capitulo 1 con indice

7/17/2019 CAPITULO 1 Con Indice

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TESIS DE MAESTRIA EN INGENIERIA AMBIENTAL 2012

DETERMINACION DE CONSTANTES CINETICAS DE ABATIMIENTO BACTERIANO

EN LAGUNAS DE ESTABILIZACION FACULTATIVAS DE LA PROVINCIA DE MENDOZA

CAPITULO 1

1. Características generales del tratamiento de efluentes mediante lagunas de

estabilización. Descripción del sistema donde se efectuó la investigación.. . 123

1.1 Aspectos generales................................................................................... 14

1.1.1 Generalidades................................................................................. 14

1.1.2 !todos de dise"o......................................................................... 14

1.1.3 #ituación actual en Argentina......................................................... 1$

1.1.4 %ipótesis asumidas......................................................................... 1&

1.1.$ 'mportancia de esta investigación.................................................. 1&1.2 Aspectos b(sicos....................................................................................... 1)

1.2.1. Clasificación de lagunas * nomenclatura...................................... 1)

1.2.2 ecanismos de degradación.......................................................... 22

1.2.3 Características de las aguas residuales......................................... 32

1.2.4 Criterios de calidad.......................................................................... 3+

1.2.$ Dise"o de reactores........................................................................ 3)

1.2.& ,ipos de reactores........................................................................... 4-

1.3 Comportamiento de la temperatura........................................................... 441.3.1 Generalidades................................................................................. 44

1.3.2 !todo del balance calórico por conducción................................. 4$

1.3.3 Correlaciones de temperatura........................................................ 4+

eferencias ///////////////////////....... $-

Autor: ING. JOSÉ ALBERTO FLORES






DESCRIPCION DEL SISTEMA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACION DONDESE EFECTUO LA INVESTIGACION

0l sistema de lagunas de estabilización de Campo 0speo se alla ubicado en el

departamento as %eras de la provincia de endoza.

as lagunas se ubican a una altitud de &4 m sobre el nivel del mar5 a una latitud

de 326 4+7 * una longitud de &)6 4) medidos en la es8uina suroeste de la

propiedad.

Consta de 3& lagunas distribuidas en 12 series de 3 lagunas rectangulares cada

una5 primarias5 secundarias * terciarias de dimensiones variables5 con ancos

8ue van desde los - m asta los 1$$ m * largos desde los 2+$ m asta los

$-m5 seg9n se visualiza en el cro8uis adunto.

a superficie total del sistema de 3& lagunas es de apro:imadamente 3-- a. 0n

cada serie5 cada una de las 3 lagunas tiene el mismo anco5 * la longitud de la

laguna secundaria es igual a la longitud de la laguna terciaria5 siendo la

profundidad promedio de todas las lagunas de 2 m.

as pruebas * ensa*os de la presente investigación se realizaron en la serie 3

del sistema.







1. Características geera!es "e! trata#iet$ "e e%!&etes #e"iate !ag&as

"e esta'i!i(aci).

1.1 As*ect$s geera!es

1.1.1 Geera!i"a"es

0n las lagunas facultativas e:iste un estrato superior aerobio * un estrato

inferior anaerobio.

0ste tipo de laguna basa su funcionamiento en relaciones simbióticas entre las

bacterias * las algas del sistema.

0l abatimiento de la materia org(nica ocurre principalmente en el estrato

superior de una laguna facultativa.

a materia org(nica es utilizada por los microorganismos aeróbicos en sus

reacciones metabólicas como fuente de carbono * energía para la producción de

biomasa. 0stas reacciones liberan compuestos inorg(nicos solubles * dió:ido de

carbono.

0l dió:ido de carbono es utilizado por las algas en el proceso de la fotosíntesis5

liberando o:ígeno molecular en solución.0n cuanto al abatimiento de organismos patógenos5 se destaca la remoción de

par(sitos 8ue ocurre principalmente por sedimentación * la eliminación de bacterias

por un proceso denominado mortalidad5 abatimiento o decaimiento bacteriano.

0:isten variados postulados 8ue e:plican esta mortalidad bacteriana.

0ntre los factores principales se se"alan;

• Sedimentación.

• Antagonismo con otros organismos (protozoos).

• Temperatura.• Radiación solar.

• Variaciones de pH.

0l funcionamiento de una laguna facultativa depende de diversos par(metros *

factores como el clima5 la estacionalidad5 etc.

1.1.+ M,t$"$s "e "ise-$

0l dise"o de estas unidades puede abordarse mediante métodos empíricos5

como a8uellos basados en criterios de tasas de carga org(nica obtenidos de







m9ltiples correlaciones e:traídas de sistemas e:istentes 8ue presentan gran

variabilidad.<tra posibilidad es dise"arlas siguiendo una metodología racional 5 en cu*o

caso la erramienta de dise"o m(s ampliamente aceptada a sido la aplicación del

modelo de flujo disperso.

C$ce*t$s te)ric$s "e !$s c$e%icietes "e a'ati#iet$ $ #$rta!i"a"

'acteriaa.

'nicialmente los valores informados se basaron en conteos bacterianos sobre

afluente * efluente= * el c(lculo del coeficiente de mortalidad se acía forzando elauste al submodelo idr(ulico de mezcla completa.

Dicos valores 8ue son del orden de 2.& l>día5 ?AA'#5 1+4@ representan

9nicamente el coeficiente de una ecuación * no son el resultado de una prueba

específica ni tampoco siguen una cin!tica de orden alguno.

#e los denomina '/ o coeficientes globales de mortalidad bacteriana5 o

simplemente5 n9meros de mortalidad.

Como se conoce 8ue las lagunas no operan como reactores a mezcla

completa5 su uso se presta a confusión * este concepto debe ser corregido.

0l modelo de flujo disperso5 tambi!n conocido como ecuación de

transporte unidimensional 5 constitu*e un modelo general para el transporte de

cual8uier soluto5 *a sea reactivo o conservativo ?trazador@5 en una infinidad de

medios de las siguientes características;

• líquidos (cuerpos de agua, canales, tuberías, reactores de cualquier orma),

• medios gaseosos (atmósera, reactores)

• masas de suelo.

#u utilidad cubre tanto el campo del dise"o como el de la operación de

sistemas físicos * naturales ?plantas de tratamiento5 medio ambiente@.

1.1.0 Sit&aci) act&a! e Argetia

ara el dise"o de lagunas5 debido a la falta de investigación relativa a

indicadores de contaminación en aguas residuales a nuestras latitudes5 la pr(ctica

tradicional a sido utilizar las e:periencias de países industrializados 8ue se basan

en la reducción de compuestos org(nicos ?DB<5 D<5 nutrientes@5 * con poca o

ninguna atención a los aspectos de salud p9blica.

Con muca frecuencia esta pr(ctica convencional a informado resultadostrabaando en sistemas de celda 9nica.







1.1. 2i*)tesis as&#i"as

na revisión de las pr(cticas modernas de dise"o de lagunas e:ige nuevas

concepciones bas(ndose en criterios m9ltiples5 como la reducción de compuestos

org(nicos5 sólidos en suspensión5 par(sitos e indicadores de contaminación fecal.

Al poner en pr(ctica esta nueva tendencia5 los dise"os resultar(n en

instalaciones de unidades m9ltiples * alta eficiencia

#e asume 8ue tanto la asimilación del substrato como el abatimiento de

indicadores de contaminación fecal se austan m(s a una reacción de primer orden.

0sta suposición est( basada en el trabao de investigadores internacionales5

Dr. 'ng. C%'AEG * Dr. 'ng. 0.F. G<EA5 * en los resultados de investigaciones delC0'# ?Centro anamericano de 'ngeniería #anitaria * Ciencias del Ambiente

dependiente de la <rganización undial de la #alud@ en lagunas de #an Huan

?er9@.

0s conveniente definir * diferenciar varias constantes cin!ticas.

,odos los par(metros de dise"o de las lagunas tienen una dependencia directa

con la temperatura del lí8uido.

1.1.3 I#*$rtacia "e esta i4estigaci)

0n nuestro país no se an efectuado investigaciones en lagunas de

estabilización para obtener las constantes cin!ticas de abatimiento de indicadores

de contaminación fecal como medida indirecta de la presencia de bacterias

patógenas.

#u determinación para el dise"o de futuras lagunas por el modelo de fluo

disperso es de fundamental importancia.

0l recurso actual consiste en emplear los coeficientes de la bibliografía 8ue no

tienen en cuenta su variación con la temperatura.

0sta ,esis tiene como obetivos cubrir5 en parte5 el vacío actual en lo 8uerespecta a la formulación de tratamientos por lagunae * lograr una importante

contribución en aspectos relacionados a;

a. A4ace "e! c$$ci#iet$ cietí%ic$ 5 tec$!)gic$

• !ontribuir a cubrir parte del "acío de in"estigación e#istente en nuestro país $

en Sudam%rica en el tema de lagunas de estabilización aportando datos $

par&metros concretos.







• 'rindar aportes originales al conocimiento cientíico que mediante la realización

de la in"estigación se dirigen a obtener par&metros de diseo zonal $ e#perimental, permitiendo optimizar los diseos de plantas de tratamiento mediante lagunas de

estabilización.

• "aluar el comportamiento de las plantas de tratamiento e#istentes en la región

$ predecir en orma segura las calidades de los eluentes reusados en riego.

• Veriicar la inluencia de la radiación solar $ de la temperatura en la "aloración

de la constante de mortalidad bacteriana $ de esta orma tratar de minimizar loscostos de e*ecución $ construcción de lagunas de estabilización.

• +e*orar la calidad parasitaria $ bacteriológica de los eluentes depurados

mediante diseos apropiados $ disminuir de esta orma los riesgos para la salud de

los traba*adores en las &reas de riego de culti"os con eluentes depurados $ de los

consumidores de los productos agrícolas irrigados

'. Desarr$!!$ s$ci$ 6 ec$)#ic$

• ormular recomendaciones para el diseo de lagunas de estabilización de

acuerdo a condiciones ísicas $ geogr&icas.

