Estudio hidrodinámico de distintos sistemas de lagunaje para el tratamiento de aguas residuales

Abstract

Se ha estudiado la hidrodinámica de una laguna profunda (8m) ubicada en el campus universitario de Espinardo (Murcia) y de tres lagunas facultativas convencionales (poco profundas, 1.8m) de diferentes geometrías. Para ello se utilizó una técnica estimulo-respuesta mediante la inyección de un trazador. Tras una evaluación de los posibles trazadores a utilizar, se ha elegido la sulforhodamina b, para la que se ha tenido que poner a punto un método de análisis, logrando cuantificar la misma en aguas residuales y en concentraciones bajas. Para efectuar un seguimiento del trazador se tomaron muestras tanto a la salida como en el interior de las lagunas, analizando en ellas la concentración de sulforhodamina b. A partir de los datos obtenidos se aplicaron los modelos de balance de población, determinando los tiempos medios de residencia real y comparándolos con los teóricos, a fin de analizar la posible existencia de anomalías de flujo (cortocircuito y volumen muerto), así como el comportamiento de la zona activa de los sistemas, comprobándose que este estaba próximo al de un reactor mezcla completa ideal. Se ha ajustado los datos experimentales -de todos los sistemas- con éxito al modelo combinado de Cholette y Cloutier, lo que indica que las lagunas poseen un volumen activo perfectamente mezclado, detectándose que algunas de ellas presentan anomalías de flujo (cortocircuito y volumen muerto). Se ha aplicado el modelo de dispersión, determinándose el coeficiente de dispersión adimensional en cada una de las lagunas. Si este se encuentra por encima de 0.01 (criterio sugerido por Levenspiel), el reactor se halla más próximo a un reactor mezcla completa ideal que a un flujo pistón, en todos los casos este coeficiente se encontraba por encima de dicho valor.