Lagunas Aireadas

Lagunas Aireadas.

Una laguna aireada es un depósito en el que el agua residual se trata en la modalidad de flujo continuo sin o con recirculación de sólidos. La principal función de este proceso es la conversión de la materia orgánica. Normalmente se suele aportar oxígeno con aireadores superficiales o con sistemas de difusión de aire. Al igual que en otros sistemas de cultivo en suspensión, laturbulencia creada por los sistemas de aireación se utiliza para mantener en suspensión el contenido del depósito.
Dependiendo del tiempo de retención, el efluente de una laguna aireada puede contener entre un tercio y la mitad de la DBO afluente, en forma de tejido celular. La mayor parte de estos sólidos se debe eliminar por decantación antes de la descarga del efluente (un tanque desedimentación o un estanque suelen ser elementos habituales en la mayoría de los sistemas de lagunaje). Si se realiza la recirculación de sólidos a la laguna, el proceso no presenta diferencia alguna con un proceso de fangos activados modificado.
Consideraciones de diseño del proceso
Los factores que hay que tener en cuenta en el diseño de lagunas aireadas son:
1. Eliminación de DBO;
2. Características delefluente;
3. Demanda de oxígeno;
4. Efecto de la temperatura;
5. Demanda energética para el mezclado, y
6. Separación de sólidos.
1.-Eliminación de DBO: Ya que una laguna aireada se puede considerar como un reactor de mezcla completa sin recirculación, como se comentó en el Capítulo 8, el diseño se puede llevar a cabo basándose en el tiempo medio de retención celular. La elección del tiempomedio de retención celular se debe llevar a cabo asegurando que los microorganismos en suspensión bioflocularán haciendo sencilla su eliminación por sedimentación, y la adopción de un factor de seguridad adecuado en relación con el tiempo medio de retención celular límite que produce la pérdida de sólidos.
Una posibilidad alternativa es suponer que la eliminación de DBO observada (sea la global,incluida la contribución de los sólidos suspendidos y de los sólidos solubles, o sólo la soluble), se puede describir con una función de eliminación de primer orden. La eliminación de DBO5 se mide entre la entrada y la salida de la laguna de aireación (no a la salida de las instalaciones de sedimentación). La ecuación correspondiente para una única laguna aireada es la siguiente:

Dónde:
S = DBO5 delefluente, mg/l.
So = DBO5 del afluente, mg/l.
k = constante global de eliminación de DBO5 de primer orden, días-1.
V = volumen, m3
Q = caudal, m3/d.

2.-Características del efluente: Las características del efluente de una laguna aireada que revisten importancia son la concentración de DBO5 y de sólidos suspendidos. La DBO5 del efluente estará compuesta por los constituyentes anteriormentecitados en relación con el proceso de fangos activados y, en algunas ocasiones, podrán tener un pequeño contenido de algas. Los sólidos del efluente están constituidos por una fracción de los sólidos suspendidos entrantes, los sólidos biológicos generados en la conversión de los residuos, y ocasionalmente pequeñas cantidades de algas.

3.-Demanda de oxígeno: A partir de resultados obtenidos en plantasde tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales, se ha podido comprobar que la necesidad de oxígeno oscila entre 0,7 y 1,4 veces la cantidad de DBO5 eliminada.

4.- Temperatura: Los efectos de los cambios de temperatura se deben considerar en el proyecto de lagunas aireadas ya que éstas se suelen construir y explotar en lugares con condiciones climáticas muy variables. Los dos efectosde la temperatura más relevantes son: reducción de la actividad biológica y de la eficiencia del tratamiento, y formación de hielo. A partir de la temperatura del agua residual entrante, la temperatura del aire, la superficie de la laguna, y del caudal de agua residual, la temperatura resultante en la laguna aireada se puede estimar empleando la siguiente ecuación, cuyo desarrollo corresponde a...