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LAGUNAS DE OXIDACION

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Marlene Calderon

on 4 December 2013

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LAGUNAS DE OXIDACION

Las lagunas de oxidación son el método mas simple de tratamiento de aguas residuales que existe
Están constituidas por excavaciones poco profundas cercadas por taludes de tierra.
Generalmente tienen forma rectangular o cuadrada
TIENEN COMO OBJETIVOS
Remover de las aguas residuales
la materia organica que ocasiona
la contaminacion
Eliminan microorganismos patogenos
que representan peligro para la salud
Se puede reutilizar con otras
finalidades como agricultura
SE CLASIFICAN EN:
AEROBIAS

Información
La eficiencia de la depuración del agua residual en lagunas de estabilización depende ampliamente de las condiciones climáticas de la zona, temperatura, radiación solar, frecuencia y fuerza de los vientos locales, y factores que afectan directamente a la biología del sistema.
Las lagunas de estabilización operan con concentraciones reducidas de biomasa que ejerce su acción a lo largo de periodos prolongados. La eliminación de la materia orgánica en las lagunas de estabilización es el resultado de una serie compleja de procesos físicos, químicos y biológicos, entre los cuales se pueden destacar dos grandes grupos.
Sedimentación de los sólidos en suspensión, que suelen representar una parte importante (40-60 %) de la materia orgánica contenida en el agua residual, produciendo una eliminación del 75-80 % .
Transformaciones biológicas que determinan la oxidación de la materia orgánica contenida en el agua residual.
PROCESOS BIOLOGICOS
Por bacterias aerobias. La respiración bacteriana provoca la degradación de la DBO5 del agua residual hasta CO2 y H2O produciendo energía y nuevas células.
OXIDACIÓN DE LA MATERIA
ORGÁNICA
La fotosíntesis algal produce, a partir de CO2, nuevas algas, y O2, que es utilizado en la respiración bacteriana.
PRODUCCIÓN FOTOSINTÉTICA
DE OXÍGENO.
Con producción de metano.
DIGESTIÓN ANAERÓBICA DE LA
MATERIA ORGÁNICA
Reciben aguas residuales que han sido sometidos a un tratamiento y que contienen relativamente pocos sólidos en suspensión. En ellas se produce la degradación de la materia orgánica mediante la actividad de bacterias aerobias que consumen oxigeno producido fotosintéticamente por las algas.
Son lagunas poco profundas de 1 a 1.5m de profundidad y suelen tener tiempo de residencia elevada, 20-30 días
Aireadas: en ellas la cantidad de oxígeno suministrada por medios naturales es insuficiente para llevar a cabo la oxidación de la materia orgánica, necesitándose un suministro adicional de oxígeno por medios mecánicos.
Aerobias
:
la aireación es natural, siendo el oxígeno suministrado por intercambio a través de la interfase aire-agua y fundamentalmente por la actividad fotosintética de las algas.
El tratamiento se lleva a cabo por la acción de bacterias anaerobias. Como consecuencia de la elevada carga orgánica y el corto periodo de retención del agua residual, el contenido de oxígeno disuelto se mantiene muy bajo o nulo durante todo el año. El objetivo perseguido es retener la mayor parte posible de los sólidos en suspensión, que pasan a incorporarse a la capa de fangos acumulados en el fondo y eliminar parte de la carga orgánica.
ANAEROBIAS
ESTABILIZACION EN 3 ETAPAS:
Hidrólisis: los compuestos orgánicos complejos e insolubles en otros compuestos más sencillos y solubles en agua.
Formación de ácidos: los compuestos orgánicos sencillos generados en la etapa anterior son utilizados por las bacterias generadoras de ácidos. Produciéndose su conversión en ácidos orgánicos volátiles.
Formación de metano: una vez que se han formado los ácidos orgánicos, una nueva categoría de bacterias actúa y los utiliza para convertirlos finalmente en metano y dióxido de carbono.
Las lagunas anaerobias suelen tener profundidad entre 2 y 5 m, el parámetro más utilizado para el diseño de lagunas anaerobias es la carga volumétrica que por su alto valor lleva a que sean habituales tiempos de retención con valores comprendidos entre 2-5 días.
FACULTATIVAS
Poseen una zona aerobia y una anaerobia, siendo respectivamente en superficie y fondo.
Tienen por finalidad la estabilización de la materia orgánica en un medio oxigenado proporcionando principalmente por las algas presentes.
En este tipo de lagunas se puede encontrar cualquier tipo de microorganismos, desde anaerobios estrictos, en el fango del fondo, hasta aerobios estrictos en la zona inmediatamente adyacente a la superficie.
Además de las bacterias y protozoarios, en las lagunas facultativas es esencial la presencia de algas, que son los principales suministradoras de oxígeno disuelto.
El objetivo de las lagunas facultativas es obtener un efluente de la mayor calidad posible, en el que se haya alcanzado un elevada estabilización de la materia orgánica, y una reducción en el contenido en nutrientes y bacterias coliformes.
Su profundidad suele estar comprendida entre 1 y 2 m para facilitar así un ambiente oxigenado en la mayor parte del perfil vertical
DE MADURACION
Este tipo de laguna tiene como objetivo fundamental la eliminación de bacterias patógenas.
Además de su efecto desinfectante, cumplen otros objetivos, como son la nitrificación del nitrógeno amoniacal, cierta eliminación de nutrientes, clarificación del efluente asi dando una buena oxigenacion
Se construyen generalmente con tiempo de retención de 3 a 10 días cada una, mínimo 5 días cuando se usa una sola y profundidades de 1 a 1.5 metros.
Suelen constituir la última etapa del tratamiento, por medio de una laguna facultativa primaria o secundaria o de una planta de tratamiento convencional, debido a la eliminación de agentes patógenos, si se reutiliza el agua depurada.
VENTAJAS E INCONVENIENTES