• -ograr economía de costos en la e*ecución de las plantas por adecuación de

par&metros de diseo e#perimentales, que permitan calcular abatimientos

bacteriológicos reales $ disminuir la incertidumbre en su cuantiicación.

• Apro"ecar eicientemente el recurso ídrico, escaso $ sumamente "ulnerable en

la región cu$ana.

• Veriicación del diseo eiciente de lagunas con eliminación total de par&sitos

intestinales propios de los países en "ías de desarrollo.







• !&lculo de lagunas que alcancen el ni"el deseado de concentración de bacterias

patógenas seg/n las directrices de la 0rganización +undial de la Salud.

Como otros de los beneficios esperados de la presente investigación podemos citar;

• Contribuir con datos concretos * obetivos a las escasas investigaciones del

comportamiento * funcionamiento de lagunas e:istentes en #udam!rica *

principalmente en nuestro país.

•Difusión de la información surgida de la investigación.

• Ierificar las condiciones de funcionamiento de lagunas de estabilización para

configuraciones de reactores continuos * discontinuos.

• Aportar datos empíricos5 resultados e:perimentales e información t!cnico

científico valioso para <rganismos estatales * privados 8ue sirvan para la

elaboración de futuros pro*ectos de ingeniería * de desarrollo económico sanitario *

ambiental.

1.+ As*ect$s '7sic$s

1.+.1. C!asi%icaci) "e !ag&as 5 $#ec!at&ra

0ntre los t!rminos lagunas de estabilización * lagunas de o:idación5 el primero

es usado preferentemente puesto 8ue describe la función real del proceso * al

mismo tiempo inclu*e tanto lagunas aeróbicas como anaeróbicas. 0l t!rmino

lagunas de o:idación fue empleado en el pasado para implicar la o:idación de la

materia org(nica con el o:ígeno producido por las algas a trav!s de la fotosíntesis.0ste aspecto es mu* importante pero e:isten otros procesos 8ue intervienen en la

degradación de la materia org(nica como5 la estabilización por digestión5 8ue es

importante en la laguna facultativa * predominante en lagunas anaeróbicas.

0l t!rmino lagunas de estabilización describe a estan8ues construidos de

tierra5 de profundidad reducida ?J $ m.@5 dise"ados para el tratamiento de aguas

residuales5 por medio de la interacción de la biomasa ?algas5 bacterias5

protozoarios5 etc.@5 la materia org(nica del deseco * otros procesos naturales?submodelos idr(ulicos * factores físicos5 8uímicos * meteorológicos@.







a finalidad de este proceso es entregar un efluente de características

m9ltiples establecidas ?DB<5 D<5 <D5 ##5 algas5 nutrientes5 par(sitos5enterobacterias5 coliformes5 etc.@

0ntre las varias formas de clasificar lagunas5 por la disponibilidad de o:igeno

molecular pueden ser anaeróbicas5 aeróbicas * facultativas.

#i el o:ígeno es suministrado artificialmente por aireación mec(nica o aire

comprimido se denominan lagunas aireadas.

De acuerdo con el lugar 8ue ocupan en la serie5 las lagunas pueden

clasificarse como primarias5 secundarias5 terciarias5 etc.

as lagunas de alta producción de biomasa o aeróbicas5 8ue an sidotambi!n referidas como fotosint!ticas5 son estan8ues de profundidad reducida ?-.3 K

-.4$ m.@ lo cual permite la penetración de luz asta el fondo * est(n dise"adas para

una m(:ima producción de algas con cortos períodos de retención. 0n estas

lagunas se mantienen condiciones aeróbicas a todo nivel * tiempo * la reducción de

materia org(nica es efectuada por acción de organismos aeróbicos.

a mezcla mec(nica es mu* com9n en este tipo de lagunas * se utiliza para

impedir la formación de depósitos anaeróbicos * mantener un buen contacto entre

biomasa * algas. 0stas unidades an sido utilizadas perfectamente en climas

calientes * con buena radiación solar5 con propósitos de producción * coseca de

algas a partir de desecos agropecuarios * e:cretas.pero su uso para tratamiento

de aguas residuales no es generalizado.

as lagunas anaeróbicas son estan8ues de ma*or profundidad5 ?2.$ K $.- m.@

* reciben cargas org(nicas m(s elevadas de modo 8ue la actividad fotosint!tica de

las algas es suprimida5 encontr(ndose ausencia de o:ígeno en todos sus niveles.

0n estas condiciones las lagunas act9an como un digestor anaeróbico abierto sin

mezcla * debido a las altas cargas org(nicas 8ue soportan5 el efluente contiene un

alto porcentae de materia org(nica * re8uiere de otro proceso complementario detratamiento.

as lagunas anaeróbicas son utilizadas preferentemente para el

pretratamiento de desecos industriales o desecos dom!sticos con un elevado

aporte industrial. 0n este sentido5 una de las grandes ventaas de las lagunas

anaeróbicas es reducir las concentraciones de compuestos tó:icos o inibitorios

presentes.

as características principales de las lagunas facultativas son la simbiosis

entre algas * bacterias en el estrato superior * la descomposición anaeróbica de lossólidos sedimentados en el fondo. or consiguiente5 su ubicación como unidad de







tratamiento en un sistema de lagunas puede ser; como laguna primaria 9nica o

como una unidad secundaria despu!s de lagunas anaeróbicas o aireadas.De acuerdo con la secuencia de las unidades5 pueden clasificarse en lagunas

en serie o en paralelo5 pudiendo encontrarse combinaciones de varios tipos.

0l n9mero de unidades en serie tiene relación primordial con la topografía del

terreno * con el nivel de calidad re8uerido en el efluente del sistema.

0n cambio5 el n9mero de lagunas en paralelo tiene relación con otros factores

como las etapas de implementación de las unidades5 la topografía del terreno * las

condiciones de operación * mantenimiento de la instalación.

De acuerdo con las condiciones de descarga las lagunas pueden clasificarseen; lagunas de descarga continua5 lagunas de retención completa * lagunas de

regulación * descarga controlada. as unidades de retención completa5 llamadas

tambi!n lagunas terminales5 no tienen efluente * el lí8uido se dispone a trav!s de

percolación * evaporación.

as lagunas de descarga controlada son conocidas tambi!n como de fluo

intermitente5 de regulación o de almacenamiento. 0stas unidades son dise"adas

con propósitos específicos como almacenamiento total del lí8uido durante el

invierno5 regulación del caudal previo al reuso agrícola * reducción de

microorganismos.

as lagunas de regulación son las 9ltimas unidades de una serie * su función

b(sica es la de almacenar el agua residual tratada antes del reuso agrícola. Durante

los períodos de llenado5 almacenamiento * vaciado5 estas unidades reducen el

contenido bacteriano con una tasa de mortalidad neta similar a la de las lagunas de

maduración5 pero con un submodelo idr(ulico en estado de e8uilibrio discontinuo.

De acuerdo con su función específica pueden clasificarse en;

• -agunas para la reducción de compuestos org&nicos.

• -agunas para la reducción de organismos patógenos.

• -agunas para criterios m/ltiples de calidad del eluente.

0l t!rmino lagunas para la reducción de organismos patógenos es m(s

amplio * completo 8ue el t!rmino lagunas de maduración5 puesto 8ue es un eco

indiscutible 8ue la reducción de organismos patógenos ocurre en todas las

unidades de una secuencia de lagunas= en este sentido es mu* razonable

discontinuar el uso de este 9ltimo t!rmino.

ara eso es importante recordar 8ue las lagunas de maduración fueron

utilizadas inicialmente en #ud(frica para el tratamiento aguas residuales







previamente procesadas en plantas secundarias ?filtros biológicos@5 posteriormente

se reconoció su uso como unidades secundarias o terciarias.or otro lado las lagunas de maduración son unidades netamente aeróbicas

con la función b(sica de reducir el contenido bacteriano5 puesto 8ue la ma*or

proporción de sólidos5 D.B.<. * par(sitos fue removida en las lagunas primarias de

tipo anaeróbico o facultativo. #u procedimiento de dise"o asume una tasa de

mortalidad de primer orden * un submodelo idr(ulico específico.

0l 9ltimo grupo de lagunas 8ue se discute5 corresponde a las lagunas

aireadas5 e:istiendo cuatro tipos de unidades5 todos ellos con el propósito

fundamental de reducción de compuestos org(nicos.• a laguna aireada de mezcla completa o biomasa en suspensión5 tiene una alta

densidad de energía * la presencia de algas no es aparente.

• a laguna aireada facultativa es frecuente en climas c(lidos * consiste en un

estan8ue con aireación * una densidad de energía m(s baa 8ue la anterior para

mantener la biomasa en suspensión parcial. 0n este tipo de unidad5 la producción

de o:ígeno por fotosíntesis uega un papel mu* reducido * todo el o:ígeno

necesario es abastecido por los aireadores.

• a laguna facultativa con agitación mec(nica es un estan8ue del tipo facultativo

en el 8ue se a instalado un mecanismo de mezcla con una baa densidad de

energía. 0n esta situación el o:ígeno necesario para la estabilización de la materia

org(nica es abastecido vía fotosíntesis. 0ste tipo de lagunas es aplicable en climas

c(lidos5 con mu* poco viento5 en donde el mecanismo de aireación sirve para

destruir la estratificación termal.

• 0l 9ltimo tipo es la laguna de estabilización aireada5 en la cual la o:igenación es

principalmente vía fotosíntesis5 suplementada con difusión de aire comprimido

desde el fondo5 a trav!s de tuberías * difusores de varios tipos. 0stas lagunas son

generalmente empleadas en climas con cuatro estaciones * la aeración artificial esde ma*or utilidad durante el invierno. Como las tuberías de conducción del aire

est(n colocadas en el fondo5 no es recomendable permitir acumulación de lodo5 por

lo cual se dise"an con cargas baas5 lo 8ue las ace no atractivas para países en

desarrollo.

