Simulación de Lagunas de Estabilización

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA SANITARIA

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN :

SIMULACIÓN DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

DOMÉSTICAS.

ASIGNATURA :

PROCESOS BIOLÓGICOS EN INGENIERÍA SANITARIA

DOCENTE :

Blga. Polo Salazar Rosario

ALUMNOS :

DURAND GUIMARAY, Mildreth GARAY CASTILLO, Pablo MORENO LÁZARO, Crusa

HUARAZ - 2013

FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTEEscuela Académica Profesional Ingeniería Sanitaria

SIMULACIÓN DE LAGUNAS DE

ESTABILIZACIÓN PARA EL

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

DOMÉSTICAS.

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INTRODUCCIÓN

Las lagunas de estabilización, también llamadas lagunas de oxidación, son depósitos de agua de profundidad de entre 1 y 3.5 mts., y tienen como finalidad estabilizar la materia orgánica presente en las aguas residuales. Este tipo de tratamiento se emplea extensamente en comunidades rurales o pequeñas y por su flexibilidad, bajo costo de inversión, operación y mantenimiento, es una opción a los procesos convencionales de tratamiento de aguas residuales. La clasificación de estas lagunas de tratamiento depende de factores tales como: tiempo de retención, carga orgánica por unidad de área, proceso de estabilización (aerobio, anaerobio o mixto), profundidad de la laguna, etc. Dependiendo de las condiciones de oxigenación será la naturaleza del proceso. Si la aireación atmosférica o mecánica es insuficiente, por medio del proceso de fotosíntesis y con los nutrientes disponibles, se empieza a desarrollar una gran biomasa de algas, que cubre el estanque o fosa de oxidación. Por la naturaleza y características de las aguas residuales domésticas, se optó para el siguiente trabajo de investigación realizar el tratamiento anaerobio y considerar la influencia de los colores en la estabilización de las AA.RR, como es la desinfección mediante radiación solar y el aumento de temperatura que este factor genera, ya que estos factores generan una buena o mala eficiencia en la degradación de materia orgánica.

El Grupo.

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ANTECEDENTES

El 49% de la Región de América Latina y el Caribe tiene servicio de alcantarillado, colectándose diariamente 40 millones de metros cúbicos de aguas residuales que se vierten a los ríos, lagos y mares. Si en el año 2000 se logra ampliar este servicio básico al 90% de la población, estaremos arrojando más de 100 millones de metros cúbicos de desagües que agravarían aún más la contaminación. Del volumen colectado por los sistemas de alcantarillado, menos del 10% recibe al& tipo de tratamiento previo a su descarga en un cuerpo de agua superficial. El desbalance entre el recurso hídrico y el crecimiento explosivo de las grandes ciudades, ha obligado a priorizar el uso de aguas superficiales para abastecimiento público y generación de energía eléctrica. Como lógica consecuencia, la actividad agrícola ubicada en la periferia de las ciudades se ha visto seriamente afectada y ha optado por el uso las aguas residuales como única alternativa de supervivencia. Esto se refleja en la existencia en la Región de más de 400 000 ha agrícolas irrigadas con estas aguas en forma directa, la mayoría sin tratamiento previo. Esta situación es solo la punta del iceberg, ya que una cantidad superior de tierra agrícola se riega con aguas superficiales que superan ampliamente el nivel máximo de 1 000 coliformes fecales por 100 m1 recomendado por la OMS para el riego de vegetales de consumo crudo. Con estos niveles de contaminación, el riesgo de consumir alimentos contaminados es alto.

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JUSTIFICACIÓN

La ciudad de Huaraz no cuenta con plantas de tratamiento de sus aguas residuales provenientes de diversas actividades como: agricultura, domesticas, industriales, camal y mineras; las cuales se vierten al río Quillcay y Santa, las cuales son empleadas para el abastecimiento público y generación de energía eléctrica. Por lo que la actividad agrícola ubicada a los alrededores de la ciudad se ha visto seriamente afectada; pero al ser su único recurso disponible, este sector se ha visto obligado de usarlo.Con estos niveles de contaminación presentes en el agua genera un riesgo de generar enfermedades a la población que consuma de estos alimentos.Es por ello que se busca tratar las aguas residuales con el fin de disminuir el grado de contaminación y así poder generar una mejor calidad de vida de los pobladores y la vez buscar un equilibrio ambiental.Las alternativas para el manejo de las aguas residuales consisten en realizar un proceso de autodepuración, proceso que se da en las Lagunas de Estabilización, en el cual se retire la carga orgánica, la contaminación inorgánica y se estabilice a niveles que el sistema natural pueda continuar funcionando sin alterar la dinámica natural de las especies.

