DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Lagunas Rehabilitadas “EL INDIO”

SISTEMA DE AIREACIÓN Análisis de Remoción de DBO5

DISEÑO CONCEPTUAL

En el marco del Programa de Apoyo a la Reforma del Sector Saneamiento, se ha decidido poner en marcha el proyecto que considera la incorporación de un sistema de aireación en las lagunas que componen el Sistema de Tratamiento de Desagües para Piura-Castilla.

Las lagunas son del tipo facultativo y actualmente se encuentran en el límite de su vida útil, recibiendo una carga orgánica superior a la máxima de diseño proyectada.

De esta forma, el sistema de las actuales lagunas facultativas, deberán ser transformadas para que mediante la implementación de un sistema de lagunas aireadas, mejore su capacidad de tratamiento. El sistema que se propone incluye la transformación de la primera laguna facultativa en una laguna aireada que deberá diseñarse bajo un régimen de mezcla completa de modo de conseguir la eficiencia de remoción de la carga orgánica más alta que sea posible.

Este sistema consta de facultativas, con 2 lagunas primarias en paralelo con 46,900 m3 de volumen total, seguidas de 2 lagunas secundarias en paralelo con 43,676 m3 de volumen total, operando en paralelo.

Se propone el mejoramiento del sistema, transformando la primer laguna (laguna 1) facultativa en una laguna aireada a mezcla completa, conectándola en serie a la laguna primaria 2 que funcionaria como laguna de sedimentación y facultativa. Quedando las lagunas secundarias 3 y 4 como lagunas facultativas, que se conservan en paralelo.

En adelante, se desarrolla el dimensionamiento del sistema adoptado y su justificación teórica.

Para poder estimar mejor los cálculos, se ha recurrido al control sanitario en muestras de agua residual en el ingreso a las lagunas El Indio.

Resumen de Resultados en el Ingreso a las lagunas El Indio.

Sistema Fecha DBO entrada mg/l

Cuevin

Máximo 304.00

Mínimo 65.00

Promedio 178.37Fuente: EPS GRSAU S.A. Periodo: 2008 - 2012

Valores de Concentración en DBO – Ingreso a Lagunas El Indio

Sistema FechaDBO entrada

mg/lEl Indio 11/12/2008 304El Indio 18/06/2009 78.1El Indio 05/08/2009 147El Indio 05/10/2009 138El Indio 03/12/2009 194El Indio 21/04/2010 127El Indio 24/01/2012 282El Indio 15/02/2012 228El Indio 15/03/2012 204El Indio 18/07/2012 195El Indio 20/09/2012 65

Fuente: EPS GRSAU S.A. Periodo: 2008 - 2012

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1. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PROPUESTO

El sistema adoptado se basa en la transformación de una laguna primaria facultativa en laguna aireada a mezcla completa.

Para este efecto se consideró airear la laguna nº1 conectarla en serie a y convertir la laguna nº2 en laguna de sedimentación Las lagunas secundarias 3 y 4 se conservan como facultativas operando en paralelo para pulimiento final del efluente.

2. DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA

El sistema se diseña tomando en cuenta las cargas máximas y mínimas medidas y adoptando la carga promedio como valor de referencia para esta evaluación. Esto dado el tiempo de residencia del sistema que tendera a funcionar en forma ecualizada.

2.1 Laguna aireada.

De acuerdo con la información proporcionada, el volumen total de la laguna aireada será de 23,450 m

3. El caudal de diseño corresponde a 5,530 m

3/día.

Luego, el tiempo de retención (T) de la laguna aireada es:

T 23.450m

4,24días5.530

m

día

Este tiempo de retención se encuentra dentro del rango óptimo recomendado por la literatura

La calidad del efluente de las lagunas aireadas se determina utilizando el modelo de mezcla completa:

Se =So

1 + KT

en donde, So : DBO total afluente (mg/l)Se : DBO filtrada efluente (mg/l)K : Cte. de degradación de la materia orgánica ( 1/día)

T : Tiempo de retención en la laguna (días)

Se adopta un valor K = 4 d-1

para la constante de degradación, sobre la base de los resultados obtenidos en la Planta Santiago Poniente de EMOS S.A. (XI Congreso AIDIS, 1995).

So= 178.37 mg/l

luego,

Se 178.37 mg / l

9,93 mg / l1 4 días 1 x 4,24 días

La concentración de microorganismos en el efluente de la laguna aireada (Xv), medida en términos de SSV, se calcula como sigue:

Xv =Y (So - Se)

1 + bT

en donde, Y : coeficiente de síntesis celular (kg SSV / kg DBO removida)b : coeficiente de respiración endógena (1/día)

Los valores para estos coeficientes se han adoptado a partir de los resultados obtenidos en Santiago Poniente, resumidos en el trabajo “Lagunas Aireadas - Experiencia Planta de Tratamiento Santiago Poniente”, Mena M.P. y otros, presentado al XI Congreso de AIDIS en octubre de 995. Estos valores son Y =0.8 y b = 0.20.

Luego,

Xv 0,8 (178.37 9,93)

72,92 mg / l1 0,2 x 4,24

por lo tanto, en el efluente de la laguna se tendrá:

DBOT = Se + pXv

en donde p = 0.45 según Alem y Muñoz (“Lagunas Aireadas, aspectosteóricos, resultados experimentales, consideracionessobre el proyecto”, Seminario AIDIS, 1993).

luego, DBOT = 9,93 + 0,45 x 72.92 = 42.74 mg/l

En general, las lagunas de decantación deben tener un tiempo de retención de aproximadamente 2 días, en este caso el tiempo de retención será de 4,24 días de. Se espera una eficiencia de sedimentación del 50%, por lo que el efluente que entrara a las lagunas secundarias tendrá una concentración de DBO estimada de 21.37 mg/l, medida como DBOT. El pulimiento final que se obtendrá en la descarga final estará relacionado con el tiempo de retención y el área ocupada por las lagunas. El tiempo de retención de las lagunas secundarias es de 7,90 días, que asegura una remoción de DBO5 adicional. Por lo tanto la estimación de calidad de efluente a la salida del sistema se considera apropiado, toda vez que una descarga de efluente tratado en el orden de 30 a 35 mg/l de DBO5, es compatible con la mayoría de los estándares para descarga de efluente a cursos superficiales..

En estas condiciones, la eficiencia del sistema aireado alcanzará un mínimo de 88%, normal para este tipo de tratamiento, (sin tomar en cuenta la remoción adicional de la lagunas secundarias de pulimiento).