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CURSO DE ESTACIONES DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES (EDAR’s)
UNIDAD 6: LAGUNAS
CAPÍTULO I: GENERALIDADES
Sección: Generalidades
Esto es una laguna de estabilización. Tambien se llaman laguna de oxidación. Aquí las
llamaremos habitualmente “Lagunas de estabilización”. Esta lagunas se usan para
“estabilizar” el agua residual antes de ser eliminado al cauce receptor.
El agua residual se estabiliza por la acción de bacterias activas en la laguna. En otras
palabras, el sistema de lagunaje es un sistema biológico de depuración.
En las lagunas, así como en los fangos activados o en los filtros de goteo, las bacterias
se alimentan de la materia orgánica que contiene el agua residual. Existen tres tipos de
bacterias que trabajan en la mayoría de las lagunas: aerobias, anaerobias y facultativas.
La principal diferencia entre los tres tipos de bacterias es la necesidad de oxígeno
disuelto. Las bacterias aerobias necesitan oxígeno disuelto en el agua para vivir y
reproducirse.
Las bacterias anaerobias viven únicamente si no existe oxígeno disuelto en su medio.
Una bacteria facultativa puede adaptarse a cualquiera de las dos condiciones. Pueden
vivir en presencia o en ausencia de oxígeno disuelto.
Cuando están activas las bacterias aerobias y facultativas, tiene lugar el proceso aerobio
de descomposión de la materia orgánica.
La descomposición (o degradación) aerobia convierte la materia orgánica en dióxido de
carbono y agua. La descomposición aerobia es la preferida porque no produce malos
olores u otros efectos indeseables.
Aunque la degradación anaerobia estabiliza la laguna, también produce gas metano,
amoniaco, sulfuro de hidrógeno y otros productos malolientes.
Por esta razón es importante asegurarse de que la laguna tenga suficiente oxígeno
disuelto para que vivan las bacterias aerobias y facultativas en lugar de las anaerobias.
¿Cómo conseguimos ésto?. ¿Cómo podemos hacer que el agua residual tenga suficiente
oxígeno disuelto?. Afortunadamente la naturaleza nos ayuda.
Como se ha mencionado las algas del agua producen oxígeno. Las algas del agua son
pequeños organismos verdes, algunos tan pequeños que sólo pueden verse con la ayuda
del microscopio.
Estos son dibujos de distintos tipos de algas. Las algas necesitan alimento, dióxido de
carbono, agua y luz solar para vivir.
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UNIDAD 6: LAGUNAS
Usan muy poca cantidad de la materia orgánica del agua residual (se la dejan a las
bacterias). Bajo la luz solar, las algas crecen y generan oxígeno que se disuelve en el
agua.
Una de los compuestos que las algas usan como alimento es el dióxido de carbono. Este
se genera cuando las bacterias aerobias descomponen los residuos. Por otra parte las
bacterias necesitan oxígeno que es producido por la algas.
En otras palabras, las algas y las bacterias trabajan juntas en las lagunas de
estabilización. Las algas producen el oxígeno que necesitan las bacterias y las bacterias
el dióxido de carbono que necesitan las algas.
Veamos de cerca que es lo que ocurre.
CAPÍTULO II: EL CICLO BACTERIAS/ALGAS
Sección: El ciclo Bacterias / Algas
Ciclo Bacterias/Algas
Las bacterias aerobias necesitan oxígeno disuelto para descomponer la materia orgánica.
En el proceso de descomposición de la materia orgánica se forma dióxido de carbono y
nuevas células bacterianas.
En el proceso de descomposición de la materia orgánica se forma dióxido de carbono y
nuevas células bacterianas.
Y a medida que las algas crecen se produce más oxígeno. Esto constituye un ciclo
contínuo. Las algas producen el oxígeno que usan las bacterias para degradar los
resíduos.
Las bacterias producen dióxido de carbono, que es utilizado por las algas para producir
más oxígeno, que a su vez es utilizado por las bacterias para producir más dióxido de
carbono, y así sucesivamente.