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Qué influencia tienen los colores: negro, azul, rojo y verde de las tinas y la exposición a los rayos solares frente al proceso de tratamiento de las aguas residuales domésticas?

HIPÓTESIS:

Los colores de las tinas si influyen en el tratamiento de las aguas residuales domésticas.

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OBJETIVOS

Objetivo General:

Determinar la influencia de los colores negro, azul, rojo y verde en el proceso de estabilización para el tratamiento de aguas residuales domésticas.

Objetivos Específicos:

Determinar la eficiencia de los rayos solares con respecto a cada color del recipiente.

Determinar la presencia y cantidad de microorganismos en cada recipiente de diferente color.

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AGUAS RESIDUALES

Se consideran Aguas Residuales a los líquidos que han sido utilizados en las actividades diarias de una ciudad (domésticas, comerciales, industriales y de servicios). Comúnmente las aguas residuales suelen clasificarse como:

Aguas Residuales Municipales. Residuos líquidos transportados por el alcantarillado de una ciudad o población y tratados en una planta de tratamiento municipal.

Aguas Residuales Industriales. Las Aguas Residuales provenientes de las descargas de Industrias de Manufactura.

Otra forma de denominar a las Aguas Residuales es en base al contenido de contaminantes que esta porta, así se conocen como:

Aguas negras a las Aguas Residuales provenientes de inodoros, es decir, aquellas que transportan excrementos humanos y orina, ricas en sólidos suspendidos, nitrógeno y coliformes fecales

Aguas grises a las Aguas Residuales provenientes de tinas, duchas, lavamanos y lavadoras, que aportan sólidos suspendidos, fosfatos, grasas y coliformes fecales, esto es, aguas residuales domésticas, excluyendo las de los inodoros

Aguas negras industriales a la mezcla de las aguas negras de una industria en combinación con las aguas residuales de sus descargas. Los contaminantes provenientes de la descarga están en función del proceso industrial, y tienen la mayoría de ellos efectos nocivos a la salud si no existe un control de la descarga.

¿Qué es un Agua Residual tratada?

Las Aguas Residuales son conducidas a una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) donde se realiza la remoción de los contaminantes, a través de métodos biológicos o fisicoquímicos. La salida (efluente) del sistema de tratamiento es conocida como Aguas Residuales tratadas.

LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

Las lagunas de estabilización, también llamadas lagunas de oxidación, son depósitos de agua de profundidad de entre 1 y 3.5 mts, y tienen como finalidad estabilizar la materia orgánica presente en las aguas residuales.Este tipo de tratamiento se emplea extensamente en comunidades rurales o pequeñas y por su flexibilidad, bajo costo de inversión, operación y mantenimiento, es una opción a los procesos convencionales de tratamiento de aguas residuales.La clasificación de estas lagunas de tratamiento depende de factores tales como: tiempo de retención, carga orgánica por unidad de área, proceso de estabilización (aerobio, anaerobio o mixto), profundidad de la laguna, etc.

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Lagunas de Estabilización Anaerobias:

Son aquellas que tienen una gran carga orgánica por unidad de área. La carga orgánica en este tipo de lagunas es de 220 a 550 Kg DBO/día por hectárea de terreno. El tiempo de retención promedio del agua en la laguna es de 20 a 50 días y la profundidad varía de 2.5 a 5 metros. En este tipo de lagunas ocasionalmente, se tienen condiciones aerobias en la superficie de la laguna, pero la mayor parte del tiempo las condiciones anaerobias persisten en toda la laguna. En este tipo de lagunas, el material orgánico suspendido sedimenta en el fondo del recipiente y se descompone anaeróbicamente formando inicialmente ácidos orgánicos y posteriormente la digestión en condiciones de anaerobiosis conduce a la descomposición de dichos ácidos volátiles orgánicos a bióxido de carbono y metano principalmente. Este tipo de lagunas produce olores fétidos, por lo que un tratamiento de este tipo solo es conveniente en lugares alejados de núcleos de población.

