Lagunas de oxidacion

LAGTALLER DE SANEAMIENTO (3)
Diseñar, diferentes alternativas de sistemas de lagunas estabilización para un agua residual domestica con las siguientes características. Todas las alternativas de sistemas lagunas deberán tener una laguna de remoción de DBO superior a 90%.
DBO de un agua residual domestica de 180 mg/l
Caudal = 13820 m3/día
Temperatura = 12ºC
Coliformes fecales = 2.8x108CF/100ml
Además chequear la remoción de Coliformes y si es necesario construir lagunas de maduración teniendo en cuenta que se desea un efluente para un cuerpo de agua utilizado como recreación con contacto primario.
Kb = 1d-1 para lagunas facultativas
Kb = 2.3d-1 para lagunas de maduración
Kb corregida = Kb (1.19) T-20
Las alternativas para la remoción de DBO a evaluar son:
1. SISTEMA LAGUNAAEROBIA

Latitud: 10ºN
Elevación: 2500m
Mes crítico: Diciembre
r: 0.7
Remoción: 90%

2. SISTEMA LAGUNA FACULTATIVA – FACULTATIVA
Por el método de mezcla completa
K = 1.1d-1 a 35ºC
Kt = K (1.085) T-35
Por el método de carga orgánica superficial
Método de: McGarry y Pescod, Yánez y Cubillos. Compara resultados entre ellos.

3. SISTEMA LAGUNA ANAEROBIA – FACULTATIVA
Para lalaguna anaerobia emplear el método de la carga volumétrica, mientras que para la facultativa cualquier método de la carga superficial. Seleccionar con argumentos la mejor alternativa. Explique su decisión.
DESARROLLO

1. SISTEMA LAGUNA AEROBIA

CARACTERISTICAS |
Latitud | 10ºN |
Elevación | 2500m |
Mes critico | Diciembre |
r | 0.7 |
Remoción | 90% |
Temperatura | 12ºC |
Caudal| 13820 m3/dia |
DBO | 180 mg/l |

El diseño de la laguna consiste en determinar el área y la profundidad de la misma, con la ayuda de algunos parámetros tales como el tiempo de retención y el caudal.
* Calculo del tiempo de retención (θ)
θ = D * DBOu0.028 F S
De donde:
d: Profundidad de la laguna (m)
DBOu: DBO ultima (mg/l)
F: factor de oxigenación
S: radiación solar (cal/cm2dia)A continuación se calculan los elementos anteriores.
a) Radiación (S): Tabla 5.1, con la ayuda de r y el mes crítico. (Smax = 225 y Smin = 162, r=0.7)
Sc = Smin + r (Smax - Smin) = 162 + 0.7 (225-162) = 206.1
S = Sc (1 + 0.030348e) = 206.1 (1 + 0.030348 (2.5)) = 221.7368 cal/cm2dia
b) Factor de oxigenación (F): Fig.6.1, a partir de la remoción del 90%. Se obtiene un F = 1.6
c) DBOultima (DBOu): Se debe tener en cuenta dos elementos, tales como:
θ: valor de coeficiente de temperatura: igual a 1.135 por estar la temperatura entre 4 y 20ºC
Kt: Constante de velocidad de reacción de la DBO, base natural d-1. Kt = K20 θ T-20. En donde T es la temperatura y K20 = 0.1. A partir de estos valores se obtiene:
Kt = (0.1) (1.135) (12-20) = 0.0363
DBOu= DBO1-10-Kt*d
Con lo que seobtiene un DBOu = 530.49 mg/l
El tiempo de retención se calcula con la formula anteriormente mostrada, asumiendo una profundidad de 45 cm.
θ = D * DBOu0.028 F S=0.45*530.490.028*1.6*221.7368
Tiempo de retención (θ) = 24 días
* Calculo del área de la laguna (A)
A=Q*θd
En donde:
Q: Caudal (13820 m3/día)
d: Profundidad (0.45 m)
θ: Tiempo de retención (530.49 mg/l)
Con estos valores seobtiene un área de laguna: 73.7 Ha
* Calculo de cargas orgánicas superficiales (COS) y volumétrica (COV)
COS= DBO*QA=0.18*1382073.7 = 33.75 Kg de DBO/ha/día
La carga orgánica superficial obtenida es 33.75 Kg de DBO/ha/día
COV= DBO*QA*d=0.18*1382073.7*0.45*10 = 7.5 gr de DBO/ha/día
La carga orgánica volumétrica obtenida es 7.5 gr de DBO/ha/día
La laguna aeróbica debe tener profundidad de0.45m y un área de 73.7 Ha.
2. SISTEMA LAGUNA FACULTATIVA – FACULTATIVA

Este sistema lo realizaremos primero por el método de mezcla completa y luego por el método de la carga orgánica superficial como se pide.

a) MÉTODO DE MEZCLA COMPLETA
El diseño al igual que en el anterior, calcular el área y la profundidad del conjunto de lagunas en paralelo. Se calcula el tiempo de concentración,...