Lo más importante a tener en cuenta en este ciclo es que las algas necesitan luz solar
para crecer, no crecen de noche o en lugares donde no hay luz.
En lagunas poco profundas como ésta, normalmente crecen las bacterias aerobias pero
si el agua no está clara o no hay luz solar las algas no crecerán.
El nivel de oxígeno disuelto descenderá y el grado de actividad anaerobia, en el fondo
de la laguna aumentará. Esto hará que la capa anaerobia del fondo se haga cada vez más
grande en el fondo de la laguna .
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UNIDAD 6: LAGUNAS
Por esta razón es importante asegurarse de que la laguna tenga suficiente oxígeno
disuelto para que vivan las bacterias aerobias y facultativas en lugar de las anaerobias.
Si la laguna mide más de 1 metro de profundidad es posible que la luz solar no llegue al
fondo. Las algas no crecerán en el fondo y el nivel de oxígeno disuelto a partir de
aproximadamente 1 metro de profundidad será muy bajo o incluso cercano a 0.
Esta área de la laguna (alrededor de 1 metro de profundidad) se denomina zona
facultativa. Dado que la concentración de oxígeno disuelto varía únicamente las
bacterias facultativas, que pueden vivir con y sin oxígeno, pueden crecer.
En resumen, las lagunas de estabilización son autosuficientes para realizar el
tratamiento completo. La naturaleza proporciona lo necesario para estabilizar los
desechos.
Cuando el agua residual entra en la laguna algunos de los sólidos sedimentan en el
fondo y son degradados por bacterias anaerobias. Si la laguna funciona correctamente,
los productos de la descomposición anaerobia sirven de alimento para las bacterias
aerobias.
Si los procesos están bien equilibrados, la laguna de estabilización debe proporcionar un
tratamiento adecuado del agua residual.
Pero, si un eslabón cualquiera de la cadena se rompe, toda la laguna se afecta. Si la
laguna se sobrecarga de materia orgánica o disminuye la luz solar la cantidad de
oxígeno disuelto disminuirá.
Y como resultado se darán condiciones anaerobias, pérdida de eficacia en el tratamiento
y malos olores.
Estas son algunas fotos de lagunas que funcionan mal.
Observe la materia que flota en esta laguna. La luz solar no puede atravesar esas masas
espumosas de la superficie. Para que la luz pudiera penetrar las espumas flotantes
deberían ser degradadas o retiradas. Las algas necesitan luz para crecer y poder
suministrar oxígeno.
Como es de esperar el proceso cambia cuando cambia el tiempo. En invierno al ser los
días más cortos, cubrirse el cielo de nubes e incluso cubrirse de nieve la superficie de
las lagunas la luz solar tiene más dificultades para iluminar las lagunas.
Se produce poco oxígeno y si se forma hielo en la superficie de la laguna se impide la
aireación producida por el viento, además, la actividad bacteriana disminuye con las
bajas temperaturas.
Esto significa que la calidad del efluente de las lagunas será peor en invierno. En
primavera, cuando las temperaturas se empiezan a incrementar, la actividad bacteriana
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aumenta sobre los depósitos acumulados en el invierno lo que puede generar
condiciones anaerobias y malos olores.
Hay otra razón por la que las lagunas suelen producir malos olores en primavera; a
medida que la laguna se calienta, la capa del fondo empieza a levantarse y mezclarse
con el resto.
En este proceso se liberan gase y algunos sólidos. Afortunadamente los olores
producidos por el calentamiento que ocurre en la primavera únicamente duran una o dos
semanas.
El efluente de la laguna debería desinfectarse como se muestra aquí.
CAPÍTULO III: TIPOS DE LAGUNAS
Sección: Tipos de Lagunas
Hemos visto la importancia de las bacterias en una laguna de estabilización. El
tratamiento de los desechos en una laguna es realizado por bacterias, y la cantidad de
oxígeno presente determina el tipo de degradación que se lleva a cabo por las bacterias.