0l uso de sistemas de lagunas en serie se a e:tendido a grandes

instalaciones en los 9ltimos a"os en varios países. 0l compleo de Leribee en

Australia con lagunas anaeróbicasKfacultativas es sin lugar a duda5 el m(s grande

del mundo con un (rea total de 12$ ect(reas5 de las cuales 2-2 corresponden alagunas anaeróbicas.







Iarias otras instalaciones de este tipo e:isten en Australia con relaciones de

uno a cinco en cuanto a (rea entre las celdas anaeróbicas * facultativas5 ?ref.152@.<tras instalaciones de gran tama"o se indican en la tabla EM1.1

U'icaci) "e !a ista!aci)Ca&"a!8#0 9s:

;rea82a:

elbourne5 Australia ?total@ 2.1 12$elbourne5 Australia ?+$ 0.@ -.12 ++.3 AucNland5 Eueva Oelandia 2.4 $3-#tocNton5 California 2. 2$- Amm(n5 Hordania 1.2$ 2--

e:icali5 !:ico 1.2 14-Ta'!a N< 1.1= Lag&as "e esta'i!i(aci) "e gra ta#a-$

1.+.+ Mecais#$s "e "egra"aci).

ara las lagunas anaeróbicas el mecanismo de degradación tiene dos fases

bien diferenciadas 8ue dependen del desarrollo de dos grupos específicos de

microorganismos.

0n la Figura EM 1.1 se presenta una descripción de estas dos fases.

#i bien ambas est(n sucedi!ndose simult(neamente5 la primera etapa de

fermentación (cida es llevada a cabo por organismos formadores de (cidos 8ue

atacan las substancias org(nicas * las transforman en compuestos org(nicos m(s

simples * (cidos org(nicos.

a segunda etapa es llevada a cabo por un grupo de organismos

estrictamente anaeróbicos 8ue utilizan los productos intermedios de la etapa

anterior para producir gases como el metano ?C% 4@ * bió:ido de carbono ?C<2@ *

otros productos de degradación.

De los dos grupos de microorganismos descriptos5 los formadores de metano

son mu* sensibles a condiciones ambientales como variaciones de carga5 p% *temperatura * la eficiencia del proceso depende de su desarrollo5 el mismo 8ue

ocurre en poblaciones reducidas debido a 8ue pierden gran cantidad de energía en

la producción de metano5 ?ref. 3@.

as lagunas facultativas son estan8ues de profundidad m(s reducida ?1.$ K 2.$

m.@ * su contenido de o:ígeno varía de acuerdo a la profundidad * la ora del día.

0n la Figura EM 1.3 se presenta un perfil de este tipo de lagunas ?ref. 4@.







#e puede observar 8ue el o:ígeno disuelto aumenta con la e:posición solar *

disminu*e con la profundidad en un estrato de o:idación aeróbica.'nmediatamente debao est( localizado un estrato de degradación anaeróbica

8ue opera con los mecanismos de degradación discutidos anteriormente.

0l mecanismo característico de las lagunas facultativas ocurre en el estrato

superior * corresponde a una simbiosis de bacterias aeróbicas * algas. as

bacterias eterotróficas descomponen la materia org(nica produciendo compuestos

inorg(nicos solubles * bió:ido de carbono. a cantidad de o:ígeno re8uerida para

esta degradación es suministrada principalmente por el proceso de fotosíntesis. n

es8uema simplificado de esta simbiosis entre algas * bacterias est( indicado en laFigura EM 1.4.

0l ciclo de comensalismo est( sueto a descripción cuantitativa por medio de

reacciones 8uímicas este8uiom!tricas. a descomposición de materia org(nica por

bacterias puede describirse por la siguiente relación ?ref. $@;

Fig&ra N< 1.1= Descri*ci) "e! *r$ces$ "e "igesti) aaer)'ica


<D< CD< P

C<0H<# <GAE'C<#

#B#,A,A<

CAB<%'DA,<#GA#A#<,0'EA#

'C<<GAE'#<#A

<DC,<#'E,00D'<# D0D0GADAC'<E <,<# 'C<<GAE'#<#A

F<AD<0# D0 AC'D<##A<F','C<#FAC,A,'I<#

<GAE'C<# #'0# AC'D<# <GAE'C<#C<

25 %

2<

<,<# <DC,<# 'E,00D'<#

P

0,AA EM1; F00E,AC'<E AC'DA

0,AA EM2; F00E,AC'<E D0 0,AE<

<DC,<#'E,00D'<# D0D0GADAC'<E

<GAE'C<# #'0# AC'D<# <GAE'C<#C<

25 %

2<5 0,C.

P

F<AD<0# D0 0,AE< AEA0<B'C<# <B'GAD<#

<DC,<# F'EA0# GA#

0,AE< C%4B'<Q'D< D0 CAB<E<5 C<2%'D<G0E< #FAD<5 %2#

%2< <,<# <DC,<# D0D0GADAC'<E

P <,<# 'C<<GAE'#<#B

<,<# <DC,<# F'EA0#

'C<<GAE'#<#A

( )1.1ec.4<Re3E<Rc%2<R2

b2C<Ra2<R

eR22

cR3

2

dK4

baeR<dREcR%bRCa +++=

++++






Fig&ra N< 1.0= Es>&e#a "e &a !ag&a %ac&!tati4a

AGA#

BAC,0.'A#

<Q'DAC'<E BAC,0.'AEA

D0#0C%<<.GAE'C<

0F0E,0'E0.A'OAD<

D0#0C%<'E<.GAE'C<

#B#,.A,<<.GAE'C<

1

2

3

4

%2< PC<2 C%2< P< 2

1

4

2

3

C<2 P 2 %2< ?C%2 <@P %2< P< 2 ν

REDUCCION FOTOSINTETICA

Fig&ra N< 1.= Diagra#a si#*!i%ica"$ "e si#'i$sis "e a!gas 5

'acterias e e! cic!$ "e car'$$







as algas utilizan el bió:ido de carbono * otros nutrientes= * con a*uda de la

luz producen material celular * el o:ígeno re8uerido por las bacterias5 de acuerdocon la siguiente relación;

( )2.1.*154 ec

22.-

1E11&R<4$R%1)-RC1-&uz

4<

3E<R1&<

2%R-

2C<R1-& +=++++

a reducción de coliformes a trav!s de una planta secundaria de tratamiento

con aplicación de ) mg>l de cloro * un tiempo de contacto de 1$ minutos5 todavía

puede dear un contenido de coliformes del orden de 1--- como E>1-- ml. 0n

estos casos5 puede ser ventaoso incluir una laguna de pulimento para el efluente

secundario a fin de lograr una reducción m(s efectiva. 0sto es mu* ventaoso no

solamente para efluentes secundarios sino para desecos crudos5 *a 8ue las

lagunas de estabilización an demostrado ser uno de los procesos m(s eficientes

en la destrucción de g!rmenes patógenos.

0n relación con los mecanismos de acción para la destrucción de organismos

patógenos5 se deben distinguir dos casos;

• emoción de par(sitos

• ortalidad bacteriana.

0n el primer caso se a establecido 8ue el principal mecanismo es la

sedimentación5 de modo 8ue para asegurar la remoción de los nematodosintestinales 8ue son los par(sitos de inter!s en el tratamiento de aguas residuales5

se re8uiere un período de retención de por lo menos 1- días ?ref. &@.

#e a postulado 8ue los mecanismos de destrucción bacteriana son varios.

0ntre los factores mencionados se encuentran la sedimentación5 el antagonismo

con otros organismos ?principalmente algas@5 la temperatura5 la radiación solar * el

incremento del p%.

a bibliografía indica 8ue un conunto de los factores indicados son

responsables de la reducción de bacterias en lagunas de estabilización.0n efecto5 determinaciones de coliformes fecales realizadas en profundidad *

durante las 24 oras del día en una laguna de tipo facultativo indican 8ue la

destrucción de bacterias ocurre principalmente en los estratos superiores * durante

las oras de ma*or insolación5 en donde el proceso de fotosíntesis se encuentra en

su m(:ima productividad5 lo cual como se e:plicar( m(s adelante resulta en un

notable incremento del p%.

0n este punto cabe una discusión de la variabilidad de algunos par(metros5 la

forma en la cual se deben medir * estimar5 para tener un significado cabal en la







interpretación de los mecanismos de acción en los diferentes tipos de lagunas de

estabilización.0n relación con la demanda bio8uímica * la demanda 8uímica de o:ígeno5 es

necesario recordar 8ue la filosofía b(sica del tratamiento biológico de aguas

residuales dom!sticas se basa en promover el crecimiento continuo de biomasa

8ue sintetice dentro de c!lulas vivas5 la ma*or proporción de la materia org(nica

8ue se alla presente en estado disuelto. a biomasa de las lagunas de o:idación

est( formada ma*ormente por algas * microorganismos 8ue viven simbióticamente.

0l funcionamiento de un proceso biológico de tratamiento de desecos a sido

tradicionalmente evaluado mediante el an(lisis de la DB< 8ue constitu*e unamedida indirecta de la materia org(nica presente. 0l an(lisis de D< mide la

cantidad de o:ígeno consumido para la o:idación de la materia org(nica mediante

la utilización de dicromato en solución de (cido sulf9rico durante un período de

refluo de dos oras. na de las ventaas del an(lisis de D< es el corto período de

tiempo re8uerido.

a diferencia de D< entre dos puntos de un reactor bio8uímico puede ser

tomada como una medida directa de la energía re8uerida para o:idación del

substrato en t!rminos de o:ígeno. a DB< tambi!n puede ser utilizada con este

propósito. 0n ambos casos las mediciones en los efluentes son determinadas

e:clu*endo la biomasa ?DB< o D< solubles@. De los m!todos empleados en la

remoción de algas para el an(lisis de las especies solubles5 la filtración en papel de

microfibra de vidrio es el m!todo m(s recomendable ?ref. +@. a DB< total del

efluente de un proceso biológico se obtiene sumando la DB< soluble a la DB<

eercida por la biomasa. os par(metros D<>DB< * D<>##I son de utilidad.

