Lagunas facultativas

Diseño de una laguna facultativa.
Objetivo.- diseñar una laguna de oxidación tipo facultativa para tratar el agua residual de un poblado, complementando el diseño con un humedal de flujo de sub superficie, para lograr un efluente de 10 mg / L de DBO 5.
BASES DE DISEÑO PARA LA LAGUNA.
Profundidad media 6 pies
Libre bordo: 2 pies
Talud interno: 2
Talud externo: 2.5
Ancho de la corona: 3m.
Radio de construcción de las esquinas: 1 /20 del ancho de la laguna
Relación ancho: largo, 1:2
Acabado de la superficie interna de la laguna:
Geomembrana exterior para aguas negras, incluir especificaciones y proveedor
Especificar instalación y traslape
Definir como debe ser el acabado de la superficie del material excavado para poder instalar la membrana
Opcional el costo delproducto instalado
Revisar por temperatura
Temperatura del agua en el influente, Ti = 26 °C
Temperatura del agua en el efluente, Te = 17.6 °C
Temperatura promedio ambiente, Ta = 20 °
Dimensiona por Gloyna.
Flujo 12 Lps.

Relación DQO: DBO 5 = 1.5
Formulas para el diseño
Ecuación de Gloyna
V=10.7×〖10〗^(-8) QS_(0 ) f^' f(1.085)^(35-T)
V: volumen de la laguna, acres-ft
Q:razón de flujo del influente, gal/día
S0: DBOL o DBO, mg/l
Θ: coeficiente de temperatura= 1.085
T: temperatura de la laguna (corrección)
.f: factor de toxicidad del alga
Para la mayoría de las descargas de tipo industrial y domestico. Considera la toxicidad por orgánicos tóxicos y algunos metales. (f=1.0)
.f’: factor de toxicidad por sulfatos
Cuando la concentración de sulfates en elagua es menor a 500 mg /l como SO4. (F’=1.0)
Se espera una eficiencia en remoción del 80 al 90 % expresada con respecto al efluente filtrado (soluble).

Ecuación de Mc. Garry /Prescod
Con este procedimiento empírico, la remoción de DBO5 por unidad de superficie, se puede estimar conociendo la carga orgánica, empleando la siguiente ecuación:
Lr:0.725λ_s+ 10.75
Donde:
Lr: remoción de DBO5,Kg/Ha-día
λs: carga de diseño, Kg/Ha-día
Esta ecuación, la carga superficial se relaciona con la temperatura ambiente promedio del aire de la forma
λs= 20T- 120 ; T: temperatura, °C
Temperatura
(Ti-Te)Q=fA (Tw-Ta)
Ti: temperatura del influente, °C
Te: temperatura del efluente, °C
A: superficie, ft2
Tw: temperatura de la laguna, °C
Ta: temperatura promedio de la atmosfera, °C
.f: factorde proporcionalidad
Costa de Texas: 20x10-6
Parte central de USA : 12x10-6

Cálculos.
Calulo del volumen de la laguna y la temperatura promedio del agua con la ecuación empirica de Gloyna para obtener el volumen, y la ecuación de balance de calor inducido con respecto a calor disipado. Se itera estas formulas para obtener el mismo valor

(Ti – Te)Q= fA(Tw-Ta)

V=(10.7x10^(-8) )QS_0f´f(1.085)^(35-T)

Q=razón de flujo del influente,= gal/dia
S0= DBOL o DQO,= mg/l
T= temperatura de la laguna (corrección)= 20°c
f= factor de toxicidad del alga= 1
f´= factor de toxicidad por sulfatos sulfatos no mayores a 500 mg/l por lo tanto = 1
Flujo 12 Lps.
So = 400 mg / L DQO
Relación DQO: DBO 5 = 1.5
1 acre-pies = 43560 ft 3
Temperatura del agua en el influente, Ti = 26 °CTemperatura del agua en el efluente, Te = 17.6 °C
Temperatura promedio ambiente, Ta = 20 °
Q en miles de galones por dia
Profundidad 6 pies

So= 400*1.5/5= 120 DBO mg /l
Q=12l/seg*(1 galon)/(3.785 litros)*(86400 seg)/(1 dia)
Q= 273888 gal/ dia

Iteracion

Temperatura °c Volumen acre-pie Volumen pie3 Area pie2 Temperatura °c
20 11,9559503 520801,195 86800,1992 21,3252615
21,325261510,7307588 467431,854 77905,3091 21,4765741
21,4765741 10,5991117 461697,305 76949,5508 21,494914
21,494914 10,5832655 461007,044 76834,5073 21,4971523
21,4971523 10,5813331 460922,871 76820,4784 21,4974257
21,4974257 10,5810971 460912,59 76818,765 21,4974591
21,4974591 10,5810683 460911,334 76818,5557 21,4974632
21,4974632 10,5810648 460911,181 76818,5301 21,4974637
21,4974637 10,5810643...