DISE O DE LAGUNAS





DISEÑO DE LAGUNAS:




Las lagunas anaerobias se utilizan normalmente como primera fase en el tratamiento de aguas residuales urbanas o industriales con alto contenido en materia orgánica biodegradable. El objetivo primordial de estas lagunas es la reducción de contenido en sólidos y materia orgánica del agua residual, y no la obtención de un efluente de alta calidad. Por esta razón, laslagunas anaerobias operan en serie con lagunas facultativas y de maduración. 

PARÁMETRO
VALOR
Caudal
31.52 l/s
Caudal
2723.328 m3/s
DBO5 en aguas residuales crudas
200 mg/l
Temperatura AR
25 °C
Carga Volumétrica
300 gDBO5/m3.Día







1.1.1 Calculo del volumen de la laguna



Dónde:
Caudal por laguna
= Concentración inicial de DBO en el afluente
= Carga volumétrica de DBO


1.1.2 Calculo deltiempo de retención hidráulico (TRH)





1.1.3 Área de la laguna


Donde:
Área: Área de laguna (m2)
Q: Caudal
P: profundidad asumida (m)
TRH: Tiempo de retención (días)










1.1.4 Periodo de limpieza



Donde:
n: Periodo de limpieza (años)
FVL: Fracción del volumen ocupada por lodos (0,25-0,5)
Vol: Volumen de laguna Anaeróbica ()
TAL: Tasa de acumulación de lodos (0,6)
Q: Caudal



Selimpiara cada 5 años las lagunas, cumpliendo con lo establecido en el RAS-2000.


1.1.5 DBO del efluente


Donde:
Se: DBO efluente (mg/L)
So: DBO afluente (mg/L)
E: eficiencia







1.1.6 Dimensiones de la laguna

Tenemos una relación Largo/Ancho que va de 2-3, usamos 2 y determinamos las dimensiones de la laguna y un talud de 2/1

Luego
Asumimos un Ancho de 30 m
Determinamos Largo

Donde:
Largo: Largode laguna (m)
Ancho de laguna (m)



1.1.6.1 Calculo del volumen de la laguna:


Donde:
P: Profundidad de laguna (m)
a: Ancho de laguna (m)
i: Talud
L: largo de laguna (m)









1.1.7.2 Calculo de la altura total de la laguna:


Dónde:
= Borde libre (asumido)
= Altura de la zona de lodos (20% de profundidad)
= Profundidad útil

1.1.7.3 Dimensiones en el fondo de la laguna

Longitud =longitud de la laguna - (2*2*AT) = 60 - (2*2*5.3) = 38.8 m

Ancho = (2*2* AT) - Ancho de la laguna = (2*2*5.3) - 30 = 8.8 m

Dónde:
= Altura total de la laguna.




1.1.7 Calculo de con contracción de coliformes fecales totales


1.1.7.1 Calculo de la constante de reacción (Kb)



Dónde:
T = temperatura ambiente.








1.1.7.2 Calculo del número de coliformes fecales (Cf)



1.1.7.3 Porcentaje dehuevos de Helminton




1.1.8 Remoción de Nutrientes

Partiendo de que inicialmente el agua residual cuenta con las siguientes características procedemos analizar el porcentaje de remoción. Todos los valores que se mostraran en la siguiente tabla son asumidos, pero aun así son datos considerables y reales en un campo:





DATOS GENERALES DE NUTRIENTES
Parámetros de diseño:
Valor
UnidadCoeficiente de vel de remoción de la DBO
0,3
día
Solidos suspendidos afluente
250
mg
Solidos suspendidos efluente
50
mg
Alcalinidad
195
mgCaCO3/l
Ph
8,0
 
Amoniaco afluente
52
mgN/l
Nitrógeno afluente
66
g/capital.dia

Para evaluar la remoción de nitrógeno utilizamos la siguiente expresión.






Dónde:

= Remoción de Nitrógeno
= Concentración del Nitrógeno en el afluente
= Temperatura ambiente
=Tiempo de retención hidráulico

La remoción de amoniaco





Dónde:

= Remoción de Amoniaco
= Concentración de amoniaco en el afluente
= Área de la laguna
= Caudal por laguna





DISEÑO DE LAGUNAS FACULTATIVAS




Según el RAS 2000 título E, Debe diseñarse un número mínimo de dos unidades en paralelo para permitir la operación en una de las unidades mientras se remueve el lodo de la otra.PARAMÉTRO

Número de Lagunas
3
Carga superficial
315 kg/Ha.d
DBO
60 mg/l
Profundidad
2,5 m
Coeficiente de velocidad de remoción de DBO5
0,3 dia^-1
Tabla 2. Parámetros de agua residual.


1.2.1 CAUDAL POR CADA LAGUNA



Dónde:



1.2.2 Calculo del Área superficial de la laguna



Dónde:
Caudal por laguna
= Concentración inicial de DBO en el afluente
= Carga superficial



ÁREA DEL NIVEL MEDIO...