Comparación Entre Lagunas De Estabilización Y Barros Activados

Comparación entre lagunas de Estabilización y Barros Activados

Para el tratamiento de efluentes, se evaluó como primera alternativa, un sistema de lagunasfacultativas en serie y como segunda alternativa, un sistema de tratamiento por barros activados, flujo a pistón, media carga con aireación extendida. Se analizaron para cada caso la respuesta de cada uno de ellos a los condicionamientos que existen para el desarrollo del proyecto.

Con respecto al sistema de Lagunaje podemos decir que desde 1940 y de manera paralela a su construcción, numerosos investigadores han desarrollado modelos que permiten la predicción matemática de algunos parámetros de calidad del efluente como el contenido de materia orgánica (DBO), sólidos suspendidos (SS), coliformes fecales, entre otros. Según la rigurosidad teórica de las ecuaciones planteadas, los modelos pueden ser divididos en dos grandes grupos: empíricos y racionales.

Es importante comprender que el principio de funcionamiento de lagunas facultativas es la transformación de la materia orgánica en bacterias y la sedimentación posterior de esas bacterias al fondo de la laguna.

Entonces tenemos dos sistemas uno de tipo aeróbico en el agua soportado por la transferencia de oxígeno desde el aire y otro anaeróbico en el fondo del reactor con la masa de bacterias(lodos) formadas donde el oxígeno no llega a ingresar.Esta actividad anaeróbica emite productos de descomposición que pasan a la zona aeróbica donde son oxidados.

El proceso aerobio se caracteriza porque la descomposición de la materia orgánica se lleva a cabo en una masa de agua que contiene oxígeno disuelto. En este proceso, en el que participan bacterias aerobias o facultativas, se originan compuestos inorgánicos que sirven de nutrientes a las algas, las cuales a su vez producen más oxígeno que facilita la actividad de las bacterias aerobias. Existe pues una simbiosis entre bacterias y algas que facilita la estabilización aerobia de la materia orgánica. El desdoblamiento de la materia orgánica se lleva a cabo con intervención de enzimas producidas por las bacterias en sus procesos vitales.

A través de estos procesos bioquímicos en presencia de oxígeno disuelto las bacterias logran el desdoblamiento aerobio de la materia orgánica. El oxígeno consumido es parte de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).

Las algas logran, a través de procesos inversos a los anteriores, en presencia de la luz solar, utilizar los compuestos inorgánicos para sintetizar materia orgánica que incorporan a su protoplasma. A través de este proceso, conocido como fotosíntesis, las algas generan gran cantidad de oxígeno disuelto.

Como resultado final, en el estrado aerobio de una laguna facultativa se lleva a cabo la estabilización de la materia orgánica putrescible (muerta) originalmente presente en las aguas residuales, la cual se transforma en materia orgánica (viva) incorporada al protoplasma de las algas.

En las lagunas de estabilización el agua residual no se clarifica como en las plantas de tratamiento convencional pero se estabiliza, pues las algas son materia orgánica viva que disminuyen la DBO como se muestra más adelante.

Rol del plancton en las lagunas de estabilización facultativas

Las algas tienen un rol sumamente importante en el proceso biológico de las lagunas de estabilización, pues son los organismos responsables de la producción de oxígeno molecular, elemento vital para las bacterias que participan en la oxidación bioquímica de la materia orgánica.

La presencia de las algas en niveles adecuados, asegura el funcionamiento de la fase aerobia de las lagunas, cuando se pierde el equilibrio ecológico se corre con el riesgo de producir el predominio de la fase anaerobia, que trae como consecuencia una reducción de la eficiencia del sistema y la producción de olores.

Se puede hacer una representación esquemática de la laguna facultativa de la siguiente forma:

Luz

efluente

Aeróbica

Sólidos sedimernta.

Fosíntesis CO2 + HO2 O2 algas

Sustancias orgánicas

Suspendidas y solubles efluente

Degradación

Aeróbica + O2 CO2+ nuevas células

Aeróbica

+

Anaeróbica

Anaeróbica

Barros Orgánicos CO2 CH4

células + gases

La zona facultativa se encuentra justo por encima de la zona anaeróbica.

Esto significa que el oxígeno molecular no se encontrará disponible en esta región en todo momento. Será posiblemente aeróbica durante el día y anaeróbica durante la noche.

En este doble modelo radica la dificultad de modelar matemáticamente el sistema.

Tanto en los modelos empíricos como en los racionales, la selección de la constante de reacción para la remoción de la DBO, constituye una de las preguntas más difíciles de resolver y es función directa de la temperatura. Dice MangaCertain “si bien en los sistemas de lagunaje una operación eficiente es importante, la calidad del efluente es especialmente influenciada por las condiciones climáticas”. Así, la temperatura tiene una influencia determinante en el funcionamiento de la laguna, no solo para la remoción de la DBO sino también en la reducción de organismos patógenos. En lugares conimportantes diferencias de temperaturas entre invierno y verano y con altos saltos térmicos durante el día, los modelos acusan variadas cantidades de carga superficial por ha.día planteando así incertidumbre en la elección del modelo adecuado. A los efectos de disminuir la incertidumbre en el cálculo, se podrían haber analizado y considerado los parámetros de las lagunas actualmente en funcionamiento en la ciudad de San Salvador de Jujuy, pero no se cuenta con información fidedigna al respecto además de no estar funcionando de una manera correcta. En estas condiciones, es más que probable que la estratificación térmica y los cortocircuitos en los flujos de la laguna, la poca actividad biológica en invierno, etc, den como resultado un mal funcionamiento, depósito excesivo de lodos en el fondo de la misma y por lo tanto la probable generación de olores y el no cumplimiento de los parámetros de vuelco.

Otro tema que ha cobrado vigencia respecto de las lagunas en los últimos tiempos fue un dato que surge de la realidad respecto de la generación de lodos como subproducto del tratamiento.

Si bien los criterios de diseño y las reglas establecían que cuando el tiempo medio de retención celular se hacía

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