Hay diferentes clases de lagunas de estabilización: Aerobias, Anaerobias y Facultativas.
CAPÍTULO III: TIPOS DE LAGUNAS
SECCIÓN: AEROBIA
Este es el diagrama de una laguna de estabilización aerobia.
Las lagunas aerobias suelen medir de 1 a 1.3 m de profundidad de tal forma que la luz
solar pueda llegar hasta el fondo de la misma. De esta forma se facilita que crezcan
algas y que produzcan oxígeno para las bacterias aerobias.
Las lagunas deben ser aerobias en todo el contenido. Una razón para mantener las
lagunas aerobias poco profundas es para controlar el crecimiento de las algas. Si la
laguna es muy profunda el crecimiento excesivo de algas puede impedir que la luz solar
penetre en el agua.
En lugares muy frios no se utilizan lagunas aerobias ya que pueden congelarse
completamente en invierno y paralizar el tratamiento del agua residual.
CAPÍTULO III: TIPOS DE LAGUNAS
SECCIÓN: ANAEROBIA
Este es un diagrama de una laguna anaerobia. Suelen medir de 2.5 a 5.0 metros de
profundidad y son anaerobias en todo su contenido.
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Estas lagunas suelen utilizarse para tratar residuos muy concentrados como los que se
eliminan en una industria alimentaria.
Fíjese en la espuma de la superficie que es típica de este tipo de lagunas. Estas masas
impiden que el aire entre en contacto con el agua residual. La laguna así no contiene
prácticamente nada de oxígeno disuelto y el ambiente en el interior es completamente
anaerobio.
Dado que los gases que se forman durante la degradación anaerobia de la materia huelen
mal, estas lagunas no se utilizan habitualmente. Estas lagunas deben situarse lejos de
cualquier población y/o disponer de algún sistema para eliminar los malos olores.
CAPÍTULO III: TIPOS DE LAGUNAS
SECCIÓN: FACULTATIVA
Las lagunas facultativas son las más utilizadas para el trataiento de aguas residuales
municipales y de algunas industrias. Aquí vemos una laguna facultativa.
Las lagunas facultativas suelen medir de 1 a 2 m de profundidad. Los fangos del fondo
son anaerobios y la superficie (hasta unos 0.6 m) es aerobia.
A media profundidad la cantidad de oxígeno disuelto suele variar y entonces tendrá
lugar una descomposición aerobia o anaerobia dependiendo de la cantidad de oxígeno
disponible en cada momento.
Es muy importante que la cantidad de oxígeno disuelto sea la adecuada para que se
realice la actividad bacteriana.
En una laguna aireada, como la que aparece aquí, se introduce aire para tener más
cantidad de oxígeno siduelto, de este modo se puede añadir carga de residuos a la
laguna o bien disminuir el tiempo de retención del agua residual.
Más adelante, en esta unidad, se tratará con más detalle acerca de las lagunas
facultativas aireadas que son las más utilizadas.
CAPÍTULO III: TIPOS DE LAGUNAS
SECCIÓN: CONFIGURACIONES
Cuando se habla de tratamiento por sistema de lagunaje no quiere decir que se utilice
una única laguna.
Puede que el sistema incluya más de una laguna y que conste de lagunas de distintos
tipos.
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CAPÍTULO IV: EFICACIA DE LA LAGUNA
Sección: Eficacia de la Laguna
Eficacia de las lagunas.
Cuando el agua residual entra en la primera laguna, los sólidos en suspensión y los
sólidos disueltos dan vueltas por la laguna mientras que los sólidos sedimentables se
van al fondo. Veamos que es lo que pasa en una laguna facultativa.
Si existe oxígeno disuelto, las bacterias aerobias y las facultativas empiezan a
transformar la materia orgánica disuelta y la que está en suspensión en agua más
dióxido de carbono.
Las algas crecen en la superficie hasta 0.3-0.6 m. Si hay luz solar las algas usan el
dióxido de carbono para crecer y reproducirse.