0n lagunas facultativas5 el sistema carbonatado est( sueto a cambios cíclicos

durante el día. Aun8ue los cambios en la alcalinidad total no son grandes5 ocurren

cambios en los componentes de la misma tales como cambios de bicarbonatos acarbonatos e idró:idos ?ref. )5@. #e an encontrado cambios en el p% llegando a

valores tan altos como 1- * 115 especialmente cerca de la superficie donde las

concentraciones de algas * o:ígeno son ma*ores.

as variaciones se deben principalmente a la actividad fotosint!tica. 0l C< 2

producido por las bacterias no satisface los re8uerimientos de las algas durante las

oras del día. A9n el contenido de bió:ido de carbono libre del deseco crudo tiene

un uso instant(neo para el crecimiento de las algas. as algas e:traen el C< 2 de los

bicarbonatos * carbonatos ocasionando un incremento en el p% de acuerdo a lassiguientes reacciones;







( )3.1.ec1<%1

3%C<<

2%

23

C< −+−→+−

( )4.1.ec1<%<2

%2

C<<2

%13

%C< −++→+−

0n la medición del p% con la profundidad de una laguna se a allado una

dependencia con respeto a factores tales como el tipo de lagunas5 el grado de

mezcla5 la cantidad de lodo acumulado * la posición de la unidad de un sistema en

serie ?ref. 1-5 115 125 135 145 1$@.

0:iste una influencia del p% en el crecimiento * fotosíntesis de las algas5 se a

encontrado un paralelismo entre la producción * tasa de fotosíntesis * el incremento

del p% ?ref. 1&5 1+@. 0stas observaciones an sido corroboradas tambi!n para

climas tropicales ?ref. 1)@.Como resultado de esto e:iste un paralelismo entre las variaciones del p% * el

o:ígeno disuelto.

os valores m(s altos reportados corresponden a oras pasado el medio día5

entre las 14;-- * 1&;-- oras ?referencias 15 2-5 21@. as aguas residuales pueden

precipitar calcio a valores elevados de p% debido al cambio en el e8uilibrio de las

especies carbon(ceas tal como se indica a continuación;( )5.1.ec

K23

C<1K

3%C<

3C<2

% +→

( )6.1.23 ec3CaC<2Ca →−++ CO

as consideraciones anteriores sugieren 8ue si se desea incluir los

componentes del sistema carbonatado como par(metros de evaluación5 las

mediciones deber(n ser intensivas ?orarias@ * estacionales.

a temperatura es uno de los factores de ma*or importancia en el

funcionamiento de lagunas de o:idación. a constante cin!tica de primer orden de

degradación del substrato es una función de la temperatura en su rango de $ a 3$

MC de acuerdo con la le* modificada de IAES , %<FF A%0E'#.

#e a demostrado 8ue el crecimiento de algas es m(:imo en un rango detemperatura de 2$ a 3-MC.

,emperaturas m(s altas disminu*en el crecimiento * para temperaturas sobre

los 3$MC se a observado 8ue la actividad de las algas se inibe totalmente ?ref.

22@.

a radiación solar5 el viento * la profundidad5 tienen marcada influencia en la

duración e intensidad de la estratificación termal.

0n lagunas m(s profundas se puede esperar estratificaciones continuadas en

la ausencia del viento.







0n vista del n9mero de factores 8ue influencian la estratificación termal5 !sta

se producir( de acuerdo con las características meteorológicas * físicas de cadainstalación.

a presencia de la estratificación termal tiene una influencia negativa en la

eficiencia de las lagunas * esto se debe a 8ue se producen cortocircuitos

idr(ulicos.

Bao condiciones de baa mezcla puede presentarse una estratificación t!rmica

en una laguna.

0n esta condición5 Tlas masas de agua se estratifican debido a las diferentes

densidades en función de la temperaturaT ?ref. 21@.

a profundidad a la cual la tasa de cambio de la temperatura con la

profundidad es m(:ima5 define la TtermoclinaT.

0n lagunas facultativas5 el estado crítico de estratificación t!rmica es

alcanzado cuando la To:ipausaT ?profundidad a la cual el <D es cero@ alcanza la

termoclina.

0n esta condición5 la difusión de o:ígeno en el fondo de la laguna es mínima *

!sta puede estar sueta a cortocircuitos de encontrarse las estructuras de entrada *

salida localizadas en la superficie.

Bao condiciones de laboratorio * sin mezcla5 se a encontrado 8ue el

contenido de o:ígeno en el estrato aeróbico decrece linealmente con la

profundidad5 no present(ndose termoclina ?ref. 23@.

0n las investigaciones de las lagunas de #an Huan5 ima ?ref. 24@ los perfiles

de temperatura registrados no presentan evidencias de estratificación termalcontinua= en este caso se deben distinguir condiciones de invierno * verano5 con

una buena influencia del viento en todo el a"o. 0n condiciones de invierno ?entre los

meses de ma*o a noviembre@ las condiciones meteorológicas de la costa peruana

presentan condiciones nubladas * por lo general las lagunas tienen una

temperatura uniforme en profundidad. Durante este período de meses fríos5 ocurre

ocasionalmente un día soleado * las lagunas estratifican por períodos no ma*ores a

& oras ?1- am a & pm@5 con una diferencia de temperatura de unos 3MC. Durante

los meses de verano ?diciembre a abril@ la estratificación termal se presenta casitodos los días por períodos un poco m(s largos ?1- am a ) pm@5 con diferencias de







temperatura 8ue alcanzan los +.$MC. as condiciones en las cuales se inicia la

estratificación termal an sido registradas en varias oportunidades en dicainstalación5 observ(ndose 8ue se re8uiere una insolación de por lo menos 1&-

cal>cm2 * & oras de sol.

0n condiciones m(s tropicales como las de las lagunas de Campina Grande5

las estratificaciones son m(s largas ?de am a 1- pm@ * m(s intensas ?asta )MC

de diferencia@5 con velocidades de viento promedias de 1.&1 Nm> * valores

e:tremos entre 1.2$ * 2.22 Nm> ?ref. 2$@.

os datos de las lagunas de usaNa aclaran notablemente los conceptos sobre

el comportamiento de la estratificación termal en lagunas en climas tropicales. 0stainstalación est( localizada en el continente africano5 a 153+- m sobre el nivel del

mar * 1$ C de latitud sur5 con radiaciones solares mu* uniformes entre 4-- * &--

cal>cm2.

as temperaturas ambientales e:tremas variaron desde 1- K 14 MC en el

invierno5 asta 32 K 3) MC en verano. 0l viento varía entre $ * 22 Nm>. abiendo

poco viento en el verano. 0sto ocurre en forma cíclica5 soplando fuerte entre ) * 11

am * con muco menos intensidad en la tarde. 0n estas condiciones aparecen

estratificaciones termales5 características de la estación * la presencia del viento5

encontr(ndose 8ue en la gran ma*oría de los casos las estratificaciones

desaparecen en la noce. #in embargo5 se a registrado un caso de estratificación

termal continua5 por un período de & semanas5 durante un verano con poco viento.

0l principal mecanismo de mezcla en una laguna es el viento * en ausencia de !ste5

pueden actuar mecanismos de mezcla por corrientes t!rmicas convectivas ?ref. )@.

0l conocimiento de las condiciones de estratificación termal para cada caso

particular es importante para la adecuada ubicación de niveles de las estructuras de

entrada * salida a la laguna5 * tambi!n para la adopción de medidas 8ue

promuevan la desestratificación.0ntre estas medidas puede utilizarse la recirculación5 la cual incrementa

notablemente la mezcla interna. <tra medida es la instalación de mezcladores con

baa densidad de energía ?1K2 L>m3@. a ubicación de la entrada en una laguna

debe ser de tal modo 8ue el afluente transfiera lo m(:imo de momento a la masa

lí8uida. Descargas sobre la superficie favorecen normalmente la desestratificación

en climas tropicales. na medida adecuada para combatir los cortocircuitos es la

subdivisión de la laguna con tabi8ues5 pero esta medida no impide la estratificación

termal.







C%'AEG * G<EA ?ref. 2&@ estudiaron la influencia de la temperatura

ambiente en la termoclina. #e encontró 8ue a ma*ores temperaturas5 menor laprofundidad del estrato aeróbico. A altas temperaturas5 el apone de DB< de los

depósitos de fondo es ma*or a la vez 8ue las altas concentraciones de algas en las

capas superficiales disminu*en la penetración de la luz limitando de esta manera la

fotosíntesis con la profundidad.

na definición arbitraria de la termoclina en lagos es Ta8uel estrato en el cual

la temperatura baa m(s de 1MC por metroT ?ref. 2+@.

0ste concepto aplicado a lagunas facultativas sugiere 8ue para profundidades

usuales se re8uiere de una variación de temperatura de apro:imadamente 2MCentre la superficie * el fondo para 8ue ocurra la estratificación t!rmica.

a disponibilidad de nutrientes para el crecimiento de algas en lagunas de

estabilización de aguas residuales dom!sticas es m(s 8ue suficiente. a relación de

DB<>E> de 1-->$>1 re8uerida es ampliamente satisfeca.

Eormalmente las cantidades de nitrógeno * fósforo son altas de tal manera

8ue no constitu*en un factor limitante con respecto a nutrientes ?ref. 22@.

