Carga Másica

Carga Másica
Es la relación de kg. De DBO5 introducidos por día en una balsa de activación, a kg de
fangos contenidos en dicha balsa o reactor biológico
Cm 
kg de DBO
5
día
kg de fango
Este parámetro representa la relación existente entre la cantidad de alimento y el
contenido de microorganismos.
Edad del fango
Es la relación entre el crecimiento biológico y la utilización de sustrato. Se denomina
“Edad del fango” o tiempo de retención de los sólidos a:
T 
X
 X
t 
Siendo:
X
la concentración de microorganismos
∆X/∆t los sólidos extraídos del reactor biológico por día, o bien los
introducidos, ya que la concentración en el reactor debe ser constante
Relación entre Carga Másica y Edad del fango
1
T
   Cm  K d
En un tratamiento biológico φ es constante, y prácticamente Kd ≈ 0
Modelo de Streeter y Phelps
Modelo de oxigeno que en la reoxigenación sólo tiene en cuenta la reaireación
superficial y en la desoxigenación únicamente considera la biodegradación de la
materia orgánica, despreciando el resto de factores que intervienen en el balance de
oxigeno.
La expresión simplificada que propone este modelo es
DB 
k1
k 2  k1

 LA  e
 k 1 t
e
 k 2 t
 D
A
e
 k 2 t
Siendo:
DB
DA
LA
K1
K2
Déficit de O2 en el punto “B”
Déficit de O2 en el punto “A”
D.B.O. en el punto “A” aguas arriba del punto “B”, punto origen
Coeficiente de desoxigenación
Coeficiente de reoxigenación por superficie
Balance de Oxígeno
Los factores que intervienen en el balance de oxígeno, en un cauce, pueden
agruparse en positivos de incorporación de oxigeno, y negativos o consumidores de
oxígeno.
INCREMENTAN OXÍGENO
Aportación del cauce
Aportación del vertido
Reaireación superficial
Acción fotosintética
Descenso de temperatura
Dilución por corrientes no contaminadas
CONSUMEN OXÍGENO
Materia orgánica en suspensión
Lodos depositados en fondo (bentos)
Respiración de peces y otros organismos
Respiración de algas
Elevación de temperatura
Contaminación añadida
Incremento de salinidad
Zonas diferenciadas del cauce en el proceso de autodepuración
Al contemplar los procesos biológicos, podemos señalar zonas perfectamente
diferenciadas a lo largo de un río. A partir del punto de vertido podemos establecer
cuatro zonas
1. Zona de degradación
Se produce al incorporarse aguas contaminadas al río, apareciendo
sólidos flotantes, turbidez y reducción de oxigeno
Organismos tipicos:
 Desaparición de peces y algas verdes
 Algas verdes y azules adheridas a piedras mojadas
 En el fango gusanos tubifíceos, parecidos a las lombrices de
tierra
 Hongos blancos, verdes oliva, pardos y rojizos
 Protozoos ciliados
 Posible existencia de peces que necesitan poco oxígeno y se
alimentan de materia orgánica
2. Zona de descomposición activa
Baja el oxígeno a cero para luego subir lentamente. Agua grisácea
oscura, pueden darse condiciones sépticas, no viven peces, los
organismos de descomposición orgánica trabajan activamente, pueden
desprenderse gases como metano, nitrógeno, hidrógeno y otros de mal
olor, puede formarse espuma en la superficie.
Organismos tipicos:
 Florecimiento de flora bacteriana con desplazamiento de las
aerobias por las anaerobias
 Disminución primero y reaparición después de los protozoos
 Desaparición de los hongos en condiciones sépticas y
reaparición posterior de organismos filamentosos
 Existencia de huevos y lasvas de Psychoda (mosca de las
aguas negras), sobre todo en la parte más séptica
 Gusano Tubifex sólo en principio y final de la zona
3. Zona de recuperación
Aumento del oxígeno, agua más clara, reaparición de la vida acuática
macroscópica, disminución de hongos y aparición de algas. Posibilidad
de encontrar nitratos, sulfatos, fosfatos y carbonatos
Organismos tipicos:
 Aparición de protozoos, rotíferos y crustáceos
 Aparición de algas por el orden siguiente: cianoceas, clorificeas
y diatomeas
 Aparición de esponjas y briozoarios entre otras plantas
superiores
 Existencia en el fango del fondo de caracoles, larvas de insectos
y ciertos mariscos
 Existencia de peces resistentes, especialmente las carpas
4. Zona de agua limpia
Se restauran las condiciones de la corriente natural y el oxígeno disuelto
esta cerca de la saturación. Condiciones normales especialmente
caracterizadas por la presencia de peces útiles para la pesca. Quedan
microorganismos patógenos y parte de los compuestos metálicos, pues
no se han alterado por los procesos bioquímicos existentes.
Depósitos de retención
El depósito de retención permitirá evacuar lentamente el volumen de agua acumulado
durante el período de aportación de las aguas de lluvia. Puede tener varias misiones
encomendadas:
 Sistema de regulación entre aportaciones y caudal posible a transportar
por el colector aguas abajo
 Retención de las aguas de salida de un aliviadero que, en tiempo seco,
son reintroducidas al colector. Impide el vertido de aguas, aunque sean
de contaminación reducida, al medio ambiente
 Almacenar un volumen de agua con una contaminación, que de
verterse en forma directa originaría problemas en el cauce receptor, y
poder verter lentamente con caudales que garanticen una dilución
adecuada
Los depósitos de retención son la respuesta a la incapacidad de compatibilizar los
vertidos de los aliviaderos con las condiciones del cauce receptor
Tipos