A medida que se reproducen producen más oxígeno. En otras palabras algas y bacterias
suministran unas a otras lo que necesitan.
Una gran parte del oxígeno de las lagunas facultativas proviene de las algas aunque la
aireación también puede producirse por la acción del viento o las olas. La cantidad de
oxígeno disuelto depende en gran medida también de la cantidad de luz solar
disponible.
CAPÍTULO IV: EFICACIA DE LA LAGUNA
Sección: Medio Ambiente
El esquema muestra la relación entre la concentración de oxígeno disuelto y la cantidad
de luz solar disponible.
Dado que las algas únicamente producen oxígeno en presencia de luz solar, la cantidad
de oxígeno disuelto variará desde el máximo al caer la tarde hasta el mínimo justo antes
de amanecer. Habrá menos oxígeno disuelto en los días nublados y durante el invierno.
Otro efecto que puede derivarse de los días nublados es una caída en la temperatura de
la superficie de la laguna. Si la superficie se enfria tanto que el fondo de la laguna
permanece más templado, la capa del fondo puede subir a la superficie.
Esto se denomina “turnover (rotación)”. Dado que la descomposición anaerobia ocurre
en la capa del fondo el fenómeno de turnover puede provocar la eliminación al exterior
de gases malolientes. El fenómeno de turnover es el mismo que puede darse en
primavera (turnover de primavera) pero en este último caso ocurre en sólo una semana.
El turnover puede ocurrir siempre que la superficie de la laguna se enfríe más que el
fondo y puede durar varias semanas.
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UNIDAD 6: LAGUNAS
La relación algas/bacterias (el balance) puede modificarse por la presencia de
compuestos tóxicos. Los residuos tóxicos como metales pesados, el cianuro o los
fenoles pueden llegar a la laguna a partir de residuos industriales y esto puede ocasionar
que el efluente sea de mala calidad y que sustancias no deseadas pasen a las aguas
receptoras.
CAPÍTULO IV: EFICACIA DE LA LAGUNA
Sección: Carga
Los residuos tóxicos pueden matar las algas y las bacterias lo que puede frenar el
tratamiento o pararlo definitivamente. Pueden necesitarse de 4 a 8 semanas para que las
bacterias se regeneren de nuevo y la laguna pueda volver a funcionar.
Aguas residuales muy cargadas de materia orgánica pueden afectar a las lagunas. Si
estos influentes entran, muy a menudo, las lagunas pueden sobrecargarse.
Un incremento de desechos produce un incremento de la actividad bacteriana. Esto
puede requerir más oxígeno que el que producen las algas y el proceso de mezclado lo
que a su vez generará condiciones anaerobias y un efluente de baja calidad.
Con el tiempo la capa de fangos va creciendo en el fondo de una laguna facultativa. Las
lagunas deben limpiarse cada 10 o 20 años dependiendo de la cantidad de arena y polvo
que traiga el influente.
¿Qué cantidad de agua residual puede admitir una laguna?. Una laguna facultativa
puede admitir los desechos de unas 100 o 200 personas por cada media hectárea de
superficie. En otras palabras, una laguna de 2 ha puede admitir los desechos de una
población de entre 500 y 1.000 habitantes.
Naturalmente, si la laguna recibe desechos industriales deberá ser mayor. Los residuos
industriales pueden aumentar enormemente la carga que recibe la laguna y deberían ser
analizados para saber en qué medida podrían afectar al funcionamiento de ésta.
La cantidad de influente que entra en la laguna varía con las horas del día y con las
estaciones del año.
Las variaciones diarias no afectan a la calidad del influente porque el agua residual
permanece un tiempo en la laguna; las variaciones estacionales, sin embargo, pueden
provocar en determinadas épocas efluentes de baja calidad.
CAPÍTULO IV: EFICACIA DE LA LAGUNA
Sección: Tiempo de Retención
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El tiempo de retención en una laguna facultativa suele ser de 2 ó 3 meses. En estas
lagunas el efluente está eliminándose contínuamente. La tabla muestra el diseño típico
de los distintos tipos de lagunas.
