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• Roberto Moreno Muñoz

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Plantas de Depuración de Aguas Temario Estudio y Caracterización de las aguas. Tema 1. Características de las aguas, consumo y tipos de tratamiento Diseño de sistemas de tratamiento Tema 2. Operaciones Básicas en el tratamiento de aguas Tema 3. Procesos físico‐químicos de tratamiento. Tema 4. Procesos de tratamiento biológico. Tratamientos específicos Tema 5. Potabilización y desalación. Tema 6. Aguas de proceso y para recreo. Tema 7. Aguas residuales industriales y urbanas. Tema 8. Alternativas de uso, aprovechamiento y reutilización

Tratamientos alternativos. Lagunaje INTRODUCCION El lagunaje, es la disposición de las aguas residuales en depresiones naturales o expresamente construidas para este fin, a efectos de su depuración. El sistema de tratamiento por lagunas, está basado en varios tipos de lagunas conectadas en serie, en paralelo, o en una combinación de ambas.

• Es un método biológico de tratamiento basado en los mismos principios por los que ocurre la autodepuración en ríos y lagos. • El factor principal es la presencia de oxígeno disuelto. Su concentración y distribución determina el tipo de laguna.

Tratamientos alternativos. Lagunaje Tipos de Lagunas Las lagunas pueden ser anaerobias, generalmente asociadas al tratamiento primario; aerobias, asociadas al tratamiento secundario, y terciario. El sistema de lagunaje es barato y fácil de mantener pero presenta los inconvenientes de necesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes núcleos.

• anaerobias • facultativas • de maduración • aireadas (no naturales)

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas Anaerobias. Actúan como un pretratamiento de otras lagunas o sistemas de tratamiento. Es un bioreactor que combina la sedimentación de sólidos y su acumulación en el fondo, con la flotación de materiales del agua residual en la superficie y con biomasa activa suspendida en el agua residual o adherida a los lodos sedimentados y a la nata flotante. Generalmente son abiertas a la atmósfera, pero pueden estar cubiertas para recoger el metano producido o para controlar la emisión de olores. Aunque existe una transferencia atmosférica de oxigeno en la capa superior de una laguna anaerobia abierta la laguna recibe cargas orgánicas altas que hacen que su contenido sea anaerobio y que no exista crecimiento de algas que produzcan oxígeno. Los gases producidos en la descomposición anaerobia tienen una acción mínima de mezcla: La laguna anaerobia permite, por lo tanto, obtener la sedimentación de los sólidos sedimentables del afluente y la acumulación de material flotante. Tanto el lodo asentado como el material flotante proveen área superficial para el crecimiento microbiano, con el incremento obvio de la edad de lodos sobre el tiempo de retención hidráulica.

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas Anaerobias. Etapas. • Hidrólisis. • Acetogénesis. • Metanogénesis. Condiciones operativas. • pH > 6,8. • Temperatura entre 30 y 35 ºC . • t r medio. • Carga másica elevada.

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas Anaerobias. Ventajas Tasa baja de síntesis celular y por consiguiente  poca producción de lodos. El lodo producido es razonablemente estable y  puede secarse y disponerse por métodos  convencionales.

Desventajas Para obtener grados altos de tratamiento  requiere temperaturas altas. El medio es corrosivo

No requiere oxígeno, por lo tanto usa poca  energía eléctrica y es especialmente adaptable a  Tiene riesgos de salud por H2S. aguas residuales de alta concentración orgánica. Produce metano el cual puede ser útil como  Exige un intervalo de operación de pH bastante  energético. El metano tienen un valor calórico de  restringido aproximadamente 36,500 kJ/m3 Tiene requerimientos nutricionales bajos

Requiere concentraciones altas de alcalinidad

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Es sensible a la contaminación con oxígeno.

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Puede presentar olores desagradables por H2S,  ácidos grados y amidas,

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas Facultativas. Son lagunas que operan, en su estrato superior como lagunas aeróbicas, en su estrato inferior como lagunas anaerobias, y en el estrato intermedio, con la presencia de bacterias facultativas se crea un estrato particular llamada zona facultativa. Constituyen un sistema de tratamiento bioquímico de crecimiento suspendido, sin recirculación de sólidos sedimentados. Son de una naturaleza muy compleja desde el punto de vista de las operaciones y procesos físicos, químicos y biológicos responsables de su eficiencia. El crecimiento de algas en las lagunas facultativas representa, básicamente, el suministro de oxígeno fotosintético para la actividad aerobia bacteriano y, por otra lado, la necesidad de removerlas de la laguna para controlar el aumento de la concentración de sólidos en suspensión, y el material biológico biodegradable.