Como se discute anteriormente5 la ma*or parte de las especies de algas

utilizan el C<2 libre con propósitos de nutrición. a atmósfera tambi!n puede

constituirse en fuente de C<2.

as formas de nitrógeno usualmente presentes en el deseco crudo

generalmente no sufren cambios considerables en el sistema de lagunas. #e

conoce de la utilización preferencial del amoníaco por las algas en comparación con

otras formas de nitrógeno * se a sugerido 8ue los nutrientes pueden ser

r(pidamente recirculados en una laguna de tal manera 8ue la capa de lodo en

lagunas primarias genere remociones continuamente decrecientes con el tiempo

?ref. 2)@.

as lagunas constitu*en un tratamiento ineficiente para la remoción de TET *TT. 0sto ace poco atractivo el uso de lagunas para propósitos de control de

eutrofización5 pero sumamente atractivo desde el punto de vista de reuso agrícola.

0l principal mecanismo de remoción de nitrógeno en una laguna de estabilización

es la sedimentación de nitrógeno org(nico ?ref. 2@ * el siguiente5 pero de muco

menor importancia5 es la transferencia de E%3 ?en estado gaseoso@ a la atmósfera.

a cantidad de E%3 en estado gaseoso puede calcularse para determinadas

condiciones de temperatura * p% en una laguna. ara valores altos de los dos

par(metros indicados5 se tiene una ma*or cantidad de E% 3 en estado gaseoso5 la







misma 8ue puede transferirse a la atmósfera en condiciones de turbulencia ?ref. 3-5

315 [email protected] limitado potencial de nitrificación de las lagunas puede ser e:plicado por la

población de bacterias de g!neros como Nitrosomonas * Nitrobacter presentes

para la o:idación de nitritos * nitratos respectivamente.

,ambi!n influ*e el p% dado 8ue estas reacciones tienen lugar usualmente a

valores por debao de ).3. or otro lado5 el nivel de D.B.<.5 los sólidos solubles

vol(tiles * el nivel inicial de amoníaco5 influ*en en forma decidida en el proceso de

nitrificación.

,anto el fósforo como nitrógeno total son usados para la evaluación de laspropiedades fertilizantes del deseco * ambos inclu*en las algas 8ue son

predigeridas. ,odas las formas de fósforo son determinadas como ortofosfatos por

el m!todo del (cido ascórbico.

<tros par(metros 8uímicos como el calcio5 magnesio5 sólidos totales5 sodio5

cloruros * sulfatos presentan concentraciones altamente dependientes de las del

abastecimiento de agua. 0l conocimiento de los niveles de concentración de estos

compuestos es de inter!s para propósitos de irrigación.

a información referente a sodio5 calcio * magnesio es de utilidad en el c(lculo

de la relación de absorción de sodio ?A#@. a relación de absorción de sodio tiene

influencia en la permeabilidad * en el sellado del fondo de las lagunas ?ref. 33@.

,anto esta relación como los sólidos disueltos totales son de utilidad para

determinar la aceptación de una fuente de agua para irrigación.

#e a encontrado un incremento de la concentración de todos los par(metros

descriptos a trav!s del uso dom!stico ?ref. 34@. 0n determinaciones llevadas a cabo

en las lagunas de o:idación de #an Huan5 ima ?ref. 24@ se confirma esta

observación. 0l cambio de concentraciones a trav!s de lagunas primarias *

secundarias se presenta en la siguiente ,abla.

Par7#etr$Ag&a

*$ta'!eDesec

?$ cr&"$E%!&etes "e !ag&as

Pri#ari$Sec&"ari

$

CalcioUmg>l V

como CaC<3

2$+.3 3-.2 31-.+ 31$.$

agnesioUmg>l V

como CaC<3 $1.+ &3.1 $&.) $4.4

Dureza 3-.3 3+2.3 3&+.$ 3&.







Umg>l Vcomo CaC<3

ClorurosUmg>l V

Como Cl2+.+ 1-).1 1-$.) 1-+.)

ConductividadU UW #iemens> cm V

&1$.4 1-- 1-)& 1-&-

#ólidos totalesUmg>lV

$-.+ $$.) )2&.3 )4$

#ulfatos

Umg>lV como #<4K2 222 221.+ 1$+.4 2-4.3

Ta'!a N< 1. += Variaci$es e !a ca!i"a" "e! ag&a a tra4,s "e! &s$"$#estic$ 5 trata#iet$ e !ag&as "e $@i"aci) e Li#a Per

1.+.0 Características "e !as ag&as resi"&a!es

as características de las aguas residuales de una comunidad pueden tener

grandes variaciones dependiendo de factores como; el consumo de agua potable5 el

tipo de sistema de alcantarillado5 la e:istencia de sistemas individuales de

disposición de e:cretas * la presencia de desecos industriales. Aparte de los

factores indicados5 es importante reconocer la presencia de variaciones orarias5

diarias5 semanales * estacionales5 tanto en lo relativo a concentraciones como a

caudales.

0emplos e:tremos de características de aguas residuales en países en

desarrollo son el caso de Amm(n5 Hordania ?ref. $1@5 en donde por efecto de un bao

consumo de agua potable la concentración de DB< de las aguas residuales

dom!sticas est( por encima de )$- mg>l * elipilla5 Cile ?ref. 3$@5 en donde por

una e:cesiva infiltración al sistema de alcantarillado esta concentración es menor

8ue 1-- mg>l. Debido a 8ue e:iste un gran n9mero de variables * 8ue el intervalo devalores es mu* amplio5 no amerita presentar una discusión con datos de

concentraciones.

#in embargo se pueden consultar otras fuentes de información para clasificar

a los desecos como de concentraciones altas5 medias o baas ?ref. 3&@. as

características importantes de las aguas residuales son;

a De#a"a Bi$>&í#ica "e O@íge$ ?DB<@5 8ue se determina a trav!s de

un ensa*o 8ue dura cinco días5 en el 8ue se incuban botellas con diluciones del

agua residual * se determina la cantidad de o:ígeno consumido. 0sta prueba esuna medida indirecta de la cantidad de materia org(nica presente en el efluente.







os sólidos en aguas residuales se encuentran en suspensión5 en estado

coloidal * disuelto. os par(metros de sólidos sedimentables * en suspensión sonde valor para estimar la cantidad de sedimentos 8ue puedan acumularse en una

laguna primaria.

0l componente vol(til de los sólidos en suspensión puede ser utilizado para

estimar la cantidad de materia org(nica activa.

a De#a"a &í#ica "e O@íge$ ?D<@ es una medida de la cantidad de

o:ígeno re8uerida en la o:idación 8uímica de la materia org(nica. 0ste par(metro

es de utilidad para caracterización de aguas residuales con presencia de descargas

industriales. as relaciones D<>DB< tanto en el deseco crudo como en el tratado5 son

valores de utilidad para comprobación. or eemplo para un deseco dom!stico

crudo se tienen valores de D<>DB< entre 1.+ * 25 mientras 8ue esta relación se

incrementa con el grado de tratamiento.

0n un agua residual cruda el nitrógeno est( normalmente presente como

nitrógeno org(nico * en estado amoniacal. 0l conocimiento de estos par(metros es

de importancia para determinar las propiedades de biodegradabilidad del deseco.

os coliformes totales5 fecales * par(sitos son par(metros indispensables en la

caracterización de aguas residuales * normalmente son usados en el dise"o de

lagunas.

ara comunidades sin sistema de alcantarillado5 se recomienda la estimación

del caudal de aguas residuales a partir de la dotación de agua potable5

considerando un factor de retomo entre el +- * )-X5 m(s los caudales de

infiltración5 aguas ilícitas * de aportes institucionales e industriales. a

determinación de las características debe efectuarse primero calculando las masas

de los par(metros m(s5 importantes5 a partir de los aportes per c(pita seg9n se

indica en el ,abla EM 1.3.os valores indicados en el cuadro indicado ?e:ceptuando los organismos@

corresponden a contribuciones per c(pita medidos en comunidades cu*as aguas

residuales tienen tanto el componente de las e:cretas ?materia fecal * orina@5 como

los aportes del agua gris ?agua residual dom!stica 8ue no contiene e:cretas@. #e

debe advertir 8ue la bibliografía t!cnica a reportado valores de contribuciones per

c(pita para países en desarrollo5 muco menores 8ue los indicados. 0sto se debe a

8ue las mediciones an sido efectuadas en comunidades 8ue no descargan las

aguas grises conuntamente con las e:cretas. or esto es conveniente 8ue cuandose realicen las mediciones * muestreos para caracterización5 se determine tambi!n







la forma de disposición de las aguas grises en la comunidad. Cuando suceda 8ue la

comunidad disponga las aguas grises en forma separada 8ue las e:cretas5 esconveniente5 para propósitos de dise"o asumir 8ue el est(ndar de vida de la

comunidad meorar( durante el transcurso del período del pro*ecto * 8ue algunos o

todos los componentes de las aguas grises se incorporar(n al sistema de

alcantarillado.

Ta'!a N<1.0=

A*$rtes *er ca*ita *ara ag&as resi"&a!es "$#,sticas


Par7#etr$Iter

4a!$Va!$r

s&geri"$Re%er

ecia

D.B.< $ dias

U2-MC g>?%ab.d@V

3& K +) $- 415425 43

#ólidos en suspensiónUg>?%ab.d@V

&- K 11$ - 4-5 42

E%3 KE como EUg>?%ab.d@V

+.4 K 11 ).4 44

E Yeldal ,otal como EUg>?%ab.d@V

.3 K 13.+ 12 44

Coliformes ,otalesU EM>%ab. dV +

2 : 1-) a2 : 1-11 2 : 1-11 4$

#almonellaU EM>%ab. dV 0

K 1 : 1-) 4&

Eematodos intestinalesUEM>%ab.dV

K 4 : 1-11 4&






De un an(lisis de datos de la bibliografía ?ref. 4)@ se conclu*e 8ue las

diferencias de valores de aportes per c&pita, para países industrializados * endesarrollo5 se debe a la ausencia de los componentes de las aguas grises.