Recuerda que en invierno, la temperatura y la cantidad de luz solar que reciba la laguna
disminuyen. Una forma de compensar ésto es aumentar el tiempo de retención
aumentando el nivel de líquido en la laguna.
Esto ayudará a conservar el calor en la laguna y a evitar que se congele la superficie. Si
el nivel no puede aumentarse el efluente será de peor calidad en invierno que en verano.
En el invierno se puede cerrar el flujo de salida de la laguna convirtiéndola así en una
laguna de retención estacional que es una laguna diseñada par tiempos de retención de
unos 6 meses.
Las lagunas de retención estacional suelen vaciarse en el otoño para acumular
posteriormente todos los desechos del invierno.
En la primavera, una vez que el agua residual se ha calentado lo suficiente como para
que crezcan las bacterias y las algas, la laguna empieza a funcionar eliminando efluente
contínuamente hasta el otoño.
Una laguna facultativa depende de la naturaleza para conseguir suficiente oxígeno
disuelto y funcionar correctamente.
En una laguna aireada ayudamos a la naturaleza suministrando oxígeno. La aireación
artificial suministra más oxígeno del que se consigue por acción de las algas. Además
contribuye a que el agua se mezcle manteniendo en contacto la materia orgánica y las
bacterias.
En consecuencia, las lagunas aireadas se diseñan para tiempo de retención más cortos,
mayores influentes o las dos cosas. Algunas lagunas se diseñan contando con un sistema
de aireación pero en otras éste se incorpora si recibe más carga de la que puede
procesar.
CAPÍTULO V: AIREACIÓN DE LAGUNAS
Sección: Aireación de Lagunas
Aireación de Lagunas
Los dos métodos más comunes de airear una laguna son: Aireación mecánica y
Aireación difusa.
Los aireadores mecánicos de superficie mezclan el agua y el aire. El aire se disuelve en
el agua aumentando la cantidad de oxígeno disuelto.
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CAPÍTULO V: AIREACIÓN DE LAGUNAS
Sección: Tipos
Para evitar que la aireación afecte a la capa de fangos del fondo, las lagunas que se
airean mecánicamente son más profundas que las demás.
Este diagrama muestra lo que ocurre cuando se airea una laguna mecánicamente.
La aireación por difusión produce menor grado de mezcla en la laguna que la aireación
mecánica. Existen difusores de aire de dos tipos: Difusores de burbuja gruesa y
difusores de burbuja fina.
Un difusor de burbuja gruesa consiste en un tubo estático como el que se muestra aquí.
El aire que es impulsado desde el fondo del difusor, choca en su camino hacia arriba
con una serie de pantallas que rompen el aire en burbujas más pequeñas.
Este diagrama muestra un tipo de difusor de burbuja fina e ilustra lo que ocurre en una
laguna cuando se usa aireación difusa.
Las dos formas de aireación, mecánica y por difusión pueden proporcionar un buen
grado de mezcla y de oxígeno disuelto si los sistemas están bien diseñados y bien
instalados.
CAPÍTULO V: AIREACIÓN DE LAGUNAS
Sección: Ventajas
La principal ventaja de una laguna de aireación es que se reduce el tiempo que el agua
residual debe estar en la laguna.
Esto significa que una laguna aireada puede manejar mayor carga residual que una
laguna no aireada. De hecho, la capacidad de carga de una laguna aireada es
aproximadamente 10 veces mayor que la de una laguna facultativa no aireada.
Dado que los sistemas de aireación mezclan el contenido de la laguna, los sólidos
tienden a permanecer en suspensión. La eficiencia de la laguna dependerá entonces del
tiempo que se deje a estos sólidos para que puedan sedimentar; en ocasiones se utiliza
una laguna accesoria de sedimentación de sólidos.
Hay una forma de mejorar la situación. En una laguna aireada se pueden reducir los
sólidos en suspensión si los aireadores se colocan cerca de la entrada del influente (lo
más lejos posible de la salida de la laguna).
