Una laguna aireada (o estanque aireado ) es un sistema simple de tratamiento de aguas residuales que consiste en un estanque con aireación artificial para promover la oxidación biológica de las aguas residuales . [1] [2] [3] [4]
Existen muchos otros procesos biológicos aeróbicos para el tratamiento de aguas residuales, por ejemplo , lodos activados , filtros percoladores , contactores biológicos rotativos y biofiltros . Todos tienen en común el uso de oxígeno (o aire ) y la acción microbiana para reducir los contaminantes en las aguas residuales.
Tipos
- Lagunas mixtas de suspensión, donde hay menos energía aportada por los equipos de aireación para mantener los lodos en suspensión. [5]
- Lagunas facultativas , donde la energía proporcionada por el equipo de aireación es insuficiente para mantener los lodos en suspensión y los sólidos se depositan en el fondo de la laguna. Los sólidos biodegradables en el lodo sedimentado luego se degradan como en una laguna anaeróbica . [5]
Lagunas mixtas de suspensión
Las lagunas mixtas en suspensión fluyen a través de sistemas de lodos activados donde el efluente tiene la misma composición que el licor mixto en la laguna. Normalmente, el lodo tendrá un tiempo de residencia o una edad del lodo de 1 a 5 días. Esto significa que la demanda química de oxígeno (DQO) eliminada es relativamente pequeña y, por lo tanto, el efluente es inaceptable para su descarga en las aguas receptoras. [5] Por lo tanto, el objetivo de la laguna es actuar como un floculador asistido biológicamente que convierte los orgánicos biodegradables solubles en el afluente en una biomasa capaz de sedimentar como lodo. [5] Por lo general, el efluente se coloca en un segundo estanque donde el lodo puede asentarse. Luego, el efluente puede retirarse de la parte superior con una DQO baja, mientras que el lodo se acumula en el piso y se estabiliza anaeróbicamente. [5]
Métodos de aireación de lagunas o cuencas.
Existen muchos métodos para airear una laguna o cuenca:
- Aireadores de chorro flotante o sumergido impulsados por motor
- Aireadores de superficie flotante accionados por motor
- Aireadores de superficie fijos en el lugar accionados por motor
- Inyección de aire comprimido mediante difusores sumergidos
Aireadores de superficie flotante
Los estanques o estanques que utilizan aireadores de superficie flotante logran una remoción del 80 al 90% de DBO con tiempos de retención de 1 a 10 días. [6] Los estanques o cuencas pueden tener una profundidad de 1,5 a 5,0 metros. [6]
En un sistema de aireación superficial, los aireadores tienen dos funciones: transfieren aire a los depósitos requeridos por las reacciones de oxidación biológica y proporcionan la mezcla necesaria para dispersar el aire y para contactar los reactivos (es decir, oxígeno, aguas residuales y microbios) ). Normalmente, los aireadores de superficie flotantes de alta velocidad están clasificados para entregar una cantidad de aire equivalente a 1 a 1,2 kg O 2 / kWh . Sin embargo, no proporcionan una mezcla tan buena como se logra normalmente en los sistemas de lodos activados y, por lo tanto, los depósitos aireados no alcanzan el mismo nivel de rendimiento que las unidades de lodos activados. [6]
Con aireadores de superficie de baja velocidad, la SOTE (Eficiencia de transferencia de oxígeno estándar) es mayor gracias a una mejor capacidad de mezcla. Esta capacidad de mezcla de un impulsor depende en gran medida del diámetro del impulsor. El aireador de superficie de baja velocidad presenta un diámetro tan alto. Por lo tanto, la SOTE para aireadores de superficie de baja velocidad es de aproximadamente 2 a 2,5 kg O 2 / kWh . Esta es la razón por la que los aireadores de superficie de baja velocidad se utilizan principalmente en el tratamiento de aguas residuales o industriales, ya que las EDAR son más grandes y ahorrar energía (y dinero) se vuelve muy interesante.
Los procesos de oxidación biológica son sensibles a la temperatura y, entre 0 ° C y 40 ° C, la velocidad de las reacciones biológicas aumenta con la temperatura. La mayoría de los recipientes aireados de superficie operan entre 4 ° C y 32 ° C. [6]
Aireación difusa sumergida
El aire difundido sumergido es esencialmente una forma de rejilla difusora dentro de una laguna. Hay dos tipos principales de sistemas de aireación difusa sumergidos para aplicaciones en lagunas: lateral flotante y lateral sumergido. Ambos sistemas utilizan difusores de burbuja fina o media para proporcionar aireación y mezcla al agua de proceso. Los difusores se pueden suspender ligeramente por encima del suelo de la laguna o descansar en el fondo. La línea de aire flexible o la manguera de aire con peso suministra aire a la unidad difusora desde el lateral de aire (ya sea flotante o sumergido). [7]
Ver también
Referencias
- ^ Middlebrooks, EJ (1982). Diseño, Rendimiento y Mejoramiento de Laguna de Estabilización de Aguas Residuales . Editorial Macmillan. ISBN 0-02-949500-8.
- ^ Tchobanoglous, G .; Burton, FL; Stensel, HD (2003). Ingeniería de aguas residuales (tratamiento, eliminación, reutilización) / Metcalf & Eddy, Inc (4ª ed.). Compañía de libros McGraw-Hill. ISBN 0-07-041878-0.
- ^ Beychok, Milton R. (1967). Residuos acuosos de plantas petroleras y petroquímicas (1ª ed.). John Wiley e hijos. LCCN 67019834 .
- ^ Ashworth, J; Skinner, M (19 de diciembre de 2011). "Manual de diseño de estanques de estabilización de residuos" (PDF) . Corporación de Energía y Agua. Archivado desde el original (PDF) el 7 de marzo de 2017 . Consultado el 11 de febrero de 2017 .
- ^ a b c d e Henze, M. (2008). Tratamiento biológico de aguas residuales . Publicaciones de IWA. ISBN 1-84339-188-0.
- ^ a b c d Beychok, MR (1971). "Rendimiento de los lavabos superficiales aireados". Serie de simposios sobre el progreso de la ingeniería química . 67 (107): 322–339. Disponible en el sitio web de CSA Illumina Archivado el 14 de noviembre de 2007 en Wayback Machine.
- ^ Sistemas laterales flotantes> Archivado el 25 de julio de 2011 en la Wayback Machine.
enlaces externos
- Sistemas de lagunas de aguas residuales en Maine
- Lagunas aireadas de mezcla parcial (hoja informativa sobre tecnología de aguas residuales de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. )
- Tecnología de laguna aireada (Linvil G. Rich, profesor emérito, Departamento de Ingeniería y Ciencia Ambientales, Universidad de Clemson )