A medida que pasa el tiempo, los lodos se acumulan en el fondo del receptor de aguas residuales y aunque estos lodos se degradan anaeróbicamente no es total la conversión a gases volátiles, por lo que ocurre un incremento gradual de la capa de lodos sedimentados y finalmente, una vez que la capa de sedimento rebasa la mitad del volumen de la laguna es necesario remover estos sólidos ya que el volumen del reactor o recipiente de digestión se reduce a la mitad de su capacidad original y la efectividad del proceso puede deteriorarse significativamente. Los costos de extracción de los lodos de una laguna son sumamente altos, por lo que otra opción práctica es abrir nuevas lagunas de tratamiento y abandonar las lagunas originalmente construidas, hasta que estas se sequen completamente y pueda ser removido el lodo acumulado.

Este tipo de lagunas son recomendables y se emplean cuando la carga orgánica de las aguas residuales es muy alta y se dispone de superficie abundante para construir lagunas y mantenerlas alejadas de los centros de población. Ejemplo de esto son las aguas residuales de: rastros, establos, granjas avícolas, empacadoras ganaderas, etc.

Otra característica de esta variación en el tratamiento en lagunas es que casi siempre el agua producida en el proceso no cumple con las normas de calidad de aguas residuales tratadas, por lo que si se requiere de disminuir los valores de DBO a los límites que establece la legislación, deberá darse un tratamiento posterior a través de otro proceso biológico por lo que la depuración anaerobia solo se considera un pre-tratamiento o parte de un tratamiento biológico de las aguas residuales.

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Fig. Nº01: Laguna de Estabilización anaerobia

La estabilización es estas lagunas tiene lugar mediante las etapas siguientes:

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.

LA ESTABILIZACIÓN EN UNA LAGUNA ANAEROBIA

Compuestos Organicos Complejos

Celulas Bacterianas

Ácidos Volátiles CO2 y H2

CH4 y CO2 Celulas

Bacterias

Otros productos

Compuestos Orgnicos Simples

HIDROLISIS

FORMACIÓN DE ÁCIDOS

FORMACIÓN DE METANOS

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Ventajas de las lagunas anaerobias:

Bajo costo, se requiere de áreas reducidas. Buen rendimiento para el tratamiento de aguas residuales con altas concentraciones de

materia orgánica. Eficiencia probada en el tratamiento de una variedad de aguas residuales industriales

biodegradables.

Desventajas de las lagunas anaerobias:

El proceso es sensible a factores ambientales como temperatura y pH. El proceso es sensible a factores operativos como variaciones bruscas de carga. Tienen un aspecto poco agradable y condiciones estéticas desfavorables (formación de

natas, inciden en el mantenimiento). Emanaciones de malos olores ocasionales, en especial en los primeros años de

operación. Se deben construir a distancias considerables de los límites urbanos. Rápida acumulación de sólidos, en comparación con otro tipo de lagunas, lo que

deteriora en la calidad del efluente. Requiere de limpieza de lodos más frecuentemente.

DESINFECCIÓN POR RADIACIÓN SOLAR

La luz solar es un desinfectante natural, ya que actúa como agente desecante.La desinfección por radiación solar utiliza los rayos ultravioleta (UV) del sol para eliminar a los microorganismos en el agua. Al exponer a la luz solar un recipiente con agua, transparente y sellado, la radiación UV destruye los patógenos bacterianos, virales y parasíticos.

Ventajas:

- Ejerce sobre un conjunto de microorganismos, ya que los rayos UV, inactivan los ácidos nucleicos (ADN), se eliminan bacterias, virus y esporulados. - Las características físico-químicos no se alteran. - La operación del proceso es sencillo y de bajo costo. - El proceso no necesita tanques de mezcla o contacto.

Desventajas:

- La penetración de los rayos UV en el agua está limitada por la presencia de color y turbiedad. -El proceso de desinfección con rayos UV, de preferencia es indicado para abastecimiento muy claras, pudiendo aplicarse a aguas servidas, previamente tratadas y clarificadas.