Como el influente es templado, se evita también de esta forma que el aireador se
congele en invierno.
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Es una buena idea usar pantallas deflectoras en una laguna aireada que ayuden a que el
agua circule de forma adecuada y no vaya directamente de la entrada a la salida
(cortocircuito).
CAPÍTULO V: AIREACIÓN DE LAGUNAS
Sección: Innovaciones
Recientemente se ha comenzado a utilizar un nuevo tipo de laguna. Este nuevo tipo
utiliza un sistema novedoso de aireación, mezclado y control del proceso de
funcionamiento.
Se utilizan difusores de burbuja fina que cuelgan de unas cadenas de flotación que
atraviesan la superficie de la laguna. Las cadenas pueden moverse hacia adelante y
hacia atrás para que todo el contenido se mezcle y se airee suficientemente.
Estas lagunas llevan además un clarificador que se colocan en el extremo de salida de la
laguna. El clarificador puede estar unido a la laguna o separado de ella.
Una porción de los sólidos que sedimentan en el clarificador se vuelven a introducir en
la cabecera de la laguna, el resto se recogen y se tratan como los residuos sólidos de
otros tipos de depuradoras.
Esta laguna funciona de forma semejante a un sistema de fangos activos.
Los difusores de burbuja fina se colocan cerca del fondo de la laguna y se sujetan a las
cadenas de flotación tal y como se presenta en el diagrama.
Las cadenas de flotación se mueven hacia adelante y hacia atrás con un recorrido
horizontal de unos 2.5 a 9 metros. El movimiento proporciona aireación y agitación al
contenido de la laguna.
Estas lagunas pueden diseñarse para ser totalmente aerobias o para que contengan zonas
anóxicas. Anóxico significa que no disponen de oxígeno libre aunque sí de
determinadas cantidades de oxígeno en forma combinada.
El flujo de aire de los difusores suele estar entre 1 y 2.4 L/s.
Estas laguna suelen tener de 2.5 a 6 metros de profundidad y se dimensionan de acuerdo
con las medidas que aparecen en esta tabla.
El sistema es similar a uno de lodos activados porque en su diseño debe de tenerse en
cuenta:
•
•
•
Tiempo de retención del agua
Tiempo de permanencia de fangos
Relación entre nutrientes y microoganismos
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•
Velocidad de entrada de la carga orgánica
Los operadores deben de tener en cuenta estos parámetros para asegurarse de que el
proceso funciona.
CAPÍTULO V: AIREACIÓN DE LAGUNAS
Sección: Funcionamiento
Esta laguna ha sido diseñada con un clarificador al final de la zona de aireación. En
otros casos los clarificadores van separados.
El fango que se deposita en el fondo se saca con una bomba de aire. El fango se
devuelve a la zona de entrada de la laguna o se une a los residuos sólidos para su
tratamiento.
La concentración de sólidos en la laguna se mantiene entre 1500 y 5000 mg/L.
Los clarificadores, bien estén integrados o separados, tienen velocidades de
sedimentación superficial que van desde 8100 a 32600 L/m2 .día siendo la media de
16300 L/m2 .d.
La velocidad de salida por rebose debe mantenerse por debajo de 407000 L/m . día.
Estas lagunas funcionan como un sistema extensivo de lodos activos.
La carga orgánica que reciben es de 0.10-0.30 Kg DBO/m3.d de área superficial y el
tiempo hidráulico de residencia de 24-48 horas.
Como puede ver estas lagunas pueden tratar más agua residual en un período de tiempo
menor que un laguna aireada típica.
CAPÍTULO VI: DISEÑO DE LAGUNAS
Sección: Diferencias en el diseño de Lagunas
Diferencias en el Diseño de Lagunas.
Hasta ahora usted ha visto bastantes fotografías de lagunas y aparentemente son todas
muy parecidas, sin embargo existen algunas diferencias en el diseño de ellas que
conviene enfatizar.
