomonas, Achomobacter, otras.
-Bacterias fotosintéticas: verdes y rojas del
azufre (filtro de sulfido). Indicadores de
sobrecarga.
-Algas Euglena, Chlorella, Chlamidomonas.
• Zona anaerobia (igual que LA)
Spirulina
-Remoción de Nitrógeno:~ 80%
-Depende de pH, algas, T°, TRH
Bioutilización: las algas requieren N,
mayor remoción a pH alto por predominio
de algas.
-Remoción de Fósforo: incorporado en las
células de algas y precipitado, a pH alto,
como hidroxilapatita.
LAGUNAS DE MADURACION
• Remoción de coliformes fecales y otros
patógenos
• Muy baja remoción de DBO
• Serie de lagunas más eficiente que una
sola de tamaño equivalente
• Tamaño y número dependen de la calidad
requerida del efluente final
Yersinia
Salmonella
E. coli
Mecanismos de remoción de
patógenos
•
•
•
•
•
•
•
Tiempo y temperatura
Radiación U.V
Altas concentraciones de OD
Bajas concentraciones de CO2
Altos valores de pH
Falta de sustrato
Depredación por protozoarios y
microinvertebrados
• Remoción de nutrientes
-Nitrógeno y fósforo se incorporan a nueva biomasa
-A pH alto parte del NH3 se volatiliza y P precipita
• Remoción de Nitrógeno total:~80% (95% como NH3 )
• Remoción de Fósforo:~45%
Luz solar
Alta actividad
fotosintética
pH>9
O2
Foto oxidación
Muerte de
coliformes
fecales
Incremento de T°
Sistemas de lagunas de estabilización
• Recursos naturales:
-Energía solar
-Bacterias
-Algas
F
A
A
P=~4 m
Θ=1-2 días
M
F
P=~1,5 m
Θ=10-20 días
M
P=~1,5 m
Θ=? Depende del
grado de pulimento
E