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INFLUENCIA DE LA LUZ Y CALOR SOLAR EN EL PROCESO DE ESTABILIZACIÓN DE AA.RR

a) Intensidad de luz solar dentro de los procesos de estabilización de aguas residuales:

La luz solar constituye una fuente de energía para algunos de los procesos biológicos de la laguna y determina su estructura térmica. Cuando la intensidad luminosa es baja, la eficacia de la utilización de la luz por las algas es lineal y la fotosíntesis está regulada principalmente por la intensidad de la luz. Cuando la intensidad luminosa es mayor se produce un tope de saturación a partir del cual el aumento de la luz no genera ya aumento alguno de la fotosíntesis. Así, de acuerdo con las reglas establecidas, la luz que penetra a mayor profundidad es la que se utiliza con más provecho. La penetración de la luz solar es de fundamental importancia en el funcionamiento de la laguna facultativa y de maduración, afectando la supervivencia de patógenos y la concentración y producción de la población algas.

b) Captación de la energía solar por los colores:

El recubrimiento negro no refleja ningún color y absorbe casi toda la radiación solar (90 a 98 %) y el color blanco refleja casi todas las longitudes de onda (15 a 40%). Todos los otros colores están en porcentajes intermedios en proporción a su tono y brillo.En síntesis, el color de una superficie da una buena indicación de la absorción de la radiación solar. La absorción decrece y la luz reflejada aumenta con la claridad del color, pero el color no indica el comportamiento de una superficie con respecto a la radiación que pueda emitir en virtud de su temperatura.Por ejemplo, las pinturas negras y blancas tienen muy diferentes poderes de absorción de la radiación solar y una superficie negra se vuelve más caliente por la exposición al Sol; pero las emisiones de onda larga de los dos colores son iguales y se enfrían igualmente en la noche por radiación a la bóveda celeste.Para la absorción y la reflexión de los rayos de onda larga (térmicos), tienen mayor importancia el estado de la superficie que el color. Independientemente del color, la reflexión de las superficies lisas y pulidas es muchas veces superior que el de las rugosas.En resumen, el color de una superficie influye en la capacidad de reflexión y de absorción de la radiación solar. El estado de la superficie (lisa o rugosa) influye en la capacidad de reflexión y absorción de la radiación del infrarrojo lejano.

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DESCRIPCIÓN DE LOS COLORES EMPLEADOS EN NUESTRO TRABAJO

1. Color rojo: El rojo es el color que se percibe ante la fotorrecepción de una luz cuya longitud de onda dominante mide entre 618 y 780 nm, este color absorbe un 44% de energía solar. Se asemeja a la coloración de la sangre arterial humana.

2. Color verde: El verde es el color que se percibe ante la fotorrecepción de una luz cuya longitud de onda dominante mide entre 529 y 497 nm y además este color absorbe un 87% de energía solar. Se asemeja a la coloración de las hojas de hierba o de la esmeralda.

3. Color Azul: El azul es el color que se percibe ante la fotorrecepción de una luz cuya longitud de onda dominante mide entre 460 y 482 nm, este color atrapa o absorbe un 90% de energía solar.

4. Color negro: La pigmentación negra se ve así porque no devuelve o refleja ninguna luz. La luz que recibe es absorbida por el objeto pigmentado que de esa manera "atrapa" la energía en un 95% aumentando su cantidad de calor y, por consecuencia, su temperatura.

Fig. Nº 02: Coeficiente de absorción para diferentes materiales y diferentes colores.

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MATERIALES, EQUIPOS, REACTIVOS Y MÉTODO

1. Materiales

Tubos de ensayo Matraz Erlenmeyer Pipetas. Mechero bunsen. Tinas (rojo, azul, verde y negro) Papel celofán (rojo, azul, verde y negro) Botellas: plástico y ámbar Encendedor. Gradillas.

2. Equipos

Autoclave. Incubadora. Multiparámetro.

3. Reactivos

Medio de cultivo: Caldo nutritivo Agua destilada Agua de dilución

4. Método

Metodología: Para la ejecución del presente trabajo de investigación se tuvo que considerar varios aspectos entre ellos el lugar de ubicación de las lagunas, por ser la exposición solar de estas una de las determinantes para el análisis. Se emplearon 4 tinas de diversos colores, las cuales fueron tomadas como las lagunas de estabilización, solo se empleó 6 ½ lt de agua residual proveniente del camal.El análisis de las aguas se realizó antes de ser expuestas en las algunas (entrada), luego de 20 y 40 días después de ser expuestas (salida).Dentro del análisis solo se consideró algunos parámetros: DBO, DQO, COT, porcentaje de remoción de materia orgánica y número de coliformes.