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CAPÍTULO VI: DISEÑO DE LAGUNAS
Sección: Construcción
Una laguna facultativa, no aireada, suele medir 1-2 metros de profundidad.
Una laguna aireada suele medir de 2,5 a 5 m de profundidad. Las lagunas aireadas son
más profundas que las no airedas para que la agitación no levante los lodos del fondo.
Como puede haber observado la mayoría de las lagunas son cuadradas o rectangulares.
El punto de entrada se coloca en un extremo y el de salida en el punto más alejado para
evitar cortocircuitos.
Las lagunas aireadas pueden tener diferentes formas. Se diseñan de la forma más
adecuada para que el agua se mezcle mejor.
Si hay más de una laguna en el sistema, éstas se colocan en serie o en paralelo o pueden
diseñarse para funcionar de cualquiera de las dos formas.
El funcionamiento de las lagunas es más flexible si las comunicaciones entre ellas
pueden variar de serie a paralelo de tal forma que pueda vaciarse la que lo necesite
mientras que las otras siguen funcionando.
Aquí vemos el agua residual entrando en una laguna mediante una tubería. Fíjese en el
efecto geiser que se observa en el centro de la laguna.
El sistema de tuberías de entrada a la laguna se diseña para que el influente se distribuya
bien por la laguna y con la mínima erosión. Además, las tuberías de entrada se situan
por debajo del nivel del agua para mantener su temperatura y evitar que se congelen en
invierno.
Normalmente la tubería de entrada principal se coloca en el fondo de la laguna y a un
tercio de distancia en el sentido longitudinal. La tubería de entrada suele ir a unos 0,3
metros por encima de los lodos del fondo de la laguna.
Este diagrama muestra una tubería de entrada. Es necesario que en la entrada el fondo
sea de cemento para que no se erosione.
Una pantalla suele situarse alrededor del punto de salida del efluente para evitar que los
sólidos salgan con él.
Algunas lagunas tienen cámaras específicas de salida para evitar que el efluente
contenga espumas. Estas cámaras pueden utilizarse para ajustar el nivel de agua en la
laguna. Una de estas cámaras se observa en el diagrama.
Esta tubería horizontal proviene de la laguna. En este ejemplo, el efluente de la laguna
sale por el tubo vertical porque éste es ligenramente más bajo que el nivel de la laguna.
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El diagrama muestra como la tubería de salida puede utilizarse para controlar el nivel de
la laguna. Subiendo (alargando) o bajando (acortando) la tubería vertical se modifica el
nivel de la laguna.
Fíjese en el dique alrededor de la laguna. Este dique debe ser compacto para evitar que
se desmorone y que elimine restos hacia la laguna.
Para evitar la erosión que causa el oleaje en la laguna a veces se colocan rocas al nivel
del agua estas rocas se denominan “rip-rap”
En los diques puede sembrarse hierba para formar una capa resistente a la erosión. La
hierba debe mantenerse corta.
Muchos diques contienen caminos para que los operadores vayan de un sitio a otro
alrededor de las lagunas.
El fondo de la laguna puede ser diferente de unas a otras. En algunas el fondo está
cubierto con arcillas para que el contenido no se filtre.
En otras lagunas el fondo puede ser sintético. El plástico se coloca en placas y se
recubre luego con una capa de arena.
Antes de terminar la unidad veremos otros tres tipos de lagunas.
CAPÍTULO VI: DISEÑO DE LAGUNAS
Sección: Lagunas de Filtración
Aquí vemos una laguna de filtración. Este tipo de lagunas sigue a una laguna donde el
agua residual ya ha recibido un tratamiento biológico. Las lagunas de filtración se
diseñan para que el agua residual se filtre en el terreno.
Estas lagunas contienen suelos arenosos en el fondo que permiten que se produzca una
percolación del agua residual al interior del terreno. A medida que el agua filtra hacia el
interior los sólidos son retenidos por la arena y el suelo que actúan como un filtro.
