Informe

XV CONGRESO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL AIDIS - CHILE
Concepción, Octubre de 2003

“MODELO Y SISTEMA AUTOMÁTICO DE DISEÑO DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN”
Alvaro Veizaga Soto Ing. Civil UTFSM Calle Guayacán Nº 79 Depto. 203, Viña del Mar, Chile e-mail : alvaro_veizaga@yahoo.es Fono 09-4148971 Raúl Galindo Urra Prof. Titular Depto. de Obras Civiles UTFSM Av. España Nº 1450, Valparaíso,Chile e-mail : raul.galindo@ociv.utfsm.cl Fono 56-32-654364

RESUMEN
El trabajo reúne, sistematiza y perfecciona los resultados de diversas investigaciones teóricoexperimentales en lagunas de estabilización en el Departamento de Obras Civiles de la UTFSM. Todas estas, si bien forman parte del tema general de funcionamiento de una laguna de estabilización, no habían sido integradas entre sí paraser aplicadas en las actuales prácticas del diseño de estas obras. Con miras a construir un modelo integrador de todos estos antecedentes, ellos se complementan con los resultados internacionales más recientes sobre el tema. A continuación, se formuló un sistema computacional modular de diseño automático de lagunas facultativas aireadas y no aireadas. Este sistema es capaz de abarcar condicionesambientales amplias para climas templados a tropicales y características geométricas, constructivas típicas. Además deja abierta la posibilidad de ampliar o modificar su base de datos y criterios con desarrollos posteriores.

Introducción y Objetivos Las lagunas de estabilización han resultado ser una forma eficiente y económica de tratamiento de aguas residuales municipales para pequeñascomunidades, debido principalmente por la facilidad de su construcción y mantenimiento. A pesar de las numerosas investigaciones existentes, era notoria la falta de un modelo integrador de los diversos parámetros involucrados en el diseño, la cual se intenta suplir con el presente trabajo. Como consecuencia, los objetivos a cumplir son los siguientes:

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Reunir, sistematizar y perfeccionar losresultados de investigaciones locales e internacionales en lagunas de estabilización.

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Desarrollar un modelo que permita integrar dichos resultados al diseño de lagunas de estabilización facultativas aireadas y no aireadas.

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Formular un sistema computacional que tenga como base el modelo antes mencionado permitiendo el diseño automático y su actualización en el tiempo de una manerasimple.

Materiales y Métodos La metodología seguida para la realización del trabajo se puede resumir en los siguientes pasos : Búsqueda bibliográfica acerca de las investigaciones sobre lagunas de estabilización al interior de la Universidad Técnica Federico Santa María y de literatura externa, seleccionando las publicaciones más completas del tema. Los tópicos acerca de los cuales se buscóinformación, por ser importantes en el desempeño de la laguna, fueron : temperatura de la laguna, submodelo hidráulico, consideraciones hidráulicas adicionales acerca de entradas, salidas y proporciones entre lados, cinética de la asimilación orgánica y de decaimiento bacteriano, aireación en lagunas de estabilización, evaluación de la eficiencia del tratamiento y desinfección de efluentes con cloro. Acontinuación se explican cada uno de ellos.

1. Temperatura de la laguna : Los modelos para predecir la temperatura de la laguna fueron los siguientes (tanto para lagunas facultativas como aireadas facultativas) obtenidos de las obras de Yáñez 4 y Núñez 6 : a) Método de correlaciones lineales. b) Fórmula de Eckenfelder o método de balance calórico por conducción. c) Método de balance calóricocompleto.

2. Submodelo hidráulico : Los criterios para elegir el submodelo, dependiendo del tipo de laguna, fueron los siguientes :

a) Lagunas de estabilización facultativas De acuerdo a la relación existente entre los lados Largo y Ancho (L/W), los submodelos asumidos son :

Razón Largo/ancho:L/W Baja Intermedia Alta

Rango de variación 1/1 y menores 2/1-3/1 4/1 y mayores

Submodelo...