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PROCEDIMIENTO:

MUESTREO:

Recolectamos la muestr (agua del

camal) aproximadamente

28 lt.

Lavamos las tinas y añadimos la

muestra: 6 1/2lt a cada tina

Forramos las tinas con sus

respectivos papeles de

acuerdo al color.

Analizamos la muestra de

entrada : DBO y coliformes

Muestreo a 0 días (entrada)Analisis de DBO y coliformes para AA.RR crudas. Calculos de DBO, DQO, COT y NMP

Muestreo a 20 días (salida)Analisis de DBO y coliformes para AA.RR tratadas. Calculos de DBO, DQO, COT y NMP

Muestreo a 40 días (salida)Analisis de DBO y coliformes para AA.RR tratadas. Calculos de DBO, DQO, COT y NMP

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DATOS, RESULTADOS E INTERPRETACIÓN

I. DATOS:

I.1. Entrada:

OD

Muestra de la EntradaDilución % ODi Ti ODf Tf

10 2.1 17.5 0.6 18.95 2.0 17.4 0.6 19.01 2.1 17.4 0.6 18.8

0.5 2.2 17.4 0.7 18.80.1 2.2 17.4 0.8 18.8

Blanco 2.5 17.6 2.0 19.2

Coliformes totales:

Dilución -2 -3 -4 -5 -6Resultado 3 2 2 1 0

I.2. Salida:

I.2.1. A 20 días de tratamiento

OD

Mu

estr

a d

e la

Sal

ida

Dilución %

100 50 25 10 5 Blanco

Neg

ro

ODi 2.8 4.2 1.7 2.5 2.5 8.2Ti 19.9 18.0 17.2 16.8 16.7 16.5ODf 0.2 0.3 0.6 0.5 0.5 7.1Tf 2.8 4.2 1.7 2.5 2.5 18.1

Azu

l

ODi 0.1 1.1 3.1 2.6 2.5Ti 19.9 18.1 17.1 16.7 16.6ODf 0.2 0.4 0.4 0.4 0.4Tf 17.6 17.5 17.6 17.5 17.5

Ver

de

ODi 0.1 0.2 1.4 2.3 2.3Ti 18.8 17.7 17.1 16.7 16.6ODf 0.3 0.5 0.5 0.5 0.4Tf 17.6 17.5 17.6 17.5 17.5

Roj

o

ODi 0.2 0.7 1.9 2.9 2.9Ti 20.1 18.3 17.4 16.9 16.8ODf 0.1 0.7 0.4 0.3 0.3Tf 17.3 17.4 17.7 17.6 17.5

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Coliformes totales

Dilución 10 1 -1 -2 -3

Res

ult

ado

Negro 3 3 2 1 0Azul 3 3 2 2 2Verde 3 3 3 3 2Rojo 3 3 3 3 2

I.2.2. A 40 días de tratamiento

OD:

Mu

estr

a d

e la

Sal

ida

Dilución %

50 25 10 5 1 Blanco

Neg

ro

ODi 0.4 1.1 1.5 1.7 1.7 1.2Ti 20.3 18.6 17.5 17.3 17.6 17.6ODf 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 1.6Tf 18.4 18.6 18.3 18.4 18.4 18.6

Azu

l

ODi 0.5 1.2 1.5 1.6 1.6Ti 20.9 18.8 17.6 17.3 17.6ODf 0.3 0.2 0.3 0.4 0.3Tf 18.2 18.3 18.3 18.4 18.6

Ver

de

ODi 0.2 1.1 1.6 1.7 1.7Ti 20.6 18.9 17.7 17.5 17.7ODf 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2Tf 0.2 1.1 1.6 1.7 1.7

Roj

o

ODi 0.7 1.2 1.4 1.5 1.5Ti 21.0 18.9 17.7 17.2 17.2ODf 0.4 0.3 0.5 0.4 0.5Tf 18.6 18.5 18.4 18.4 18.3