0n realidad para el par(metro de DB< * considerando las diferencias de

aporte de material fecal * DB<5 el aporte per c&pita de DB< correspondiente a la

parte de las e:cretas ?materia fecal5 * orina@5 aparece ligeramente m(s alto para

una comunidad ubicada en un país en desarrollo 8ue para una comunidad

industrializada.

a tabla EM 1.4 presenta un conunto de valores para todos los componentes

de aguas residuales dom!sticas5 de donde se puede determinar 8ue en t!rminos deDB<5 las e:cretas * las aguas grises contribu*en con masas similares. #in embargo

en relación con el contenido de coliformes fecales5 las aguas grises presentan

valores entre cuatro * cinco órdenes de magnitud m(s baas 8ue las e:cretas5 de

modo 8ue pueden despreciarse para propósitos pr(cticos.

#e debe tener cuidado en interpretar * seleccionar las concentraciones de

bacterias en el agua residual. 0n mucos casos las muestras son tomadas de

sistemas de alcantarillado combinado * se presentan valores m(s altos 8ue los

esperados por efecto de la multiplicación de bacterias en depósitos de lodo

org(nico. ara tal efecto se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones;

• 0l contenido de coliformes fecales en la materia fecal varía entre 1-& * 1- por

gramo de eces fecales ?peso 9medo@.

• 0l aporte de materia fecal varía entre 1-- * 4-- gramos por persona5 con un

intervalo entre 1$- * 2$- para (reas urbanas. 0l 9ltimo valor corresponde a un país

en desarrollo5 en donde por efecto del tipo de dieta con una ma*or cantidad de

carboidratos * fibra5 se tienen ma*ores cantidades.

• a m(:ima concentración de coliformes fecales en aguas residuales puededeterminarse considerando un aporte bao de aguas residuales5 del orden de 1-- l>

?%ab.d@5 un alto aporte de material fecal de 4-- g>?%ab.d@ * la concentración m(s

alta de 1- de coliformes fecales por gramo de material fecal. Con estos datos se

calcula una concentración m(:ima de 4 : 1-) coliformes fecales por 1-- ml.

#i se 8uisiera estimar la concentración de enterobacterias o nematodos

intestinales en aguas residuales5 se debe conseguir datos de la autoridad sanitaria

correspondiente sobre las enfermedades ent!ricas prevalentes en la comunidad.







#e puede calcular la concentración de bacterias en función de los siguientes

datos característicos de la población ?ref. 3+@;

'. a prevalencia de la infección ?i5 X de abitantes infectados@

''. a contribución promedio en peso 9medo de materia fecal ?gm5 gramos de

materia fecal por abitante infectado por día@

'''. 0l conteo de Salmonella o Eematodos en la materia fecal ?Ef5 n9mero de

organismos por gramo de materia fecal 9meda@.

'I. a supervivencia del organismo desde el punto de descarga asta el punto

de muestreo ?s5 [email protected]. a contribución promedio de aguas residuales de la población5 8 Ul>?ab.dV.

Con los datos anteriores se puede calcular el n9mero de Salmonella o

Eematodos intestinales por 1-- ml de aguas residuales5 seg9n la siguiente fórmula;

( )7.1.*10

ec8

sREf RgmRiEa =

Asumiendo los siguientes valores típicos para la comunidad de #an Huan5

ima5 er95 se tiene; población de $-5--- abitantes5 ?i Z + X5 gm Z 1--5 Ef Z 1

0&5 # Z 1- X5 8 Z 1--@5 se obtiene un valor de Ea Z +-- Salmonella >1-- ml. 0n

los estudios de #an Huan5 ima5 er95 el conteo típico de #almonella en el desecocrudo es del orden de 1--->1-- ml5 lo cual indica una prevalencia m(s alta * una

posible supervivencia total en la red del alcantarillado ?ref. 3@.

Conviene presentar un resumen comparativo de las características de aguas

residuales dom!sticas de países industrializados * en desarrollo.

De los datos presentados se puede concluir 8ue la ma*oría de las

características de par(metros convencionales son comparables en los dos tipos de

países5 con e:cepción del contenido de organismos patógenos; enterobacterias *

par(sitos.0n la tabla EM 1.4 se presenta un conunto de datos 8ue ponen en evidencia

las diferentes condiciones de salud p9blica5 lo cual es el resultado de la alta

incidencia de enfermedades gastrointestinales en países en desarrollo. a

destrucción de estos organismos debe tenerse mu* en cuenta en el dise"o de

lagunas de estabilización en países en desarrollo.

0n lo 8ue tiene relación con criterios de calidad aplicables a países en

desarrollo5 el principal es el estudio del cuerpo receptor * determinación del grado

de tratamiento.

Como regla general no se deben dise"ar lagunas sin aber realizado las

actividades antes indicadas.







Caracteristicas Paísi"&stria!i(a"$

País e"esarr$!!$

D.B.< $ diasU2-MC mg>lV

22- 143

D..<Umg>lV

$-- 2)1

#ólidos ensuspensión

Umg>lV

22- 12)

E%3 K EUmg>lV

2$ 21

Coliformes,otalesUE>1-- mlV

1 : 1-& a 1 : 1-1- 1.) :1-)

ColiformesfecalesUE>1-- mlV

1 : 1-& a 1 : 1-) 1.2 :1-)

Conteo total depar(sitosUE>1-- mlV

Ausente 1.)

#almonellaUE>1-- mlV

Ausente 21-

Ta'!a N< 1.= C$#*araci) "e características "e ag&as resi"&a!es"$#esticas *ara *aíses i"&stria!i(a"$s 5 e "esarr$!!$.

1.+. Criteri$s "e ca!i"a".ara el caso de reuso de aguas residuales para la agricultura * la piscicultura5

no e:iste cuerpo receptor * los criterios de calidad an sido establecidos por la

<# ?ref. 4-@5 estableci!ndose tres categorías de reuso con recomendaciones

específicas en la siguiente forma;

Categ$ría A

Corresponde a riego de cultivos cu*a producción com9nmente se consume

cruda5 campos deportivos * par8ues p9blicos. 0l grupo e:puesto est( compuestopor trabaadores5 consumidores * el p9blico. ara este caso se recomienda un







tratamiento por un sistema de lagunas de estabilización o tratamiento e8uivalente5

8ue permita lograr la siguiente calidad microbiológica;• Eematodos intestinales; menor o igual a 1 uevo por litro.

• Coliformes fecales; menor o igual a 1--- E>1-- ml

Categ$ría B

Corresponde a riego de cultivos de cereales industriales * forraeros5 praderas

* (rboles. 0l grupo e:puesto lo constitu*en los trabaadores * para este caso se

recomienda un tratamiento por lagunas de estabilización con un período de

retención de ) a 1- días o eliminación e8uivalente de nematodos intestinales. 0neste caso no se recomienda norma alguna para coliformes fecales5 estableci!ndose

9nicamente un nivel menor o igual a 1 uevo por litro para los nematodos

intestinales.

Categ$ría C

Corresponde a riego localizado de los cultivos de la Categoría B5 cuando ni los

trabaadores ni el p9blico est(n e:puestos. 0n este caso no son aplicables

limitaciones en las concentraciones de nematodos intestinales * coliformes fecales

* el tratamiento previo es dependiente de las e:igencias de la tecnología de riego5

re8uiri!ndose por lo menos sedimentación primaria.

1.+.3 Dise-$ "e react$res

#e asume 8ue tanto la asimilación del substrato como la mortalidad de

coliformes fecales * Salmonella se austan m(s a una reacción de primer orden.

0sta suposición est( basada en el trabao de C%'AEG [ G<EA ?ref. 2&@ * en los

resultados de las investigaciones del C0'# en las agunas de #an Huan ?ref. [email protected] conveniente definir * diferenciar varias constantes cin!ticas.

0n relación con la asimilación del substrato ?DB< o D<@ se definen para los

propósitos de este trabao las siguientes constantes;

1@ a constante específica de asimilación del substrato Y15 ?l>?mg.día@@5 cu*o

valor es específico para un tipo de deseco *>o varía a lo largo del tratamiento. a

determinación de esta constante no es posible por m!todos directos en vista de 8ue

se re8uiere conocer la concentración de Tbiomasa activaT ?Qb@5 8ue lleva a cabo la

biodegradación. #u desarrollo se efect9a por m!todos indirectos5 normalmente conreactores m9ltiples a escala de laboratorio * en condiciones mu* controladas. 0n

vista de 8ue a* mu* poca información sobre Y 1 para desecos dom!sticos5 las







complicaciones de su desarrollo a escala de laboratorio5 en especial para simular el

funcionamiento de lagunas facultativas * el !nfasis 8ue debe darse a lasinvestigaciones sobre organismos patógenos en lugar de DB<5 se dea el uso de Y 1

fuera del alcance del presente trabao5 apareciendo solo por razones teóricas.

2@ a constante neta de asimilación del substrato Y ?l>día@5 8ue incorpora la

concentración de biomasa activa Y Z Y1.Qb * por consiguiente su valor es específico

?o constante@ sólo para reactores con igual concentración de biomasa. 0ste

par(metro varía seg9n el tipo de laguna5 decreciendo en valor con el grado de

tratamiento. a determinación de esta constante para lagunas facultativas se

efect9a a trav!s de pruebas en e8uilibrio discontinuo5 por lo 8ue es independientedel sub modelo idr(ulico. 0s mu* importante destacar 8ue para el caso de lagunas

facultativas alargadas o con fluo tipo pistón5 esta constante no puede determinarse

con mediciones a lo largo del reactor5 por cuanto no se puede lograr una

uniformidad de biomasa. or otro lado esta constante Y puede determinarse para

lagunas aireadas5 tanto a escala de laboratorio con reactores m9ltiples5 como con

instalaciones a escala completa5 funcionando con una alta densidad de energía.