Las lagunas de filtración precisan de la construcción de pozos de control alrededor de la
laguna para tomar muestras del agua residual que pueda llegar a las capas de agua
subterránea. Estas lagunas no deben construirse cerca de pozos que se utilicen para la
obtención de agua potable.
CAPÍTULO VI: DISEÑO DE LAGUNAS
Sección: Sistemas de Plantas Acuáticas
Los sistemas de plantas acuáticas son otros tipos de lagunas que se utilizan para tratar
aguas residuales domésticas e industriales. Estas lagunas usan plantas acuáticas para
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conseguir tratamientos específicos del agua residual y objetivos concretos en la calidad
del afluente.
Las plantas más utilizadas en estas lagunas son: jacintos de agua, lentejas de agua, etc.
Existen algunos sistemas que utilizan plantas sumergidas pero no trataremos de ellos en
esta unidad.
En las sistemas de plantas acuáticas para tratar residuos domésticos, la demanda
bioquímica de oxígeno debida a compuestos de carbono (CDBO) y los sólidos en
suspensión (SS) son eliminados fundamentalmente por sedimentación física y
metabolismo bacteriano. En estos sistemas las plantas acuáticas prácticamente no
intervienen en la eliminación de la CDBO ni de los SS.
Su función es proporcionar componentes que mejoren la capacidad de tratamiento de los
residuos del entorno. Por ejemplo si el sistema está diseñado para eliminar nitrógeno y
fósforo, la recolección de las plantas interviene en la eliminación de estos compuestos y
tanto más cuanto más a menudo se recolecten las plantas.
Hasta hace muy poco casi todas estas lagunas utilizaban jacintos de agua. Los jacintos
son unas plantas acuáticas de hoja brillante y redondeada y flores pequeñas.
Los jacintos de agua crecen muy rápidamente y deben ser recogidos a menudo con lo
que no estorban al crecimiento de otras plantas acuáticas. Los jacintos de agua no
crecen en climas frios.
Estas lagunas se usan en zonas templadas como el sur de los Estados Unidos.
Aquí vemos los parámetros típicos de diseño de estas lagunas. El parámetro clave es la
carga orgánica del influente.
La carga orgánica debe ser aproximadamente de 10 a 300 Kg/ha/día. Si la carga es
demasiado elevada pueden generarse problemas de mosquitos.
Como se ve en la tabla la carga hidraúlica debe estar entre 240 y 3.570 m3/ha/día.
Otro parámetro importante es la profundidad de la laguna que debe estar entre 0,4 y 1,8
m.
En la actualidad se están haciendo populares los sistemas con lentejas de agua. Plantas
que crecen muy rápidamente con hojas de 1 a 3 mm de ancho.
Esta tabla muestra los parámetros de diseño y de eficiencia de funcionamiento de estos
sistemas.
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CAPÍTULO VII: SEGURIDAD
Sección: Seguridad
Seguridad
Las lagunas pueden ser peligrosas. Los seres vivos deben mantenerse lejos por lo que
deben estar aisladas por vallas de protección. Debe anunciarse que el agua que
contienen es no potable y que no está permitido acercarse, bañarse, patinar o pescar en
ellas.
Los operadores deben ser conscientes de que las lagunas resultan atractivas para
serpientes, arañas, mosquitos y todo tipo de animales molestos.
Hay que tener cuidado con las mordeduras.
Cuando se utilicen productos químicos los operadores tendrán que tratarlos guardando
las normas de seguridad adecuadas.
Si la laguna contiene aireadores mecánicos, asegúrese de que el sistema está apagado
antes de realizar cualquier tipo de manipulación del equipo.
Es importante tener cuidado con los cables y todo el sistema eléctrico que rodee a la
laguna
Los operadores deberían usar chalecos salvavidas y disponer de un bote de remos al
borde de la laguna.
Los operadores no deberían trabajar alrededor de las lagunas sólos. No deberían realizar
operaciones desde el barco y nunca navegar en las lagunas sólos. Siempre debería haber
un compañero al lado.
Aula Virtual del Agua (@V@).
CIDTA. Universidad de Salamanca