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• Facundo Cortés-Martínez* • Alejandro Treviño-Cansino •
• Arturo Tadeo Espinoza-Fraire • Agustín Sáenz-López •
Universidad Juárez del Estado de Durango, México
*Autor para correspondencia
• María Aracelia Alcorta-García •
Universidad Autónoma de Nuevo León, México
• José Luis González-Barrios •
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, México
• Rodolfo Martínez-Rojas • Francisco Javier de-la-Cruz-Acosta •
Universidad Juárez del Estado de Durango, México
Cortés-Martínez, F., Treviño-Cansino, A., Espinoza-Fraire, A.
T., Sáenz-López, A., Alcorta-García, M. A., González-Barrios,
J. L., Martínez-Rojas, R., & De la-Cruz-Acosta, F. J. (julio-
agosto, 2017). Optimización en el diseño de un sistema de
tratamiento de aguas residuales integrado por tres lagunas
de estabilización.
Tecnología y Ciencias del Agua
,
8
(4), 139-155.
El artículo presenta un modelo matemático para la
optimización de un sistema lagunar integrado por tres
lagunas: anaerobia, facultativa y de maduración. El
modelo matemático de optimización tiene como objetivo
la minimización del área ocupada por el sistema lagunar,
y presenta como restricciones la calidad del agua en el
efluente: demanda bioquímica de oxígeno y el número de
coliformes fecales; además, se restringe la dispersión (mayor
o igual a 0.05), con el propósito de favorecer el flujo disperso
en la laguna facultativa y en la laguna de maduración. Las
variables cambiantes en el modelo de optimización son las
siguientes: tiempo de retención y número de mamparas
tanto de la laguna facultativa como la de maduración, y la
relación largo ancho para la laguna anaerobia. Se diseñó un
sistema de lagunas, luego se aplicó el modelo matemático
propuesto. Los resultados muestran una disminución
del área de 15.16%. Los dos estudios cumplen con límites
máximos permisibles de descarga de acuerdo con la NOM-
SEMARNAT-1996: calidad del agua residual tratada para el
vertido a los cuerpos receptores.
Palabras clave
: dispersión, optimización, restricciones,
sistema lagunar y tiempo de retención.
ISSN 2007-2422
•
Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 4, julio-agosto de 2017, pp. 139-155
Opt imización en el diseño de un sistema de
tratamiento de aguas residuales integrado por tres
lagunas de estabi l ización
Recibido: 17/07/2015
Aceptado: 06/03/2017
Cortés-Martínez, F., Treviño-Cansino, A., Espinoza-Fraire, A.
T., Sáenz-López, A., Alcorta-García, M. A., González-Barrios, J.
L., Martínez-Rojas, R., & De la-Cruz-Acosta, F. J. (July-August,
2017). Optimization in the design of a wastewater treatment system
integrated by three stabilization lagoon.
Water Technology and
Sciences
(in Spanish),
8
(4), 139-155.
Article presents a mathematical model for the optimization of a
lagoon system composed of three lagoons: anaerobic, facultative
and maturation. The mathematical model of optimization aims at
minimizing the area occupied by the lagoon system, and has as
restrictions the water quality in the effluent: biochemical oxygen
demand and the number of fecal coliforms; In addition, the dispersion
(greater than or equal to 0.05) is restricted, in order to favor the
dispersed flow in the facultative lagoon and the ripening lagoon.
The changing variables in the optimization model are the following:
retentiontimeandnumberofscreens,bothfacultativeandmaturation
lagoons, and the long wide ratio for the anaerobic lagoon. A lagoon
system design was performed, then the proposed mathematical model
was applied. The results show a decrease of the area of 15.16 percent.
The two studies comply with maximum permissible discharge limits,
according to NOM-SEMARNAT-1996: quality of wastewater
treated for discharge to receiving bodies.
Keywords:
dispersion, optimization, constraints, lagoon system
and retention time.
Resumen
Abstract
DOI: 10.24850/j-tyca-2017-04-09