3@ a constante global de asimilación biológica de una laguna o constante del

reactor Y\ ?1>días@. 0ste par(metro es desarrollado de mediciones de afluente K

efluente de una laguna5 asumiendo el sub modelo idr(ulico como mezcla

completa. Considerando 8ue las lagunas de estabilización funcionan generalmente

con cortocircuitos5 la suposición de mezcla completa es incorrecta. ,ambi!n el uso

de este par(metro es incorrecto desde el punto de vista estrictamente teórico. #in

embargo5 en el presente estudio se mencionar( el desarrollo de esta constante5 por

dos razones;

• or8ue e:iste una gran cantidad de datos de evaluación de lagunas con datos

para YS

• or razones de orden pr(ctico a nivel de dise"o; en el dise"o de una laguna parareducción de DB<5 el ingeniero puede contar con datos correctos de la constante

global de asimilación YS5 pero no dispone de información sobre el sub modelo

idr(ulico de su laguna5 lo cual se caracteriza con la instalación construida. or

tanto5 es aconseable efectuar una suposición 8ue aun8ue burda5 es 9til para

dise"o5 la cual es la de transformar el valor de Y al correspondiente valor de YS bao

la suposición de mezcla completa. Con este artificio5 el valor de YS resulta

incrementado entre el 4-X al )-X sobre el valor de Y. 0sta transformación se

efect9a utilizando el modelo de fluo disperso.







0n relación con la mortalidad de bacterias5 es conveniente distinguir las siguientes

constantes cin!ticas;• a constante neta de mortalidad bacteriana Yb ?1>día@. 0ste valor es

desarrollado a trav!s de pruebas de mortalidad en e8uilibrio discontinuo5 o en

pruebas en funcionamiento continuo en lagunas con fluo tipo pistón * carga

org(nica reducida.

• a constante global de mortalidad bacteriana de un reactor YS b ?1>día@ con

características similares a la discusión del par(metro YS5 con la e:cepción de 8ue en

lugar de DB< se trata de bacterias.

0n cuanto a las suposiciones comunes a todos los modelos5 se tienen las siguientesrestricciones;

• niformidad en la densidad de biomasa activa Q'.

• niformidad de condiciones físicas de funcionamiento como; caudales5

concentraciones5 etc.

• niformidad de factores meteorológicos * ausencia de estratificación termal.

0n el uso de los modelos 8ue se discuten a continuación se debe tener mu* en

cuenta la forma en la cual se an determinado las constantes5 de modo 8ue no se

obtengan resultados distorsionados.

1.+. Ti*$s "e react$res

React$r c$ %!&$ "is*ers$

0ste modelo considera un reactor con fluo laminar tipo pistón5 en el cual el

mecanismo de transporte de un contaminante est( afectado por la dispersión

convectiva en la dirección del fluo * en el otro sentido por la difusión molecular

a:ial. ara una correcta aplicación de este modelo se debe cumplir con la

restricción de 8ue tanto el contaminante considerado5 como la velocidad de

reacción est!n descriptos adecuadamente por los dos mecanismos de transporteindicados. or lo e:puesto se puede concluir 8ue la aplicación de este modelo es

correcta para describir la reducción de bacterias en una laguna de estabilización5 en

donde la población microbiana est( directamente asociada con el lí8uido.

0n vista de 8ue este modelo a sido usado tanto para describir la reducción de

compuestos org(nicos5 como de bacterias5 se presenta su descripción con una

nomenclatura general. a base matem(tica del modelo parte de un balance de

masa de un contaminante5 alrededor de un volumen infinit!simo ?dI@ para un

reactor con fluo tipo pistón * teniendo en cuenta los dos fenómenos de transportede masa indicados5 en la siguiente forma;







( )8.1.ecCRY

]Q

]CR

2]Q

C2]RD

]t

]C −−=

Donde;

C Z Concentración del contaminante Umg>'V

Q Z Coordenada en la dirección de fluo UmV

Z Ielocidad longitudinal promedio del reactor Um>díaV

D Z Coeficiente de dispersión5 longitudinal o a:ial5 Um2>diaV

t Z ,iempo UdíasV

0n la ecuación anterior el primer t!rmino de la dereca es la dispersión por

difusión molecular ?en la pr(ctica se utiliza el t!rmino dispersión@5 el segundo

t!rmino es la dispersión convectiva ?llamado tambi!n transporte convectivo@ * el

tercero es la degradación del contaminante. a ecuación anterior es conocida como

Tmodelo de fluo tipo pistón con dispersión a:ialT o Tmodelo de fluo dispersoT.

a solución de la ecuación anterior es posible para una variedad de

condiciones de borde. 0n cuanto a e8uilibrio5 la solución para e8uilibrio continuo es

9til para dise"o. or otro lado5 la solución para e8uilibrio idr(ulico continuo *

alimentación de contaminante en e8uilibrio discontinuo es 9til para caracterización

del grado de dispersión del reactor.

0n este punto se discutir( la solución bao las condiciones de borde llamadas;

cerradas K cerradas5 lo cual se describe en el siguiente diagrama a continuación;

DQ

DQ Z - Co C DQ Z -

O Z -O Z 1Q Z 3

0stas condiciones de borde son las 9nicas consistentes con los criterios de

continuidad en la entrada * salida * permiten ubicar adecuadamente el submodelo

idr(ulico de un reactor5 entre los límites de mezcla completa * fluo tipo pistón.

#oluciones de la ecuación ?1.)@ para esas condiciones de borde an sido

desarrolladas por DAECYL0,# ?ref. 41@ * por L0%E0 * L'%0 ?ref. 42@. a

versión de los 9ltimos autores se presenta a continuación;

( ) ( ) ( )

( ) ( )( )9.1.ec

Rd2a

e:pR2

a1Rd2a

e:pR2

a1

1ORRd2a

e:pRa1O1R

Rd2a

e:pRa1e:pRa1RRd2O

e:pR2

Co

C

−−−+

−−−

−++

=







Donde;

Co Z Concentración del contaminante en el afluente5 mg>lC Z Concentración del contaminante en el efluente5 mg>lQ Z Distancia medida desde la entrada5 m Z ongitud entre entrada * salida5 mO Z Distancia adimensional en la dirección del fluo Z Q>t Z eríodo de retención nominal5 días ?t Z > Z I>@d Z Actor de dispersión adimensionala Z Constante adimensionalY Z Constante de reacción neta5 1>días

as constantes KaK * KdK est(n definidas por las siguientes relaciones;

( ) ( )11.1.2

1

***41 eca d t K +=

( ) ( )10.1.ec2

tRD

R

Dd ==

donde;

Z velocidad longitudinal5 m>día

a ecuación ?1.@ puede ser utilizada para lagunas alargadas. ara otras

condiciones es de utilidad la siguiente ecuación simplificada para Q Z = O Z 1;

( ) ( )

( )12.1.ec

Rd2a

e:pR2

a1Rd2a

e:pR2

a1

Rd2l

e:pRaR4

Co

C

−−−+

=

a ecuación anterior es de gran utilidad para dise"o5 cuando se conoce la

constante de reacción desarrollada a trav!s de pruebas tipo batc * tambi!n para

procesamiento de datos de campo de una laguna. a solución de la ecuación

anterior puede efectuarse por el procedimiento de apro:imaciones sucesivas con la

a*uda de una calculadora programable o con una computadora.

React$r c$ #e(c!a c$#*!eta

0ste modelo a sido aplicado tanto para describir la biodegradación org(nica

?destrucción de la DB<@5 como para la reducción de bacterias en una laguna de

estabilización. a discusión 8ue se presenta a continuación describe el primer caso *

la base del modelo parte del siguiente balance de masa en una laguna con mezcla

completa * sin acumulación;


biológican Asimilaciósalidadeasaentradadeasan Acumulació −−=






( )1.13ec.IR#RQbY1R#R#aRadtd#RI −−=

a solución de esta ecuación para condiciones de e8uilibrio continuo ?d#>dt Z

-@5 ausencia de infiltración ?a Z@5 introduciendo la tasa global de reacción ?Y\ Z

Y1RQb@ * el periodo de retención ? Z I>@ resulta en;

( )14.1.ecYSR1

#a#

+=

0l desarrollo de la constante Y\ para lagunas a partir de pruebas de campo en

e8uilibrio continuo es posible en dos formas.rimero a partir de un solo e:perimento5 usualmente repetitivo5 en donde se

mide #a * #= * se calcula Y\5 asumiendo mezcla completa * luego con datos de

varios reactores trabaando en condiciones diferentes.

0l primer caso es el m(s generalizado * la constante global se calcula en la

siguiente forma;

( )15.1.ec

01

0

1#

#a

YS

−

=

−

=

Donde;

#a Z DB< total del afluente en mg>l

# Z DB< soluble del efluente en mg>l

Y\ Z Constante global de remoción de DB< en 1>día

Z eriodo de retención nominal en días ? Z I>@0 Z 0ficiencia de remoción de DB< en decimales.

0n el caso de aplicar el modelo para bacterias ?específicamente coliformesfecales@5 las ecuaciones anteriores cambian en la siguiente forma;

( )16.1.ecYbSR1

EaE

+=

( )17.1.1

ec

1KE

Ea

YbS PR

E

E

−=

=

Donde;

Ea Z Coliformes fecales en el afluente en E >1-- ml

E Z Coliformes fecales en el efluente en E >1-- ml

Yb\ Z Constante de mortalidad global en 1>día







Z eriodo de retención nominal en días ? Z I>@

0 Z 0ficiencia de remoción de DB< en decimales.

React$r c$ %!&$ ti*$ *ist)

0ste modelo tambi!n puede aplicarse para DB< o para bacterias5 pero su

aplicación en el primer caso no da resultados satisfactorios debido a 8ue la biomasa

normalmente sedimenta al inicio del reactor. or esta razón su discusión se

restringe al caso de coliformes fecales * su aplicación es de gran utilidad en el caso

de lagunas de forma alargada.