Depósito con vertedero previo: Al comenzar su funcionamiento recoge
todas las aguas y la contaminación más fuerte. Al llenarse las aguas
aportadas por el colector son aliviados hacia el cauce. Se usa en aguas
negras separativas
Depósito con vertedero en el propio depósito: La totalidad del caudal
pasa al depósito, que actúa como un elemnto de tratamiento de las
aguas. Se usa en aguas blancas separativas y en sistemas unitarios
En ambos casos es fundamental la autolimpieza
Juntas en tubería de PVC
El tipo de junta recomendada para las conducciones de saneamiento es la de
manguito de unión con junta elástica. La unión puede hacerse igualmente encolado,
aunque este sistema sólo es conveniente para diámetros pequeños. No se colocan a
tope.
Manantial de emergencia o vaguada
Estos manantiales proceden de la elevación de la capa freática hasta alcanzar la
vaguada. Están sujetos a las modificaciones de caudal correlativas a las del manto y a
las variaciones estacionales del nivel del agua
Eutrofización
Es uno de los efectos fundamentales sobre los lagos y embalses. Consiste en un
exceso de nutrientes en la masa de agua definidos por el contenido de nitrógeno y
fósforo. Los efectos de un embalse en una situación de eutrofización podrían
concentrarse en:







Falta de oxígeno
Incremento de la turbidez
Disminución de la función clorofílica
Rapidez de la decantación. Depósitos sobre el lecho
Aparición de flora de una color rojo sangre, principalmente en primavera
y principio de verano
Actividad vital intensa pero degenerada. Exceso de materia orgánica, de
calcio
Sedimentación de calcio
Un lago oligótrofo se caracteriza por unas aguas claras y azules, poco fósforo y
nitrógeno, ausencia de vegetación acuática, y concentración de oxígeno superior a los
4 mg/l
La contaminación en general, las aguas de refrigeración, los hidrocarburos, los
detergentes y los fangos, son las causas principales de la eutrofización. Los sistemas
de lucha contra la eutrofización pueden resumirse en:





Eliminación de fósforo
Eliminación de fósforo y nitrógeno
Eliminación de microcontaminantes
Eliminación de tóxicos
Aireación de las masas de aguas
Casi la mitad (48%) del volumen total de los embalses españoles se encuentra en un
estado avanzado de eutrofización
Efectos químicos, físicos y biológicos en embalses
La construcción de embalses es un factor modificador importante de la hidrología de
una cuenca, en muy diversos aspectos. La repercusión es tanto mayor cuanto más
grande es la capacidad de los embalses en relación con las aportaciones de los cursos
de agua regulados. Los embalses afectan a las relaciones entre las agua fluyentes y
las subterráneas.
1. Efecto regulador térmico
2. Efectos químicos y biológicos
Esquema de una almenara
En conducciones en canal de gran longitud, se hace necesario en determinados
lugares, desvíos, desagües simples, aliviaderos (almenaras), que permiten dejar en
seco tramos sin cortar el agua en el arranque
En las almenaras se dispondrán juegos de compuertas para dejar libre paso al agua
por la conducción, o para cortarlo y desviarlas al arroyo o vaguada, y un aliviadero en
libre comunicación con el desagüe y con capacidad para el máximo caudal circulante
Si los aliviaderos salen fuera de la caseta, por economía, se dispondrán rejillas que
eviten la entrada de elementos extraños. Los desagües deberán ir precedidos de
rápidos en solera con escalón de 0,50 a 1m. estos desagües se situarán en zonas en
que el canal quede próximo a algún río o cauce, para reducir la longitud del canal de
descarga. A la salida de los deagües del canal, se proyectarán dispositivos para
amortigüar la energia cinética del agua, evitando erosiones en los terrenos limítrofes.