Coliformes totales

Dilución 10 1 -1 -2 -3

Res

ult

ado

Negro 3 2 1 2 0Azul 3 3 2 2 2Verde 3 3 2 2 2Rojo 3 3 3 2 2

II. RESULTADOS:

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TIEMPOCOLOR/ PARÁMETRO

COLIFORMES

(NMP/ 100 ml)

DBO (mg/l)

DQO (mg/l)

COT (mg/l)

%REM. DBO

%REM. DQO

ENTRADA

------ 15x105 900.5 978.8490.6

4------ ------

A 20 días

NEGRO 15x102 1.1 1.2 9.68 99.88 99.88

AZUL 210 x102 0.3 0.32 9.25 99.97 99.97

VERDE 1100x102 0.3 0.32 9.25 99.97 99.97

ROJO 1100x102 0.1 0.11 9.14 99.99 99.99

A 40 días

NEGRO 11x102 0.2 0.22 9.20 99.98 99.98

AZUL 210x102 0.8 0.87 9.52 99.91 99.91

VERDE 210x102 0.6 0.65 9.41 99.93 99.93

ROJO 210x102 4.8 5.21 11.66 99.47 99.47

III. INTERPRETACIÓN:

III.1. Coliformes

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ENTRADA20 DÍAS

40 DÍAS

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

COLIFORMES

Muestra In.

Control

Azul

Verde

Rojo

TIEMPO DE TRATAMIENTO

NM

P/1

00m

l

INTERPRETACIÓN:

Entrada; - La cantidad de coliformes al inicio del tratamiento es de 15x105 NMP/100ml de AA.RR, lo

cual nos indica que hay una alta presencia de microorganismos patógenos.

A 20 días del tratamiento; - Las AA.RR del control (tina negra) presento 15x102 NPM/100ml de muestra, eliminado una

gran cantidad de coliformes, esto nos indica que la desinfección ahí fue mayor.- Las AA.RR de la tina azul presento 210x102 NMP/100ml de muestra, lo que nos indica que

su desinfección fue poca.- Las AA.RR de la tina verde presento 1100x102 NMP/100ml de muestra, lo que nos indica

que la desinfección de coliformes fue mínima.- Las AA.RR de la tina roja presento 1100x102 NMP/100ml de muestra, lo que nos indica que

la desinfección de coliformes fue mínima.

A 40 días de tratamiento;- Las AA.RR del control (tina negra) presento 11x102 NPM/100ml de muestra, eliminado casi

en su totalidad a los microorganismos patógenos.- Las AA.RR de la tina azul presento 210x102 NMP/100ml de muestra, lo que nos indica que

no hubo más desinfección.- Las AA.RR de la tina verde presento 210x102 NMP/100ml de muestra, lo que nos indica

que la desinfección de coliformes fue mayor que a los 20 días.- Las AA.RR de la tina roja presento 210x102 NMP/100ml de muestra, lo que nos indica que

la desinfección continuo en los 20 días restantes.III.2. DBO (demanda biológica de oxígeno)

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ENTRADA20 DÍAS

40 DÍAS

0123456789

10

DBO

Muestra In.ControlAzulVerdeRojo


DBO

mg/

L

INTERPRETACIÓN:

Entrada; En la muestra de entrada de las lagunas de estabilización se requiere 900.5 mg de oxígeno por cada litro de muestra, para degradar toda la materia orgánica biológicamente; siendo alta la concentración de carga orgánica.

A los 20 días del tratamiento; de acuerdo a nuestros datos en la tina roja se removió casi por completo toda la materia orgánica pues solo requiere de 0.1mg de oxígeno por cada litro de muestra, mientras que en la tina negra (control) ocurre lo contrario, pues se requiere 1.1mg de oxígeno por cada litro de agua residual, lo que nos indica que la degradación de materia orgánica no fue completa. Estos resultados nos indican que en colores (poco oscuros) como el rojo la degradación de la materia orgánica es más rápida y eficiente, porque no capta suficiente radiación y calor solar (la cual mataría a los microorganismos), lo que si ocurre en la tina de color negro, la radiación solar y el aumento de temperatura hace que los microorganismos no actúen eficientemente degradando la materia orgánica.

