Diseño de lagunas de estabilización

Sistema de tratamiento de efluentes industriales

Industria Láctea
Caracterización del efluente.
La empresa genera diariamente un efluente producto de su actividad industrial. Dicho efluente se origina como consecuencia del lavado de las instalaciones, estando constituido por materia orgánica biodegradable, producto de la actividad industrial que se desarrolla.
La cantidad de efluentegenerado es de 15.000 litros / día, el cual presenta las siguientes características físico – químicas:
DBO5 = 5.000 mg / l
DQO = 12.660 mg / l
Sust. extraíbles con éter = 469 mg / l
Sól. sedimentables en 10 min = 1,7 ml / l
Sól. sedimentables en 2 horas = 14 ml / l

Consideraciones de diseño.
El efluente generado será tratado por medios biológicos mediante un sistema de lagunas anaerobias yfacultativas, con regulación previa del pH.
La regulación del pH se realizará mediante la adición de una solución alcalina a los efectos de elevar el pH del efluente hasta valores próximos a la neutralidad, compatible con el tratamiento biológico. Para ello se diseñará un tanque para la preparación del reactivo y sistema de laberinto donde el reactivo entrará en contacto con el efluente. Laregulación del sistema se realizará mediante un electrodo de lectura de pH enlazado con la bomba dosificadora, sensando el pH del sistema a la salida del laberinto.
Para el tratamiento biológico se optó por una laguna anaerobia como primer paso, dado el alto valor de DBO5 del efluente a tratar. El efluente que sale de la laguna anaerobia se trata luego en un sistema de lagunas facultativas.
1. Lagunaanaerobia.
El elevado valor de la DBO5 del efluente a tratar genera condiciones favorables para la instauración de un ambiente anaerobio al consumir rápidamente el oxígeno que se encuentra disuelto en el agua. Por esta razón se diseña una primer laguna anaerobia, de modo de favorecer una situación que se instaurará naturalmente. El diseño de la laguna se realizó según la carga orgánica volumétrica.Este método de diseño para las lagunas anaerobias es ampliamente sugerido en la bibliografía especializada, considerando que la profundidad y la baja superficie expuesta a la atmósfera favorecerán la anaerobiosis en la laguna.
Parámetros de diseño:
a. Carga orgánica: es la masa de DBO5 aportada por el efluente por unidad de tiempo (kg de DBO5 / día).
CO (kg / día) = Q (m3 / día) x DBO5 (kg /m3)
CO (kg / día) = 15 m3 / día x 5 kg / m3 = 75 kg DBO5 / día
b. Carga volumétrica de diseño: es la máxima masa de DBO5 por unidad de volumen de la laguna y por unidad de tiempo que se puede verter en la laguna para las condiciones ambientales del lugar donde se construirá. Se toma como parámetro de diseño 50 g / (m3 x día); valor sugerido por la Escuela de Ingeniería Sanitaria de la Universidadde Buenos Aires. Se asume este valor como el más adecuado para regiones con clima templado e inviernos frescos a fríos (temperatura media del mes más frío del año < a 10 °C)
c. Cálculo del volumen de la laguna:





d. Eficiencia de remoción estimada: 50 %
e. DBO5 a la salida de la laguna anaerobia: 2.500 mg / l
f. Verificación del diseño según el modelo cinético de Vincent:Donde:
Se = DBO5 en el efluente de la laguna anaerobia.
Sa = DBO5 del líquido afluente a la laguna anaerobia.
Kn = coeficiente valor aproximado 38,5
 = Tiempo de retención hidráulico [V (m3) / Q (m3 x día)]
Para una eficiencia de remoción del 50 %; Se / Sa = 0,5
 = 100 días
n = Valor aproximado 3,6
Se = 15,69 mg / l.
Si bien el modelo solo puede ser aplicado cuando se cuenta con valoresexperimentales de Kn y n aplicables al efluente en cuestión, el valor calculado de DBO5 a la salida permite inferir que la laguna diseñada alcanzará a cumplir el porcentaje de reducción de la DBO5 estimada para este caso.
g. Geometría de la laguna anaerobia:
i. Profundidad: 3 m.
ii. Borde libre: 0,5 m.
iii. Pendiente: 1 : 2.
iv. Forma de la laguna: cuadrada.
v. Ancho del fondo: 16,5 m....