La estabilización de la materia orgánica alcanzada es muy elevada.
La eliminación de microorganismos patógenos es muy superior a la alcanzada mediante otros métodos de tratamiento.
Presentan una gran flexibilidad en el tratamiento de puntas de carga y caudal.
Pueden emplearse para el tratamiento de aguas residuales industriales con altos contenidos en materia biodegradables.
Desde el punto de vista económico, es mucho más barato que los métodos convencionales, con bajos costos de instalación y mantenimiento.
El consumo energético es nulo.
En el proceso de lagunaje se generan biomasas potencialmente valorizables una vez separada del efluente.
La presencia de materia en suspensión en el efluente, debido a las altas concentraciones de fitoplancton.
Ocupación de terreno, que es superior a la de otros métodos de tratamiento
Las pérdidas considerables de agua por evaporación en verano.
fACTORES CLIMATICOS QUE AFECTAN LAS LAGUNAS DE OXIDACION
tEMPERATURA
Las reacciones físicas, químicas y bioquímicas que ocurren en las lagunas de estabilización son muy influenciadas por la temperatura.
rADIACION sOLAR
La luz es fundamental para la actividad fotosintética, ésta depende no solo de la luz que alcanza la superficie del agua, sino de la que penetra en profundidad.
vIENTO
En ausencia de mezcla inducida por el viento, la población de algas tiende a estratificarse en banda estrecha, de unos 20 cm de ancho, durante las horas de luz del día. Esta banda concentrada de algas se mueve hacia arriba o hacia abajo en la capa superior, de 50 cm de espesor.
Como la intensidad de la luz varía a lo largo del año, la velocidad de crecimiento de las algas cambia de misma forma. Este fenómeno da lugar a dos efectos: el oxígeno disuelto y el pH del agua presentan valores mínimos al final de la noche, y aumentan durante las horas de luz solar hasta alcanzar valores máximos a media tarde.
eVAPORACION
La repercusión principal de la evaporación es la concentración de los sólidos que contiene el agua almacenada. El consiguiente aumento de la salinidad puede resultar perjudicial si el efluente se va a emplear en riego.
PRECIPITACION
El oxígeno disuelto suele bajar después de tormentas debido a la demanda adicional de oxígeno provocada por los sólidos arrastrados por el agua de lluvia y los sedimentos de las lagunas que se mezclan con la columna de agua.
Otro efecto de la lluvia es una cierta oxigenación en la zona superficial de las lagunas, debido tanto al propio contenido en oxígeno de la lluvia como a la turbulencia que provoca con su caída.
FLUJO
Las anomalías de flujo más frecuentes se manifiestan en la aparición de zonas muertas, es decir, partes de la laguna en las que el agua permanece estancada durante largos periodos de tiempo.
ESTRATIFICACION
La densidad del agua cambia con la temperatura, es mínima a 4 °C y aumenta para temperaturas mayores o menores, el agua más cálida es más ligera y tiende a flotar sobre las capas más frías.
pROFUNDIDAD
La profundidad de las lagunas es normalmente 1.5, aunque se pueden usar profundidades entre 1 y 2 m.
FACTORES
FISICOS

Durante los meses de primavera y verano el calentamiento tiene lugar desde la superficie, la capas superiores están más calientes que las inferiores, son menos densas y flotan sobre ellas sin que se produzca la mezcla entre unas y otras.
El límite inferior viene condicionado a la posibilidad de crecimiento de vegetación emergente para profundidades menores, lo cual se desaconseja normalmente para evitar el desarrollo de mosquitos.
pH
la degradación de la materia orgánica conduce a la formación de dióxido de carbono como producto final, lo que causa una disminución de pH.
OXIGENO DISUELTO
El contenido en oxígeno disuelto es uno de los mejores indicadores sobre el funcionamiento de las lagunas.
NUTRIENTES
Los nutrientes son fundamentales para la buena marcha del tratamiento en lagunas. A medida que progresa la depuración se va produciendo una eliminación de nutrientes que puede dar lugar a que uno o varios alcancen concentraciones limitantes para el desarrollo subsiguiente de algas o bacterias.
FACTORES QUIMICOS Y
BIOQUIMICOS
La principal fuente de oxígeno disuelto es la fotosíntesis, seguida por la reaireación superficial.
Durante el verano es posible encontrar que las capas superficiales de las lagunas están sobresaturadas de oxígeno disuelto.
Presentado por:
David Chinchilla
Josue Ramos
Marlene Calderon
Rodrigo Meza
Conclusiones
La estabilización de la materia orgánica presente en las aguas residuales se puede realizar en forma aeróbica o anaeróbica segun haya o no la presencia de oxigeno disuelto en el agua
Existen algunos organismos con capacidad de adaptación a ambos ambientes, los cuales reciben el nombre de facultativos
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