A los 40días del tratamiento; en la tina roja se requiere 4.8mg de oxigeno por litro de AA.RR, para degradar la materia orgánica, lo que nos indica que los microorganismos que degradaban la materia orgánica se quedaron sin nutrientes por lo que se generó aumento de metabolitos secundarios (aumentó la carga orgánica), lo que nos demuestra que su remoción eficiente es solo a 20dias, mientras que en la tina de control se requiere 0.2mg de oxigeno por cada litro de AA.RR, para degradar toda la materia orgánica, lo que nos indica que su remoción es tardía, pero eficiente, quizá porque los microrganismos que existen se adaptaron a ese tipo de ambiente.

III.3. DQO (demanda química de oxigeno)

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ENTRADA20 DÍAS

40 DÍAS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10DQO



DQO

mg/

L

INTERPRETACIÓN:

Entrada; En la muestra de entrada de las lagunas de estabilización se requiere 978.8mg de oxígeno por cada litro de muestra, para degradar toda la materia orgánica químicamente; siendo alta la concentración de carga orgánica.

A los 20 días del tratamiento; en la tina roja se requiere de 0.11mg de oxígeno por cada litro de AA.RR para oxidar toda la materia orgánica a CO2 +H2O, mientras que en la tina negra (control) ocurre lo contrario, pues se requiere 1.2 mg de oxígeno por cada litro de AA.RR para oxidar la materia orgánica, lo que nos indica que la oxidación de la materia orgánica no fue completa. Estos resultados nos indican que en colores (poco oscuros) como el rojo la degradación y oxidación de la materia orgánica es más rápida y eficiente, porque no capta suficiente radiación solar (la cual mataría a los microorganismos), lo que si ocurre en la tina de color negro, la radiación solar y el aumento de temperatura hace que los microorganismos no actúen eficientemente degradando y oxidando la materia orgánica.

A los 40días del tratamiento; en la tina roja se requiere 5.21mg de oxigeno por litro de AA.RR, para oxidar la materia orgánica, lo que nos indica que los microorganismos que degradaban la materia orgánica se quedaron sin nutrientes por lo que se generó aumento de metabolitos secundarios (aumentó la carga orgánica), lo que nos demuestra que su remoción eficiente es solo a 20 días, mientras que en la tina de control se requiere 0.22mg de oxigeno por cada litro de AA.RR, para oxidar toda la materia orgánica, lo que nos indica que su remoción es tardía, pero eficiente, quizá porque los microrganismos que existen se adaptaron a ese tipo de ambiente y luego 20 días más oxidan y degradan eficientemente la materia orgánica.III.4. COT (carbono orgánico total)

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ENTRADA20 DÍAS

40 DÍAS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 COT



COT

mg/

L

INTERPRETACIÓN:

Entrada; las AA.RR del camal, es decir en la entrada del tratamiento de las lagunas de estabilización, presentan 490.64 mg de carbono orgánico total en cada litro de AA.RR, lo que nos indica que la carga de materia orgánica es alta.

A los 20 días de tratamiento: la tina roja presenta 9.14mg de carbono orgánico total por cada litro de AA.RR, lo que nos indica que su remoción de carga orgánica fue alta, siendo proporcional a la DBO, mientras que la tina de control (negro) presenta 9.68mg de carbono orgánico total por litro de AA.RR lo que nos indica que la remoción de carga orgánica es baja.

A los 40 días de tratamiento; la tina roja presenta 11.66mg de carbono orgánico total por litro de AA.RR, lo que nos indica que aumentó la cantidad de carga orgánica, debido quizá a la muerte de los microorganismos, mientras que la tina de control (negro) presenta 9.20mg de carbónico orgánico total por litro de AA.RR lo que nos indica que la degradación de la materia orgánica se demoró 20 días mas, siendo el tratamiento eficaz a los 40 días.

III.5. % Remoción DBO y % Remoción DQO

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20 DÍAS 40 DÍAS 20 Días 40 Días

Control

99.88 99.98 99.88 99.98

Azul

99.97 99.91 99.97 99.91

Verde

99.97 99.93 99.97 99.93

Rojo

99.99 99.47 99.99 99.47

99.2599.4599.6599.85

%Rem. DBO / % Rem. DQO

Axis Title

INTERPRETACIÓN:

% de Remoción DBO;

- En la tina roja la eficiencia de remoción en función de la DBO es 99.99%, para degradar biológicamente toda la materia orgánica, siendo el tratamiento muy eficiente

- En la tina de control (negro) la eficiencia en función de la DBO es 99.88% para degradar biológicamente toda la materia orgánica, lo que nos indica que es menos eficiente que la tina roja.

