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 (CH2O)n + O2 (CH2O)n + O2 nCO2 + H2O ENERGIA SOLAR ALGAS

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 % H2S HS- S= 7,5 pH

Penetración limitada de luz Presencia de compuestos Proteínas (hidrólisis) 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 NH+4 / NH3

pH > 9 desaparece H2S, pero es complejo trabajar a este pH En general no hay problema de olores si <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 Mat. orgánica Bacterias Nuevas células CO2, NH+4, PO=4 Algas Luz O2

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

Estratificación se destruye por: 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 Día Noche Igual Tº Estratificación de las algas: se mueven buscando buenas condiciones ambientales

80 cms debajo de la superficie Oxigeno disuelto 20 cms superficie [OD] mg/l 15 10 5 4 16 Hora día 80 cms debajo de la superficie

Variación diurna de pH -fotosíntesis consume CO2 -si la velocidad de consumo > velocidad de suministro entonces: 2 HCO3- CO3= + 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 1,5 m Z. ae Z. ana Termoclima o isopausa Algas oxipausa Bacterias aerobias Digestión anaerobia Bacterias fotosintéticas

-Organismos quimioorganótrofos, como Pseudomonas, Achomobacter, otras. Zona aerobia -Organismos quimioorganótrofos, como Pseudomonas, Achomobacter, otras. -Bacterias fotosintéticas: verdes y rojas del azufre (filtro de sulfido). Indicadores de sobrecarga. -Algas Euglena, Chlorella, Chlamidomonas. Euglena

Zona anaerobia (igual que LA) -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. Spirulina

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 E. coli Salmonella

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% Muerte de coliformes fecales Incremento de T° Luz solar Alta actividad fotosintética Foto oxidación pH>9 O2

Sistemas de lagunas de estabilización Recursos naturales: -Energía solar -Bacterias -Algas A M F P=~4 m Θ=1-2 días P=~1,5 m Θ=? Depende del grado de pulimento E P=~1,5 m Θ=10-20 días