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas Facultativas. Podemos encontrar cualquier tipo de microorganismo, desde anaerobios estrictos en el fango del fondo hasta aerobios estrictos en la zona adyacente a la superficie. Sin embargo, los más adaptados al medio serán los microorganismos facultativos, que pueden sobrevivir en las condiciones cambiantes de oxígeno disuelto típicas de estas lagunas a lo largo del día y del año. Además de las bacterias y protozoos, es esencial la presencia de algas, que son las principales suministradoras de oxígeno disuelto.

• Bacterias: • Algas:

mat.orgánica + O2 → productos oxidados + nuevas bacterias CO2+ nutrientes → O2 + nuevas algas

Condiciones operativas. • Factores climáticos. • Temperatura. • Radiación solar. • Viento. • Evaporación. • Precipitaciones. Factores químicos y bioquímicos. • pH. • Oxígeno disuelto. • Nutrientes.

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas Facultativas. A diferencia de lo que ocurre con las lagunas anaerobias, el objetivo perseguido en las lagunas facultativas es obtener un efluente de la mayor calidad posible, en el que se haya alcanzado una elevada estabilización de la materia orgánica, y una reducción en el contenido en nutrientes y bacterias coliformes. La degradación de la materia orgánica en lagunas facultativas tiene lugar por la actividad metabólica de bacterias heterótrofas facultativas, que pueden desarrollarse tanto en presencia como en ausencia de oxigeno disuelto, si bien su velocidad de crecimiento, y por tanto la velocidad de depuración, es mayor en condiciones aerobias y es ese sentido se diseñan. Características

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas de maduración. Las lagunas de maduración son el último paso del tratamiento antes de volcar las aguas tratadas en los receptores finales o de ser reutilizadas en la agricultura y tienen la finalidad de reducir los coliformes fecales en las aguas residuales. Se disponen seguidamente de la laguna facultativa o de una planta de tratamiento convencional. Con adecuado dimensionamiento se puede conseguir remociones de coliformes fecales mayores del 99.999%. El área máxima de su nivel medio no debe sobrepasar a 2 Ha . La laguna de maduración tiene también otras funciones, además de la desinfección, las principales son: • • • •

nitrificación del nitrógeno amoniacal, eliminación de nutrientes, clarificación del efluente consecución de un efluente bien oxigenado.

Tratamientos alternativos. Lagunaje. Tipos de Lagunas Lagunas de aireación. Son sistemas de lagunas que incorporan algún tipo de aireación artificial, sea mediante aireadores flotantes de tipo mecánico o sistemas de aireación difusa, sea con laterales flotantes y manguera de aire a bancos de difusores o reticulado de fondo fijo. En el caso de lagunas aireadas las profundidades de las celdas o estanques puede variar entre 3 y 6m, con tiempos de residencia hidráulica de una a tres semanas • Aporte de oxígeno de forma mecánica. • Uso destinado a la eliminación de problemas. • Proceso de fangos activos de baja carga.

DBO y Sólidos disueltos en sistemas de lagunaje La producción de efluentes, con DBO alta, en muchas lagunas de estabilización, es el resultado de crecimiento de biomasa suspendida en la laguna y no del escape de DBO del afluente a través de ella. Ello enfatiza la necesidad de parar apropiadamente la biomasa de algas y bacterias del efluente, si se desean efluentes de alta calidad en términos de DBO y sólidos suspendidos totales. Si una laguna de estabilización logra producir biomasa sedimentable, fácil de retener, el efluente será de muy buena calidad. En general, se puede suponer que una sola laguna pequeña deja escapar cantidades grandes de biomasa y que varias lagunas en serie permiten una mayor sedimentación de biomasa y, por lo tanto, un efluente con remoción mayor de sólidos suspendidos. En la Unión Europea los requisitos para efluentes de sistemas de lagunas de estabilización son: DBO agua filtrada < 25 mg/L DQO agua filtrada < 125 mg/L Sólidos suspendidos < 150 mg/L Además, para efluentes que descarguen sobre aguas sensibles a la eutrofización se requiere: Nitrógeno total