% de Remoción DQO;

- En la tina roja la eficiencia de remoción en función de la DBO es 99.99%, para oxidar toda la materia orgánica a CO2 +H2O, siendo el tratamiento muy eficiente

- En la tina de control (negro) la eficiencia en función de la DBO es 99.88% para oxidar la materia orgánica a CO2 +H2O, lo que nos indica que es menos eficiente que la tina roja.

CONCLUSIONES

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De acuerdo a la hipótesis planteada en el proyecto de investigación, los colores si influyen en el proceso de estabilización de las AA.RR domésticas, pues el color negro es el que mayor desinfección obtiene, ya que este color absorbe mayor radiación y calor solar, la cual elimina a los microorganismos patógenos y no patógenos, de cuales algunos degradan la materia orgánica, por lo que su remoción no es muy eficiente, pero los colores claros (rojo y verde) no son eficientes para la desinfección de microorganismos por radiación solar, por lo que si logran remover una alta cantidad de materia orgánica desarrollándose este proceso en condiciones anaerobias.

Los colores azul, verde y rojo son los que menos desinfección presentan, pero presentan una alta eficiencia de degradación y oxidación de la materia orgánica presentes en las AA.RR del camal.

Las AA.RR en la entrada del tratamiento presentó 15x105 NMP/100 ml siendo una alta cantidad de microrganismos, y al finalizar el tratamiento la tina control (tina negra) presentó una mínima cantidad de coliformes lo que nos indica que su desinfección fue eficiente.

RECOMENDACIONES

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Para un próximo estudio de tratamiento AA.RR aplicando la simulación de lagunas de estabilización, se podría utilizar como control una tina de color blanco ya que este color absorbe mayor radiación solar, es decir rayos UV, pero no capta suficiente energía calorífica.

Para un próximo estudio se podría tratar AA.RR provenientes del lavado exclusivo de pescados.

Se podría realizar la simulación de lagunas de estabilización en tiempos prolongados (por Ejm, 20, 40, 60, 80 días) y empleando mayor cantidad de muestra de AA.RR.

Evitar añadir oxígeno al momento de extraer la muestra, sellando correctamente las lagunas.

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BIBLIOGRAFÍA

Libros:

Biotechnnology. W. Crueger y A. Crueger. 1989. Sinauer Associates, Inc. Sunderland

Exploitation of Microorganisms. Gareth Jones Ed. 1993. Chapman & Hall. Cambridge.

Microbial Ecology: Fundamentals and Applications. R.M. Atlas y R. Bartha. 1987. The Benjamin/Cummings Publishing Co, Inc. Menlo Park, Ca.

Soil Ecology. K. Killham. 1994. Cambridge University Press.

Páginas web:

http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/tratagua/mexicona/R-0080.pdf

http://www.publicaciones.ujat.mx/publicaciones/kuxulkab/ediciones/29/06_Evaluacion%20tecnologica%20de%20lagunas%20de%20estabilizacion.pdf

http://www.estrucplan.com.ar/Producciones/entrega.asp?IdEntrega=742

http://www.drcalderonlabs.com/Metodos/Analisis_De_Aguas/Determinacion_de_DQO.htm

http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia17/HTML/articulo08.htm

http://www.drinking-water.org/html/es/Treatment/Household-Solar-Disinfection.html

http://www.worldwaterforum4.org.mx/sessions/FT5_26/Desinfeccion%20de%20Agua%20por%20energ%C3%ADa%20solar%20LA0929.pdf

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http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/tratagua/mexicona/R-0080.pdf


ANEXOS

1. AA.RR proveniente del camal.

2. Llenado del AA.RR a las respectivas tinas, con el volumen ya determinado.

3. Proceso de sellado de cada una de las tinas con el respectivo papel o bolsa de acuerdo al color.

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4. Medición de la DBO.

5. Determinación de coliformes.

O

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Documents

Simulación de Lagunas de Estabilización