0l fundamento teórico de este modelo considera un balance de material en unvolumen infinit!simo del reactor en la siguiente forma;

asimiladaasadIvolumenelenmasadeCambion Acumulació −=

( )1.1)ec.dIRERYdQRQ

ERdIR

t

E −−=δ

δ

δ

δ

0n e8uilibrio continuo ?δ E/ δ t@ Z - * reemplazando dI Z ARd: se obtiene;

( )19.1.ecE

dER

Y

d:R A −=

a ecuación anterior integrada entre limites; cuando Q Z -= E Z Eo * cuando Q

Z = E Z E * reemplazando Z I> resulta en;( )20.1.ec

A.RYe:pEoE

−

=

donde;

Eo Z Conteo de coliformes fecales en el afluente en E>1-- ml

E Z Conteo de coliformes fecales en el efluente en E>1-- ml

Y Z Constante de mortalidad neta en 1>días5 8ue en este caso corresponde a

la constante de primer orden de la e* de C%'CY * es independiente del submodelo

idr(ulico

Z Caudal del agua residual m3>día

Z eriodo de retención nominal en días ? Z I>@

1.0 C$#*$rta#iet$ "e !a te#*erat&ra

1.0.1 Geera!i"a"es.

or mucos a"os se a dependido de información meteorológica5

específicamente de la temperatura ambiental mínima promedio mensual5 para el

dimensionamiento de lagunas de estabilización ?ref. 435 44@. 0studios sobre el

comportamiento de la temperatura5 realizados en países con climas tropicales osubtropicales5 an determinado 8ue las lagunas de estabilización ganan calor de







radiación de onda corta * larga * 8ue la temperatura del lí8uido permanece varios

grados por encima de la temperatura del aire5 durante la ma*or parte del a"o ?ref.4$5 4&5 4+@5 con menores diferencias durante períodos de invierno ?ref. 4)@.

0l conocimiento de este par(metro es de gran significado para el dise"o de

lagunas de estabilización5 *a 8ue los procesos de asimilación de la materia org(nica

* de reducción bacterianas son dependientes de ^a temperatura * un incremento de

4 a ) MC de la temperatura del lí8uido sobre la del ambiente5 puede producir una

reducción apreciable en re8uisitos de (rea para las lagunas.

Aun8ue e:iste considerable información desarrollada para describir el

comportamiento de la temperatura en lagunas de enfriamiento de la industria de laenergía termoel!ctrica. os procedimientos de c(lculo de la temperatura en la rama

de la 'ngeniería #anitaria no an sido divulgados * en mucos casos se an utilizado

procedimientos erróneos. A continuación se describen los m!todos conocidos5 con

indicaciones de las ventaas * desventaas de su utilización.

De una lectura de los mismos5 se podr( apreciar 8ue el m!todo del Balance

Calórico Completo 8ue se indica a8uí es el m(s adecuado.

1.0.+ M,t$"$ "e! 'a!ace ca!)ric$ *$r c$"&cci).0ste m!todo fue traído a la literatura de la 'ngeniería #anitaria por

0CY0EF0D0 ?ref.4@ * se basa en un simple balance calórico por conducción5

e:clu*endo otros factores. a ecuación del balance5 seg9n los vectores de energía

8ue se indican en la Figura EM 3.15 asume mezcla completa a partir de la siguiente

relación;

( ) ( )1.21ec.,ai,RD

ARCeR,RCeR,aR −=−

( ) ( ) ( )ec.1.22,ai,RDRCe

R A,K,aR −=

donde;

Z Caudal Um3>díaV

,a Z ,emperatura del afluente UMCV

, Z ,emperatura del agua UMCV

,ai Z ,emperatura del aire UMCV

Ce Z Calor específico del agua U1 Ncal>?Ng. R MCV A Z _rea de la laguna5 Um2V


AGA A'0CA<D0<'E,0CAB'0F0E,0D0CA< AF0E,0D0CA< −=−



( 25.1.ecd

I=




D Z Densidad del agua5 UNg>m3V

Z Coeficiente de transferencia de calor aireKagua U2- Ycal>?Rm2 R MC@V

Fig&ra N<1.3= Ba!ace ca!)ric$ *$r c$"&cci)

0n la ecuación anterior se introducen las siguientes modificaciones;

)( 1.23ec.DRCe

f =

Factor 8ue evaluado para los siguientes valores correspondientes a la

transferencia de calor por conducción entre el agua * el aire;

• Z Coeficiente de transferencia de calor aireKagua U2- Ycal>?Rm2R MC@V

• Ce Z Calor específico del agua U1 Ncal>?NgR MCV

• D Z Densidad del agua U1--- Ng>m3@

esulta en; f Z -.4) o apro:imadamente f Z -.$ m>día

,ambi!n se introducen las siguientes definiciones;

Donde;

• I Z Iolumen de la laguna Um3V

• d Z rofundidad del lí8uido UmV

• Z eríodo de retención nominal UdíasV


( )2&.1.ecd

A=

( )24.1.ecI =






Con las sustituciones anteriores se despea el t!rmino , de la ecuación EM 1.225

resultando;

( )28.1.ec

dR2

1

RdR2,ai

,

+

+

= PR

Ta

( )( )

( )

( )27.1.ec

Rf d

1

Rf ,aRd

,ai,

+

+=

0l uso de estas formulaciones est( e:clusivamente limitado a pe8ue"as

lagunas en climas no tropicales * generalmente con agitación mec(nica5 a falta de

otras correlaciones o modelos m(s adecuados. Como se indicó anteriormente5 este

modelo no toma en cuenta la ganancia de calor por radiación * por consiguiente suaplicación en climas c(lidos resulta en temperaturas del lí8uido con valores

reducidos.

1.0.0 C$rre!aci$es "e te#*erat&ra.

0stas correlaciones an sido desarrolladas de mediciones de temperaturas del

lí8uido * ambiente5 en instalaciones e:istentes. or consiguiente5 su uso est(

limitado a condiciones clim(ticas similares. 0:isten por lo menos cuatro estudios con

datos resultantes de registros continuos.0l primer estudio fue realizado en el sitio de las lagunas de #an Huan5 ima5 en

el periodo comprendido entre marzo * ma*o de 1)25 con registros continuos de

temperatura a varias profundidades ?ref. $-@. ara este caso5 se an desarrollado

dos correlaciones;

Cas$ N<1= !orrelación entre la temperatura del aire 1Tai2 $ la temperatura

promedio 1T2

Cas$ N<+= !orrelación entre la temperatura del aire 1Tai2 $ la temperaturasupericial 1Ts2

as ecuaciones se presentan a continuación5 con su respectivo coeficiente de

correlación r 2.

( )1.2ec.-.)2)2r ,aiR-.&&)1-.443, =⇒+=

( )ec.1.3--.)312r ,aiR-.+)-.33&, =⇒+=

#e an desarrollado dos correlaciones m(s entre la temperatura superficial del

agua ,s * la del aire ,ai5 con mediciones en las lagunas de elipilla5 Cile ?ref. 4)@.

a primera de ellas con datos promedio mensuales del a"o 1+2 * la segunda con

datos similares del a"o 1)2. as ecuaciones son;







( )ec.1.31-.+-2r ,aiR1.13+3.&)$, =⇒+=

( )ec.1.321.---2r ,aiR1.4-4K-.23&, =⇒+=

ara un clima m(s c(lido 8ue los anteriores5 como es el de Campina Grande5

araiba5 Brasil5 bao condiciones tropicales5 se a desarrollado la siguiente

correlación ?ref. $+@;( )1.33ec.-.+442r ,ai-.&11R1-.&&,s =⇒+=

as cinco correlaciones anteriores se presentan para comparación en la Fig&ra

N< 1.3. #e nota 8ue las diferencias entre temperaturas del aire y el agua

aumentan, con la latitud del sitio. #i bien los coeficientes de correlación son

aceptables ?con e:cepción del caso en Brasil@5 las ecuaciones son representativasde las mediciones efectuadas5 en otras palabras las ecuaciones ?1.31@ * ?1.32@ 8ue

deberían ser mu* similares5 difieren por causa de las diferentes condiciones

meteorológicas de los a"os 1+2 * 1)25 principalmente en relación a radiación

solar. A pesar de las diferencias5 se nota una convergencia de las curvas entre los 1$

MC * 1+ MC5 lo cual representa un promedio de temperatura mensual mínima en

climas tropicales * subtropicales. a siguiente correlación a sido recientemente

desarrollada con registros continuos de temperatura del compleo de lagunas de

estabilización de Al #amra5 Amm(n5 Hordania ?ref. $1@;

( )1.34ec.-.+$2r ,aiR-.4$2.&)), =⇒+=

a correlación anterior5 se a incluido en la Figura EM1.$5 donde se nota 8ue la

temperatura se comporta en forma diferente 8ue para las otras localidades. 0sto se

debe a las condiciones meteorológicas locales de Hordania5 con un clima des!rtico *

la presencia de un fuerte viento5 lo cual produce una apreciable p!rdida de calor. or

esta razón las temperaturas del aire * del agua est(n m(s cercanas 8ue en los otros

casos.







2

3-

31

,00.A,.A D0 A'.0 KMC

, 0 0 . A , . A D 0 3 A G A K M C

$4

3

2

1

&

1$ 1& 1+ 1) 1 2- 21 22 23 24 2$ 2& 2+ 2)

1)

1

2-

21

22

23

24

2$

2&

2+

2)

Figura EM 1.&; Correlación entre las temperaturas del aire * del lí8uido

para lagunas de estabilización







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Hoint mission report.

capitulo 1 con indice

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